数电课设论文

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1、数字电路课程设计题目：交通灯逻辑控制电路设计交通灯逻辑控制电路设计一.摘要：随着齐种交通工具的发展和交通指挥的需要，当前，大量信号灯正向数字化、小功率、多样化，方便人、车、路三者关系的协调。多值化方向发展随着社会经济的发展，城市交通成为制约城市发展的一大因素。因此，有许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多方案，而大多数都为交通指挥灯，木电路全部由数字电路组成，主要由减法计数器、步骤控制器、置数逻辑电路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黠和控制器的标准时钟信号源，译码器输出商组信号灯的控制信号，经驱动电路

2、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。关键词：信号灯计数器控制器秒脉冲二、设计内容和要求设计一个十字路口交通信号灯控制器。基本要求如下：1、满足图2顺序工作流程。图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG,东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。它们的工作方式有些必须是并行进行的，即南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮，东西方向黄红灯亮。2、应满足两个方向的T作时序：即东西方向亮红灯时间应等于南北

3、方向亮黄、绿灯时间Z和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间Z和。时序工作流程图3所示。图3屮，假设每个单位时间为3秒，则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别15秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。其屮红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间Z和。3、十字路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式方式工作，直至减到数为“0”,十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入下一步某方向地工作循环。例如：当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为

4、18,并使数显计数器开始减“1”计数，当减到绿灯灭而黄灯亮时，数显的值应为3,当减到“0”，时，此时黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向的数显为18。4、扩展功能：（1）灯的转换可以手动调整，夜间为黄灯闪耀。（2）用LED发光二极管模拟汽车行驶电路。当某一方向绿灯亮时，这一方向的发光二极管接通，并一•个-•个向前移动，表示汽车在行驶；当遇到黄灯时，移位发光二极管就停止，而过了十字路口的移位发光二极管继续向前移动；红灯亮时,则另一方向转为绿灯亮，那么，这一方向的LED发光二极管就开始移位（表示这一方

5、向的车俩行驶）。图2交通灯顺序工作流程图123456789101112123456nsg]NSYIINSREWREWGEWYII—.5t.L6tya图3交通灯时序工作流程图三、设计方案为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制信号灯来进行指挥。其中红灯（R）亮，表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮表示停车;绿灯（G）亮表示允许通行。交通灯控制电路的系统框图如图所示：东西方向EWOOOGYR南北方向NSOOO/系统控制电路分频时标设计方案可分为以下几个部分：（1）秒脉冲和分频器因十字路口每个方向绿，黄，红所亮时间比

6、例分别为5：1：6,所以若选4S为一单位时间，则计数器每计4S输出一个脉冲。这一电路就很容易实现。（2）交通灯控制器计数器每次工作循环周期为12o所以可以选用12进制计数器。计数器可以用单触发器组成，也可以用屮规模集成计数器。这里我们选用中规模74LS164八位移位寄存器组成扭环形12进制计数器。（3）显示控制部分显示控制部分，实际上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），每来一个秒脉冲，使计数器减一，直到计数制“0”而停止。译码显示可用74LS48BCD码七段译码辭，显示器用LC5011-

7、11共阴极LED显示器，计数器采用可预置加减法计数器，如74LS192。（4）汽车模拟运行控制用移位寄存器组成汽车模拟控制系统，即当某一方向绿灯亮时，则绿灯亮信号，使该路方向的移位通路打开，而当黄、红灯亮时，则是该方向的一位停止。四、单元电路工作原理（1）单次手动及脉冲电路单次脉冲是由二个与非门组成的RS触发器产生的，K2在手动位置时，当按下K1时，有一个脉冲输出使74LS164移位计数，实现手动控制。K2在自动位置时，由秒脉冲电路经74LS74分频后（四分频）输入给74LS164,这样74LS164为每四秒向前移一位（计数一次

8、）。秒脉冲屯路可由555多谐振荡器构成。芯片引脚的功能：1）74LS164741S164为8位移位寄存器，其主要电特性的典型值如下：当清除（CLEAR）为低电平时，输出端（QA—QH）均为低电平。串行数据输入端（A,B）可控制数据。当A、B任意一个为低电平，则禁