交通灯信号控制系统

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1、醐鎖实验目的：1.掌握时序逻辑电路的设计方法，灵活运用理论知识。2.提高学生的数字系统设计能力和实际动手能力。3.进一步了解如何将数字电路设计应用到自动控制系统中，从而提高解决实际问题的能力。4.为学习和使用计算机打下良好的基础。实验内容：用中小规模逻辑器件设计交通灯控制电路。实验要求：1.设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向和南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行。在十字路门的两个方向上各设一组红、黄、绿灯,红灯（图1）。表示禁止通行，绿灯表示可以通行。2.设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间

2、，其中一个方向上绿灯亮的时间是20s,另一个方向上绿灯亮的时间是30s，黄灯亮的的时间都是5s。3.当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒计吋停止。当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。倒计数计时器JCOOOI贿贿騎实验所用的器材:主要芯片数量/个其他器材数量/个74LS1613数码管274LS482二极管674LS043限流电阻374LS0014.7uF电容174LS0810.0luF电容1555定时器1150k电阻174LS7414.7k电阻174LS1391交通灯控制系统主要由控制器

3、、译码器和秒脉冲信号发生器等器件组成。其系统框阁如阁2。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，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制译码器的工作。图2交通灯控制系统的原理框图时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器，产生稳定的脉冲信号，送到状态产生电路，状态产生电路根据需要产生一定的“0”、“1”信号。这些信号通过时间显示电路转化成时间信号，在通过数码管显示时间。同时这些信号通过交通灯显示电路转化成6个独立的交通灯信号，用二极管代替交通灯，实现红绿黄灯之

4、间的转换。根据设计主、支干道信号一次循环需要60个信号，所以用2个74LS161级联实现，U1代表低位芯片，U2代表次高位芯片，取反码容易实现后面的时间显示代码，以进行倒计时，其真值表如图所示。D3D2D1D0,d3d2dld0分别为7LS161高、低位输入信号.“0”为低电平，“1”为高电平，二极管在高电平的时发光，低电平的时不发光。序号状态U2U1时间计数支干道主干道D3D2D1D0D3d2dld0绿黄红绿黄红010011010110291000010211010111281000010311011000271000010

5、41101100126100001051101101025100001攀拳••••拳••拳••攀拳••••攀拳111110011019100001121110011118100001♦♦參•♦♦♦♦•參♦♦•參•參♦♦211111011009100001221111011108100001參參鮝參拳參攀•參參攀•攀•參參271111110003100001281111110102100001291111111001100001301111111100100001310111111011040100013211111100030

6、10001331111110102010001341111111001010001351111111100010001361110011019001100371110011118001100•••番參••••番•••••番461111011009001100♦•11•參♦♦♦•••••••••••53111111010200110054111111100100110055111111110000110056mi10110400101057111111000300101058ini110102001010591011111110

7、01001010601111111100001010功能实现：1.时钟信号发生器：通过555芯片按一定的线路接上不同的电阻和电容就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，利用的2个电容,2个电阻，产生稳定的“秒”脉冲（f=lHz）信号，确保整个电路装置同步工作和实现定时控制。ur©VDDvcc15E3TourDI3THRTRICOMH©555uirrmyL7C14.丄一20clnF1.计时器：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。用两个74LS161完成计时器状态产生模块设计

8、。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，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，要想倒计吋，则在74LS161输出的信号必