基于简易交通灯控制逻辑电路设计报告

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1、华北科技学院课程设计简易交通灯控制逻辑电路设计报告目录一、设计任务和要求…………………………………………2二、设计目的…………………………………………………2三、设计方案选择……………………………………………2四、单元电路的选择设计……………………………………51.秒脉冲电路的选择设计…………………………………52.计时器电路的选择设计…………………………………73.状态控制器电路的选择设计……………………………84.时钟、状态控制判断系统电路的选择设计……………105.状态翻译电路的选择设计……………………………136.输出调整电

2、路的选择设计……………………………147.紧急开关设计……………………………………………158.信号灯系统电路设计……………………………………16五、系统的调试与仿真…………………………………………161.调试软件…………………………………………………162.仿真电路的联成…………………………………………163.电路的调试………………………………………………18六、心得体会…………………………………………………21七、元件列表…………………………………………………22八、参考书……………………………………………………2323华北科技

3、学院课程设计一、设计任务和要求设计一个简易交通灯控制逻辑电路，要求：1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间15s。2、东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s。3、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间10s。4、如果发生紧急事件，可以动手控制四个方向红灯全亮。二、设计目的1、进一步熟悉和掌握数字电子电路的设计方法和步骤2、进一步将理论和实践相结合3、熟悉和掌握仿真软件的应用三、设计方案选择任务要求实际上就是4个状态，不妨设：S1：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间15s；S2：东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s；S3：南北方向绿灯亮，

4、东西方向红灯亮，时间l0s；S4：如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。23华北科技学院课程设计【表1】主电路状态与指示灯状态转换主电路状态东西方向绿灯G1南北方向红灯R2黄灯Y东西方向红灯R1南北方向绿灯G2S111000S200100S300011S410010主电路要实现S1→S2→S3状态的循环转换，而且可以在任何一个状态进入S4，并能恢复正常工作状态。S1=15s；S2=5s；S3=10s。方案一①、S1-S3使用2个SR锁存器，设置00，01，10三个状态。②、S4使用触发器，当出现紧急情况，触发器由“0”进入

5、S4状态“1”后，在解除紧急时，恢复“0”，进入S1状态。③、使用4个JK触发器，实现16位计数。方案二①、S1-S3使用2个7473替代的T触发器。JK触发器包含SR触发器和T触发器的功能，J=K=T，则得到T触发器。②、S4使用或门、非门实现，从【表1】可知：G1=S3+S423华北科技学院课程设计R2=S1·~S4Y=S2·~S4R1=S3+S4G2=S3·~S4③、使用74192同步可逆10进制计数器（8421码）2个方案比较方案一、优点：状态转换简单；解除紧急（S4）后指定回到S1；缺点：电平触发，与时钟信号不匹配；方案二

6、、优点：下降脉冲触发，与时钟信号匹配；容易处理，可显示数值；缺点：解除紧急（S4）后回到S1/S2/S3任一状态，不固定；综合考虑，为使电路简化、运行稳定，选用方案二。方案框图秒脉冲器计时器判断时钟、状态控制器状态控制器状态翻译—LED译码器紧急开关输出调整电路信号灯系统译码显示器23华北科技学院课程设计1、计时器：使用上升时序，个位、十位两片74192。进位关联使用个位TCU＝十位UP实现（TerminalCountUp(Carry)Line）。数据状态通过判断条件进入选择器74S153。判断条件成立后执行清零。2、时序Sx控制：

7、使用74LS73改装的T触发器2个，实现S1→S2→S3状态的循环转换。3、判断时钟、Sx：判断74192和74LS73的状态，满足条件输出74192的清零使能和74LS73的CLK信号。4、翻译Sx－LED，翻译S1、S2、S3对应LED的5个状态：5、输出调整电路，令紧急电平开关控制LED的状态。四、单元电路的选择设计1、秒脉冲电路的选择设计①秒脉冲可以由函数信号发生器产生，也可以由555定时器组成多谐振荡器产生。②本实验采用555定时器组成的多谐振荡器，采用如图所示的接法，引入了二极管D1和D2，电容的充电电流和放电电流流经不

8、同的路径，充电电流只流经R1，放电电流只流经R2，因此电容的充电时间变为T1=R1Cln2，放电时间变为T2=R2Cln2，故得脉冲的占空比为q=R1/(R1+R2)，若取R1=R2，则q=50%，相应的周期变为T=（R1+R2）Cl