《数字电路》课程设计报告-交通灯控制电路

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1、2010级通信工程《数字电路》课程设计报告设计题目交通灯控制电路姓名及学号学院工程技术学院专业通信工程班级2010级4班指导教师2012年11月06日题目：交通灯控制电路13一、设计题目及要求（根据题目填写）1、设计题目利用数字集成电路和分立元器件设计一交通灯控制电路。交通灯系统框图如下：TL：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL＝1，否则，TL＝0。TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY＝1，否则，TY＝0。ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由

2、它控制定时器开始下一个工作状态的定时。2、设计要求（1）基本要求①设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒；②要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；③黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。指导教师签名：2012年月日二、指导教师评语指导教师签名：2012年月日三、成绩验收盖章2012年月日13目录1设计的要求11.1基本要求11.2提高要求12设计任务13实验原理14电路设计34.1电路原理设计系统框图34.2设计模块44.2.1秒脉冲发生器的设计44.2.2定时器的设计44

3、.2.3控制器的设计54.2.4译码器的设计64.3系统电路图85电路板的制作及焊接调试85.1PCB图的制作85.2电路板的制作95.3电路板的焊接和调试96心得体会107参考文献118鸣谢129附录139.1原件清单139.2作品照片1413通信工程专业《数字电路》课程设计交通灯控制电路设计1设计的要求1.1基本要求（1）设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒；（2）要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；（3）黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。1.2提高要求（1）有

4、急救车优先通过功能。当有急救车到达时，路口的信号灯全部变红灯，以便急救车通过，急救车的通行时间为10秒，急救车过后，交通灯恢复先前状态。（2）交通灯在红、绿灯交替点亮中，用两个数码管显示点亮的灯还能持续的时间。2设计任务（1）根据设计指标及要求选择电路形式，画出原理电路图；（2）选择元器件型号及参数，并列出器件清单；（3）利用protel99软件仿真，画出PCB图，然后制作电路板；（4）在制作好的电路板上焊接好元器件，并完成好电路的测试和调整，使有关指标达到设计要求；（5）写出设计总结报告。3实验原理本次试验课题是利用数字电路，交通

5、灯的系统框图如图1：13图1交通灯系统框图TL：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL＝1，否则，TL＝0。TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY＝1，否则，TY＝0。ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。（1）甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。　　（2）甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上未过停车线的

6、车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。　　（3）甲车道红灯亮，乙车道绿灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。　　（4）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上未过停车线的车辆停止通行，已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TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第（1）种工作状态。交通灯以上4种工作

7、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。其逻辑表如表1，其逻辑图如图2。13表1控制器逻辑表控制状态信号灯状态车道运行状态S0（00）甲绿、乙红甲车道通行，乙车道禁止通行S1（01）甲黄、乙红甲车道缓行，乙车道禁止通行S3（11）甲红、乙绿甲车道禁止通行，乙车道通行S2（10）甲红，乙黄甲车道禁止通行，乙车道缓行AG=1甲车道绿灯亮甲车道通行BG=1乙车道绿灯亮乙车道通行AY=1甲车道黄灯亮甲车道缓行BY=1乙车道黄灯亮乙车道缓行AR=1甲车道红灯亮甲车道

8、禁止通行BR=1乙车道红灯亮乙车道禁止通行图2控制器逻辑图4电路设计4.1电路原理设计系统框图如图1所示。134.2设计模块4.2.1秒脉冲发生器的设计如图3所示：图3秒脉冲发生器4.2.2定时器的设计定时器由与系统秒脉冲（由时钟脉冲