交通信号灯课程设计

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1、电工与电子技术课程设计《电工与电子技术基础》课程设计报告题目简易交通信号灯控制器学院（部）汽车学院专业汽车运用工程班级22021003学生姓名贾稳见学号22021003146月6日至6月12日共1周指导老师（签字）17电工与电子技术课程设计简易交通灯控制器一：主要技术指标和要求：1.定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒；2.每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡；3.分别用红、黄、绿色发光二极管表示信号灯。*4.设计计时显示电路二．摘要在十字路口，交通信号灯发挥着重要的作用。目前的交通信号灯电

2、路大多分为主干道电路和支干道电路，通过适当的控制电路分别对主干道和支干道进行控制，达到合理的亮灭规律，从而很好的规范人们的出行秩序。本文要设计一个简易交通信号灯控制器，实现主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒，每次由绿灯变为红灯时，要有五秒黄灯作为过渡，并设计计时显示电路。分别用红黄色发光二极管表示信号灯。设计方案共分为四大模块：1，脉冲信号发生模块.采用555秒脉冲发生器提供脉冲信号；2，主控制器模块.采用74LS161型4位同步二进制计数器加上清零电路；3，组合逻辑电路模块.利用74LS161的四个输出端

3、和门电路构成组合逻辑电路来输出相应的高电平或低电平；4，负载；通过这四个模块来实现对交通信号灯的控制。三．总体设计方案论证及选择方案一：用多个不同步的信号分别控制各信号灯的开关，即分别用持续45S、5S、25S、5S的倒时计数器来控制各信号灯。方案二：交通信号灯的状态可以分为四种，且四种状态的周期和为T=t1+t2+t3+t4=45+5+25+5=80S，所以信号灯的每个循环周期为80S，因此，可以利用两个74LS290型十进制计数器组成一个八十进制的计数器控制电路，同时用555定时器产生周期为1S的时钟脉

4、冲，使计数器的周期为80*1S=80S。电源接通时，计数器清零，此时主干道绿灯和支干道红灯点亮，其余灯关灭；此后，经过组合逻辑电路使得当计数器的45个脉冲（45S）、50个脉冲（50S）、75个脉冲（75S）和80个脉冲（80S）来到时，分别控制信号灯状态改变，达到预计要求。方案三：选择74LS161型四位同步二17电工与电子技术课程设计进制计数器，其共有十六个状态。用555定时器产生周期为5S的时钟脉冲，所以对应计数器循环周期为16*5S=80S，并对应信号灯的80S工作循环。然后将计数器的四个输出端接上

5、相应的组合逻辑电路，产生高电平或低电平分别控制六个信号灯。当接通电源后，计数器清零，此时主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第9个脉冲（45S）来到时，主干道黄灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第10个脉冲（50S）来到时，主干道红灯和支干道绿灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第15个脉冲（75S）来到时，主干道红灯和支干道黄灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第16个脉冲（80S）来到时，主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭，即交通信号灯的状态进入了下一个循环。此即为80S一个工作循

6、环。经对比分析可知，方案一中采用倒时计数器，其电路较复杂，且我们对减法计数器的知识储备有限；方案三中采用74LS161型四位同步二进制计数器，与方案二的八十进制计数器相比，结构简单，更容易实现，且我们对74LS161型四位同步二进制计数器更加熟悉，综上，选择方案三。四．设计方案的原理框图、总体电路图及说明1.根据题目要求，设计方案的原理框图。脉冲信号发生器T=5秒清零电路计数器电路74LS161清零电路计数器74LS161主控制器组合逻辑电路负载信号灯图4.1设计方案原理框图17电工与电子技术课程设计设计方

7、案应满足的信号灯亮灭表主干道0~45S45~50S50~75S75~80S绿灯亮黄灯亮红灯亮支干道0~45S45~50S50~75S75~80S红灯亮绿灯亮黄灯亮2．总体电路图图4.2总体电路原理图电路工作原理简要说明：接通电源后，计数器清零，555定时器输出周期为5S的时钟脉冲。计数器输出的信号经过译码电路后，完成如下功能：17电工与电子技术课程设计清零后，Q3=Q2=Q1=Q0=0,主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第9个脉冲（45S）来到时，Q0=Q3=1，Q1=Q2=0,主干道黄灯和

8、支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第10个脉冲（50S）来到时，Q1=Q3=1，Q0=Q2=0,主干道红灯和支干道绿灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第15个脉冲（75S）来到时，Q3=Q2=Q1=Q0=1,主干道红灯和支干道黄灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第16个脉冲（80S）来到时，Q3=Q2=Q1=Q0=0,主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭，即交通信号灯的状态进入了下一个工作循环。这样，信号灯