数字电路交通信号灯设计说明书

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1、word格式文档目录一、摘要............................................2二、设计任务及要求..................................2三、系统设计........................................3四、单元电路设计1、状态控制电路..................................42、时钟脉冲产生电路..............................53、信号灯显示电路................................54、时

2、间显示控制电路..............................75、总体电路......................................11五、结论六、参考文献七、总结体会八、附录专业整理word格式文档一、摘要随着社会经济的快速发展，人们的生活水平快速提升，在城市中车水马龙的场景愈加明显，因此完备的交通是必不可少的，而良好的交通控制灯又是其核心。而国民的实践创新能力又是一个国家的发展所必须具备的。通过对数字电路、模拟电路的学习，我们可以做一些简单的实物来提高我们的动手能力，培养我们的创新能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城

3、乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。设计制作一个十字路口交通指示灯简易控制电路，红灯亮表示停止，绿灯亮表示通行，通行时间为60秒，停止时间为45秒，黄灯亮的时间都是5秒。通行和停止时间用数码管显示，采用倒计时方式。脉冲信号用555定时器构成的多谐振荡电路来产生的。二、设计任务及要求设计一个十字路口的交通信号灯控制器基本要求：1.能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯。2.能实现正常的倒计时功能专业整理word格式文档用两组数码管作为东西

4、和南北方向的倒计时显示，主干道每次放行（绿灯）60秒，支干道每次放行（绿灯）45秒，在每次由绿灯变成红灯的转换过程中，要亮黄灯5秒作为过渡。1.能实现特殊状态的功能（选作）（1）按S1键后，能实现特殊状态功能；（2）显示倒计时的两组数码管闪烁；（3）计数器停止计数并保持在原来的状态；（4）东西、南北、路口均显示红灯状态；（5）特殊状态解除后能继续计数；2.能实现总体清零功能：按下该键后，系统实现总清零，计数器由初始状态计数，对应状态的指示灯亮。3.电源：220V/50HZ的工频交流电供电。4.按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrC

5、AD/PspiceAD9.2进行仿真，撰写设计报告。二．系统的设计总体的设计思路如下图:专业整理word格式文档交通灯控制系统框图工作原理说明：TL:表示绿灯亮的时间间隔为主道秒60、支道45秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则，TL=0TY：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个工作状态的定时。系统主要由控制器、定时器、译码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，译码器输出两组信号灯的控制信号

6、，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。三．单元电路设计：1.交通灯的控制逻辑如下：状态主道支路时间00绿灯亮，允许通行红灯亮，禁止通行60S01黄灯亮，停车红灯亮，禁止通行5S11红灯亮，禁止通行绿灯亮，允许通行45S10红灯亮，禁止通行黄灯亮，停车5S专业整理word格式文档交通灯的这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工作流程如下所示：60秒未到，S0状态（主道绿灯亮，支道红灯亮）；60秒到转入S1状态（主道黄

7、灯亮，支道红灯亮）；5秒后，进入S2状态（主道红灯亮，支道绿灯亮）；45秒后，进入S3状态（主到红灯亮，支道黄灯亮）；5秒后，回到S0状态，进入下一循环状态。控制器应送出主道（R、Y、G）和支道（r、y、g）红黄绿灯的控制信号。使用74LS161芯片做主控制电路，电路图如下2.时钟脉冲电路通过555定时器按一定的线路接上不同的电阻和电容就可产生期不同的方波脉冲，即不同的频率脉冲。课程设计需要秒脉冲，经分析，因为当电容充电时，暂稳态持续时间T1=0。7（R1+R2）C当电容放电时，暂稳态持续时间T2=0。7R2C；经计算，选择合适的电阻和电容，则脉冲产