数字电路课程设计报告---交通灯控制器

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1、 数字逻辑课程设计报告 交通灯控制器 学 院 名 称学 院 名 称 ： 电子工程学院 学 生 姓 名学 生 姓 名 ： 专 业 名 称专 业 名 称 ： 光电信息工程 班班 级级 ： 实 习 时 间实 习 时 间 ： 2012 年 6 月 4 日 2012 年 6 月 15 日 一、设计的任务和要求一、设计的任务和要求 1）在具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制系统，要求： 在两个路口各设置一组红黄绿灯。 2）设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁行时间。红（主： R，支：r） 、黄（主：Y，支：y） 、绿（主：G，支：g）三种颜色。由四种状态 自动循环构成 （GrYrRg

2、Ry） ;并要求不同状态历时分别为： Gr:30 秒， Rg:10 秒，Yr,Ry:5 秒。 二、系统设计方案二、系统设计方案 （1 1）芯片功能）芯片功能 交通灯控制系统主要由控制器、定时器、译码器、数码管和秒脉冲信号发生 器等器件组成。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。 1）系统的主控制电路是由 74LS161 组成，它是整个系统的核心，控制信号 灯的工作状态。 2）系统的计时器是由 74LS161 组成，其中应因为绿灯时间为 30 秒，所以绿 灯定时器

3、由两块 74LS161 级联组成.74LS161 是 4 位二进制同步计数器，它具有 同步清零，同步置数的功能。 3)系统的译码器部分是由一块 74LS139 组成， 它的主要任务是将控制器的输 出翻译成 6 个信号灯的工作状态。 （2 2）设计原理）设计原理 1 1）总体方案如）总体方案如下下图图 2 2）秒脉冲发生器秒脉冲发生器 该部分电路主要由 555 定时器组成。电路图如下： 3 3）主控制电路主控制电路 4 4）计数器电路）计数器电路 设计要求对不同的状态维持的时间不同，限于实验室器材只提供 74LS161.因要以十 进制输出，且有一些状态维持时间超过 10 秒，则必须用两个 74L

4、S161 分别产生个位和十 位的数字信号。故计数器能够完成计时功能。因而采用两个 74LS161 级联完成计时器状态 产生模块设计。 我设计的方法是模 20 的话是给低位片置 9，高位片置 1；模 10 是给低位置 9 高位置 0；模 5 是给低位置 4 高位置 0。 5 5）红绿灯电路）红绿灯电路 红绿灯显示表示电路所处状态，其主控电路的状态一一对应，受到主控电路控制，即 主控电路的输出决定了主干道和支干道的红绿灯的亮灭情况。 Q1 Q2 主黄(Y) 主绿(G) 主红(R) 支黄(r) 支绿(y) 支红(g) 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 （3 3）设计方法）设计方法 00：主：绿，支：红；计数器 20 秒。01：主：黄，支：红；计数器 5 秒。 10：主：红，支：绿；计数器 10 秒。11：主：绿，支：黄；计数器 5 秒。 （4 4）所用器件）所用器件 74LS04 2 块 7