电工课程设计----交通信号灯原理设计

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1、第 1 页 共 11 页 电子与电工电子与电工技术课程设计技术课程设计 实实 验验 报报 告告 题目：交通信号灯控制电路设计题目：交通信号灯控制电路设计 专业：专业： 班级：班级： 学号：学号： 姓名：姓名： 指导老师：指导老师： 时间：时间： 第 2 页 共 11 页 一、一、设计任务及要求设计任务及要求 为了确保十字路口的车辆顺利通过， 往往采用自动控制的交通灯信号灯来进行指 挥。 （1）其中红灯（R）亮表示该条道路禁止通行； （2）黄灯（Y）亮表示停车，绿灯（G）亮表示允许通行； （3）黄灯亮时要求每秒钟闪亮一次； （4）东西、南北方向除了有红（R） 、黄（Y） 、绿（G）灯指示外，每一

2、种灯亮的 时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法） ； 二、二、课程设计课程设计实验预习要求实验预习要求 （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，画出完整电路图。 三、设计原理与三、设计原理与电路电路 1.分析系统逻辑功能，画出系统框图 控制系统原理控制系统原理图图 交通灯原理控制如上图所示，它主要由秒脉冲发生器、定时器、译码器、控 制器等部分组成。秒脉冲发生器是本实验中控制器和定时器的标准时钟信号源， 译码器输出两组信号灯控制信号，经驱动电路驱动后驱动信号灯工作，控制器是 系统的主要部分，由它接受来自定时器的信息后

3、控制译码器工作。 2.单元电路的设计 1）控制器 第 3 页 共 11 页 控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作。 （1） 交通灯的四种工作状态的转 变是由控制器进行控制转换的， 它们的工作方式满足如右图顺序 工作流程，设东西向的红、黄、 绿灯分别为 EW(R)、 EW(Y)、 EW(G)， 南北向的红、黄、绿灯分别为 NS(R)、NS(Y)、NS(G） 。 状态 1：东西方向车道的绿灯亮， 车道通行；南北方向车道的红灯亮，车道禁止通行。 状态 2：东西方向车道的黄灯亮，车道缓行；南北方向车道的红灯亮，车道禁止 通行； 状态 3：东西方向车道的红灯亮，车道禁止通行；

4、南北方向车道的绿灯亮，车道 通行； 状态 4：东西方向车道的红灯亮，车道禁止通行；南北方向车道的黄灯亮，车道 缓行； 四个状态用时所占比例分别为 5:1:5:1,所以， 计数器每次工作的循环周期为 12， 所以可以选择 12 进制计数器。计数器可以用单触发器组成，也可以用中规模 74LS164 八位移位寄存器组成钮环形 12 进制计数器，钮环形计数器的工作状态 如下表所示： 第 4 页 共 11 页 根据状态表，列出东西方向和南北方向绿、黄、红的逻辑表达式： 东西方向 绿: 4 *5EW GQQ 黄: 4 *5(*1)EW YQQEW YEW YC P 红: 5EW RQ 南北方向 绿: 4 *5N SGQQ 黄: 4 *5(*1)N SYQQN SYN SYC P 红: 5N SRQ 由于黄灯要求闪耀几次，所以用时标 1 秒和 EWY 或 NSY 黄灯信号相“与”即可。 交通灯时序工作流程图交通灯时序工作流程图 （2）显示控制部分 显示控制部分是一个定时控制电路。 当绿灯亮时， 使减法计数器开始工作 （用 对方的红灯信号控制） ，