数字电路课程设计-交通灯系统

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1、西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器学院名称：电子工程学院学生姓名：陈启超（07）专业名称：光电信息工程班级：0903实习时间：2011年12月19日——2011年12月30日题目：数字电路逻辑设计－交通灯一实验目的1.掌握系统设计一般步骤和方法，掌握一个大的系统中各子系统之间的相互作用和相互制约关系。2.运用数字电路理论知识自行设计并实现一个较为完整的小型数字系统。通过系统设计、软件仿真、电路安排与调试、写实习报告等环节，初步掌握工程设计的具体步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力，提高实际应用水平。3.学会用中规模器件设

2、计一个符合要求的系统，并熟悉常用中规模器件的用法。4.学会按照电路图在面包板上合理布局使各器件在系统中的连线更简单，清晰。学会使用面包板，从实际的操作中，锻炼自己的动手能力和解决际问题的能力二实验要求在一个具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯的自动控制电路。实验的具体的要求是：主干道和支干道交替同行，先是主干道的绿灯亮30s，支干道是红灯；然后是主干道黄灯亮5s，支干道是红灯；之后是支干道的绿灯亮20s,主干道是红灯；最后是支干道的黄灯亮5s，主干道是红灯亮。总体上电路的设计思路就是主干道和支干道交替，循环的运行。主干道黄灯，支干道红灯

3、，5s（4－0）支干道绿灯，主干道红灯，20s(19－0)主干道绿灯，支干道红灯，30s（29－0）支干道黄灯，主干道红灯，5s（4－0）三使用元件74LS1613个74LS1391个74LS043个74LS001个74LS482个5551个100欧电阻4个电容0.1uF1个4.7K的电阻1个150K的电阻1个LED数码管2个电容4.7uF1个面包板1个四总体方案的设计主控制部分161发光二极管脉冲发生器555倒计时控制电路数码显示器五单元电路的设计（1）主控制电路利用一片161和一片139来实现主电路的控制功能，主要是通过给161的4个输

4、入端置数为0000，从而使它的输出端Q1Q0=00-01-10-11来使139的Y3Y2Y1Y0＝1110－1101－1011－0111的状态的变化来实现交通灯4种状态的变化，而且在倒计时电路反馈回来的高电平才能使它的状态发生一次变化，而且它的每一个状态的变化都能够控制倒计时电路的变化和发光二极管的变化。控制状态信号灯状态车道运行状态S0（00）主绿，支红主车道通行，支车道禁止通行S1（01）主黄，支红主车道缓行，支车道禁止通行S3（11）主红、支绿主车道禁止通行，支车道通行S2（10）主红、支黄主车道禁止通行，支车道缓行所以是把161设计

5、成一个模4的计数器作为主控制电路部分。（2）脉冲产生电路主要是通过555芯片设计一个能产生一个以一秒为周期的脉冲电路，正确的把4.7K和150K的电阻以及0.1uF的电容和4.7uF的电容接入电路中产生一秒的连续脉冲。脉冲产生电路图如下:（3）倒计时电路设计倒计时电路用2片161来实现的，实验要求维持的状态的时间不同，而且用十进制显示出来。在设计第一个状态的时候要求计时30s,而且是从29到0秒的计时，所以两片161，其中一片作为高位片，另一片作为低位片。高位片从2－0，地位片从9－0的倒计时。这时第一个状态高位片的DCBA=1101，低位

6、片的DCBA＝0110。第二个状态是主干道的黄灯计时5秒，从4－0。这时高位片的DCBA=1111，地位片的DCBA＝1011。第三个状态是支干道的绿灯计时为20秒，从19－0。这时高位片的DCBA=1110,地位片的DCBA=0110。第四个状态是支干道的黄灯计时为5秒，从4－0。这时高位片的DCBA=1111，地位片的DCBA＝1011最后由四个状态的高位片DCBA－地位片DCBA:1101-0110,1111-1011,1110-0110,1111-1011分析得出了高位片的DC端都接高电平，地位片的B端接高电平。其他的端口由主控制电

7、路来实现。（4）数码管和发光二极管数码管电路由两片74LS48来连接实现，48由多个非门来连接实现。把48与数码管的7个管脚连接起来，然后把数码管在与地连接来防止被烧坏。其中倒计时电路的数出端与74LS48通过几个非门连接起来。另外把74LS48的BI/RBO,RBI,LT都接为高电平，这样数码管就能正常的显示了。主干道的红、黄、绿灯分别编号：R2、YL2、G2；支干道的红、黄、绿灯分别编号：R1、YL1、G1。将6只灯的四个分段的状态列出真值表：灯的状态列出真值表：分段R1R2YL1YL2G1G230s1000015s10010020s0

8、100105s011000六.总系统电路图PDF格式七.心得体会及分析在本次的课程设计中，前几天主要是查找一些资料和书籍来研究交通灯的工作原理以及它的实现需要些什么器件，然后根据