数字逻辑课程设计——交通灯控制电路设计

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1、 数字电子技术课程设计数字电子技术课程设计 题目题目: :交通灯控制电路设计交通灯控制电路设计 学生学号： 学生姓名： 专业班级： 起止日期： 交通灯控制电路交通灯控制电路 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 1设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替 运行，每次通行时间都设为 25 秒； 2要求黄灯先亮 5 秒，才能变换运行车道； 3黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次 。 二、实验预习要求二、实验预习要求 1复习数字系统设计基础。 2复习多路数据选择器、二进制同步计数器的工作原理。 3根据交通灯控制系统框图，画出完整的电路图。 三、设计原理与参考电路三、设计原

2、理与参考电路 1分析系统的逻辑功能，画出其框图 交通灯控制系统的原理框图如图 12、1 所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲 信号发生器等部分组成。 秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源， 译码 器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分， 由它控制定时器和译码器的工作。图中： TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为 25 秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时 间到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时间间隔为 5 秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。 ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号

3、。由它控制定时器开始 下个工作状态的定时。 图 12、1 交通灯控制系统的原理框图 2画出交通灯控制器的画出交通灯控制器的 ASM（Algorithmic State Machine，算法状态机），算法状态机） （1）图甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车道禁止通行。 绿灯亮足规定的时间隔 TL 时，控制器发出状态信号 ST，转到下一工作状态。 （2）甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停 车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔 TY 时，控制器发出状态转 换信号 ST，转到下一工作状态。 （3）甲车道红灯亮，乙车道黄

4、灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车辆允许通行绿 灯亮足规定的时间间隔 TL 时，控制器发出状态转换信号 ST，转到下一工作状态。 （4）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上位过县停车线的车 辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时 间间隔 TY 时，控制器发出状态转换信号 ST，系统又转换到第（1）种工作状态。 交通灯以上 4 种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。设控制器的四种状态编码为 00、01、11、10，并分别用 S0、S1、S3、S2 表示，则控制器的工作状态及功能如表 12、1 所示，控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的 驱动信号合二为一，并作如下规定： 表 12、1 控制器工作状态及功能 控制状态 信号灯状态 车道运行状态 S0（00） 甲绿，乙红 甲车道通行，乙车道禁止通行 S1（01） 甲黄，乙红 甲车道缓行，乙车道禁止通行 S3（11） 甲红，乙绿 甲车道禁止通行，甲车道通行 S2（10） 甲红，乙黄 甲车道禁止通行，甲车道缓行 AG