交通灯控制电路+数电课程设计+数字电路课程设计

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1、数字电路课程设计——交通灯控制电路系别：电气工程及其自动化专业：通信工程班级：10—1班姓名：马书亮学号：1016303002指导老师：苏玉娜-11-第一章序言随着社会的飞速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，频繁发生交通问题，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。其中红灯亮，表示道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已经过停车线的的车辆继续通行；绿灯亮表示道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。交通灯通过

2、的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。第二章设计任务书一、设计题目：交通灯控制电路二、技术内容及要求：1、设计任务设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上的车辆通行，具体要求如下：a）每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成，绿灯表示允许通行，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已通过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。b）每条道路上每次通行的时间为25s.c）每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5s,才能改变换车道。d）黄灯

3、亮时，要求每秒钟闪烁一次。2、设计目的通过本设计熟悉用中规模集成电路进行时序逻辑电路和组合逻辑电路设计的方法，掌握简单数字控制器的设计方法。三、给定条件及器件元件名型号数量   集成电路74LS163D1个74LS465N3个74LS190D2个NC7S08_5V6个NC7S04_5V5个NC7ST02_5V1个NC7S32_5V1个 1个-11- 电阻47kΩ1个5.6kΩ1个200Ω7个5.1kΩ1个电容10uF2个0．1uF2个 发光二极管红色3个黄色2个绿色2个三极管3DG1个导线——若干四、设计内

4、容1.电路各部分的组成和工作原理。2.元器件的选取及其电路逻辑图和功能。3.电路各部分的调试方法。4.在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问题，其原因及解决的办法。第三章电路组成和工作原理1．分析系统的逻辑功能，画出其框图设系统工作的十字路口由主、支两条干道构成，4路口均设红、黄、绿三色信号灯和用于计时的2位由数码管显示的十进制计数器，其示意图如图5—1所示。                   图1十字路口交通信号灯控制示意图根据交通规则，交通信号灯自动定时控制器所需实现的功能如下：(1)主、支干道交替通

5、行，通行时间均可在0~99s内任意设定。-11-(2)每次绿灯换红灯前，黄灯先亮较短时间(也可在0~99s内任意设定)，用以等待十字路口内滞留车辆通过。(3)主支干道通行时间和黄灯亮的时间均可由同一计数器按减计数方式计数(零状态瞬间进行状态的转换，视为无效态)。(4)在减计数器回零瞬间完成十字路口通行状态的转换(换灯)。(5)计数器的状态由EWB显示器件库中的带译码器七段数码管显示，红、黄、绿三色信号灯由EWB显示器件库中的指示灯模拟2．系统工作流程图设主干道通行时间为N1，支干道通行时间为N2，主、支干道

6、黄灯亮的时间均为N3，通常设置为N1>N2>N3。系统工作流程图如图5-2所示。3．系统硬件框图图3 硬件结构框图（1）如图2所示，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。绿灯亮足规定的时间隔N1时，控制器发出状态信号，转到下一工作状态。  （2）主干道黄灯亮，支干-11-道红灯亮。表示甲车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。黄灯亮足规定时间间隔N3时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。  （3）主干道红灯亮，支干道绿灯亮。表示主干

7、道禁止通行，支干道上的车辆允许通行，绿灯亮足规定的时间间隔N2时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。  （4）主干道红灯亮，支干道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，支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。黄灯亮足规定的时间间隔N3时，控制器发出状态转换信号，系统又转换到第（1）种工作状态。第四章设计步骤及方法一、列出控制器与信号灯的关系表：(1)状态控制器:由流程图可见,系统有4种不同的工作状态(S0～S3)，选用4位二进制递增集成计数器74163作状态控制器，74163的功能表如图所

8、示，电路符号在图中可见，取底两位输出QB、QA作状态控制器的输出。状态编码S0、S1、S2、S3分别为00、01、10、11.(2)状态译码器：以状态控制器输出（QB、QA）作为译码器的输入变量，根据四个不同通行状态对主、支干道三色信号灯的控制要求，列出灯的控制要求，列出灯控函数真值表，如表X所示。状态QBQA主干道R（红）Y（黄）G（绿）支干道r（红）y（黄）g（绿）0000110001010100-11-10