数字电路交通灯

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1、2017届结课论文《Proteus原理图设计与电路仿真》设计题目：十字路口红绿灯设计学生姓名：张祥光学号：5011213317所属学院：信息工程学院专业：计算机科学与技术班级：17-3班指导教师：孟洪兵目录一．绪论1二．数字电子基础概述1三．基于数字电路的十字路口交通灯设计21.设计背景22.设计目的及意义23.设计方案23.1功能分析23.2元件清单33.2.2芯片介绍33.3设计路线63.3.1组合逻辑电路的设计83.3.1.1状态译码电路、输出电路及其交通灯单元的设计83.3.1.2时间预制电路与计时显示电路的设计93.3.2时序逻辑电路的设计103.3.2.1时间倒计时电路

2、的设计103.3.2.2秒信号产生电路的设计113.3.2.3状态产生电路的设计123.4结果分析13四．总结13一．绪论如今，可以这样说在世界的的各个地方的马路上都可以看见红绿灯，正是有了这个高科技的产品，减少了许多人力在指挥交通上，同时也避免了许多本可以避免的交通事故。如今他已经成为疏导交通车辆最长见和最有效的手段。但这一技术早在19世纪就已经问世了，而且随着时代的发展，社会的进步，信号灯的技术也得到了发展。1858年，在英国伦敦的主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行，这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯

3、敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。1914年，电器启动的红绿灯出现在美国，他被安装在纽约市5号大街的一座高塔上。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。现在正在应用的红绿灯主要有三种类型，定周期的信号机，多时段且具有无电缆协调功能的微电脑型信号机以及联网式自适应多相位智能式信号机。其中定周期信号机这一类型以其设计简单，成本低，安装及维护方便等特点得到了广泛的应用。本次课程设计中我所设计的十字路口交通灯控制器就属于这一类型。二．数字电子基础概述随着电子技术的不断发展，模拟电子技术的缺点和局限性越发明显，模拟电子技术的不稳定性，易干扰性等大大限制了其

4、应用，且有阻碍电子技术发展的趋势。19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷，稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。数字电路与模拟电路相比有显而易见的稳定性，近年来，数字电路又有了巨大的发展，可编程逻辑器件的发展和普及最终始IC的设计面向了用户（这是模拟电路无法做到的），而这毫无疑问会给用户带来巨大的便捷，从而奠定它在电子电路中的地位，随着集成技术的进一步提高，各种新技术的出现和应用，人类历史横跨数码时代向更进一步发展已出现在各大型相关企业的宏伟蓝图中，新世纪里谁掌握了新技术谁就得到了获胜的资本，也仅仅是资本而已，新世纪里电子行业的发展速度令人窒息。可以展望，一个由数字构成

5、的新世界即将出现，那将是人类文明的又一飞跃。17三．基于数字电路的十字路口交通灯设计1.设计背景我国城市路网稀，干道少，间距大，市区人口稠密，出行需求集中，迫使车辆集中于少数干道上行驶。至于中小城市，干道特征更为明显，往往只有一两条干道贯穿全市，而其他支路上交通量极小。从流量变化情况来看，除外围过境干道外，都是有一定规律的，高峰小时基本上都集中在几个时段内。而且我国城市机动车车种繁杂，从50年代的老式车到现阶段的新型车，从大货车到小轿车都在一个平面上行驶，近几年更是有车的人越来越多，如果交通行驶不受管制，很容易造成道路混乱不堪的局面，使南来北往的车子很容易堵在十字交叉口，动弹不得。

6、2.设计目的及意义如何最大限度地保证交通流运动的连续性，使受控区域的交通流减少冲突，同时平稳地、有规则地运动，这使得交通灯的使用应运而生了。交通灯的主要功能是改善交通秩序，增加交通安全，减少交通延误，提高经济效益，降低污染程度，保护生态环境，节省能源和土地消耗，更大大加强了交警管制力度。3.设计方案设计并实现一十字路口的红、绿、黄三色交通灯控制与显示电路，即每个路口设置一组红、黄、绿交通灯，以保证车辆、行人通行安全。3.1功能分析根据需求描述，系统应具有如下基本功能：17系统工作时，东西方向绿灯亮时，南北方向红灯亮，该信号灯点亮时间为25S，同时点亮时间进行倒计时显示；当时间减为0

7、0时，东西方向绿灯熄灭，黄灯同时点亮，并维持5S秒，南北方向仍为红灯亮；当倒计时显示减为00时，东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，点亮时间设定为25S；当倒计时显示减为00时，南北方向绿灯熄灭，黄灯同时点亮，并维持5S秒，东西方向仍为红灯亮。当倒计时显示减为00时，系统状态进入下一个周期，以后周而复始的循环。3.2元件清单元件名称数量元件名称数量BCD七段译码管44030异或门274LS08与门1Or或门274LS00与非门4Cap电容274LS76JK触发器2RES电