数字电路课程设计交通灯控制器

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1、数字电路课程设计报告书题目：交通灯控制器一实验目的1.综合应用数字电路知识设计一个交通灯控制器。了解各种元器件的原理及其应用。2.深入了解交通灯的工作原理。3.锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。二实验要求1）在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一个方向是绿灯，黄灯，红灯，另一方面是红灯，绿灯，黄灯。2）设置一组数码管，以计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一个方向上绿灯亮的时间为20秒，另一个方向上绿灯亮的时间是30秒，黄灯亮的时间都是5秒。3）当任何一个方向出现特殊情况，按

2、下手动开关，其中一个方向常通行，倒计时停止，当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。4）选作：用两组数码管实现双向到计时显示。三使用元件器件型号数量器件型号数量1612LED6082电阻4.7K1043电阻150K1001电阻100欧姆1482电容4.7uF1741电容10315551数码管2面包板1斜口钳1四总体方案的设计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所示。它主要由控制器、定时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，

3、控制器是系统的主要部分，由它控制定时器，数码管和二极管的工作。主控部分秒脉冲发生器交通灯倒计时控制部分数码管显示反馈控制2．分析系统的状态变化，列出状态转换表：（1）主干道绿灯亮，支干道红灯亮。表示主干道上的车辆允许通行，支干道禁止通行。（2）主干道黄灯亮，支干道红灯亮。表示主干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，支干道禁止通行。（3）主干道红灯亮，支干道绿灯亮。表示主干道禁止通行，支干道上的车辆允许通行。（4）主干道红灯亮，支干道黄灯亮。表示主干道禁止通行，支干道上未过停车线的车辆停

4、止通行，已过停车线的车辆继续通行。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下表所示：控制状态信号灯状态车道运行状态S0（00）主绿，支红主干道通行，支干道禁止通行S1（01）主黄，支红主干道缓行，支干道禁止通行S3（11）主红，支绿主干道禁止通行，支干道通行S2（10）主红，支黄主干道禁止通行，支干道缓行五单元电路的设计1）秒脉冲产生电路通过555芯片按一定的线路接上不同的电阻和电容就

5、可产生周期不同的方波脉冲，即不同的频率脉冲。课程设计需要秒脉冲，利用2个电容，2个电阻。脉冲产生2)红绿灯（发光二极管）显示电路红绿灯显示是表示电路所处状态，受到主控电路控制，即主控电路的输出（A和B）决定了主干道和支干道的红绿灯的亮灭情况。如亮用1表示，灭用0表示，则有，AB主红(R)主黄(Y)主绿(G)支红(r)支黄(y)支绿(g)00001100010101001110000110100010所以，R=AY=~ABG=~A~Br=~Ay=A~Bg=AB红绿灯显示电路接线如下:3）计时部分电路计时器状

6、态产生模块：设计要求对不同的状态维持的时间不同，而且要以十进制倒计时显示出来。采用两个74LS161完成计时器状态产生模块设计。设计思路：要以十进制输出，而又有一些状态维持时间超过10秒，则必须用两个74LS161分别产生个位和十位的数字信号。显然，计数器能够完成计时功能，我们可以用74LS161设计，并把它的时钟cp接秒脉冲。74LS161计数器是采用加法计数，要想倒计时，则在74LS161输出的信号必须经过非门处理后才能接入数码管的驱动74LS48，而在显示是以0---9显示计时，故在设计不同模值计数

7、器确定有效状态时，以0000，0001，0010-----1111这些状态中靠后的状态为有效状态。例如：有效状态1011—1100—1101—1110—1111取非0100—0011—0010—0001—0000即4------3-------2--------1---------0实现模5的倒计时。1.首先对控制个位输出的74LS161设计按要求对系统的状态不同，个位的进制也就要求不同。利用系统的状态量A,B控制74LS161的置数端D0D1D2D3。当系统处在Gr或Rg状态时，个位的进制是十（模10）

8、，即逢十进一，当系统处在Yr或Ry状态时，个位的进制是五（模5），即逢五进一，模10时，有效状态为0110，0111，1000，-----1111，置D3D2D1D0为0110，模5时有效状态为1011，1100，1101，1110，1111，置D3D2D1D为1011，由此有，ABD3D2D1D0000110011011110110101011D0=D3＝~（~Y~y）D2=~(~G~g)D1=1当状态为1111时，74LS