交通灯控制电路(王金涛)

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1、数字电子课程设计交通灯控制电路专业:班级:姓名:学号:指导老师:一交通灯基本工作原理交通灯系统原理图：其中红灯R亮，表示该条道路禁止通行；黄灯Y亮表示停车;绿灯G亮表示允许通行。见下图图1交通灯控制器系统框图设计中十字路口交通信号灯控制,要求如下:1.工作流程图:图2交通灯顺序工作流程图图中设南北方向的红，黄，绿灯分别为NSR,NSY,NSG东西方向的红，黄，绿灯分别为EWR,EWY,EWG。工作方式：南北方向绿灯亮时，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮时，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮时，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮

2、时，东曲方向黄灯亮。2.工作时序：东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和；南北方向亮红灯吋间应等于东西方向亮黄、绿灯吋间之和。吋序工作图如下：假设每个单位时间为3秒，贝IJ南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为15秒、3秒、18,一次循环为36秒。其屮红灯亮的时间为绿、黄灯亮的时间Z和，黄灯是间歇闪耀。012345678910110123456rLrLm"mj^LTLm"m_^irLrLnjwLNSCPNSYNSREWLEW,6tEW5^图3交通灯时序工作流程图2.为了方便人们玩直观地把握时间，十字路口要

3、有数字显示，作为提示，具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，而进入下一步某方向的人作循环。例如：当南北方向从红灯转换成绿灯吋，置南北方向数字显示为18,并使数显计数器开始减“1”计数，当减到绿灯灭而黄灯亮时，数显的值应为3,当减到“0”时，此吋黄灯灭,而南北方向的红灯亮；，同时，使得东西方向绿灯亮，并置东西方向的数显为18。二交通灯基本组成它主要由控制器、显示控制部分和秒脉冲信号发生器等部分组成。1.单次手动屯路及秒脉冲发生器

4、单次脉冲是由两个与非门组成的RS触发器产生的；秒脉冲发生器是该系统屮显示控制部分和控制器的标准时钟信号灯源,可用晶体振荡或RC振荡电路构成。2捽制器控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。它由74LS164组成扭环形计数器，然后经译码后，输出十字路口南北、东西二个方向的控制信号。3•显示控制部分显示控制部分，实际是一•个定吋控制电路。当绿灯亮吋，使减法计数器开始工作（用对方的红灯信号控制），每來一个秒脉冲，使计数器减肥，直到计数器为“0”而停止。译码显示可用法74LS168BCD码

5、七段译码器，显示器用LC5011—11共阴极LED显示器，计数器釆用可预置加、减法计数器,如74LS168.74LS193等。3.汽车模拟运行控制部分此部分为电路扩展部分，可用LED发光二极管模拟汽车行驶电路当某一方向绿灯亮吋,这一方向的发光二极管接通，并一个一个向而移动，表示汽车在行驶；当遇到黄灯亮时，移位发光二极管就停止，而过了十字街口的移位发光二极管继续向前移动；红灯亮时，则另一方向转为绿灯亮，那么，这一方向的LED发光二极管就开始移位（表示这一方向的车辆行驶）；用移位寄存器组成汽车模拟控制系统。三设计步骤及方

6、法1.单次手动及脉冲电路单次脉冲是由二个与非门组成的RS角发器产生的，见下图3,当按下Ki吋，有一个冲输出使74LS164移位计数实现手动控制。©在自动位置吋，由秒冲电路经分频后（4分频），输入给74LS164,这样，74LS164为每4秒向前移一位（计数1次）。K1图4单次脉冲电路木设计中，秒脉冲发生器由晶木振荡电路组成，发生器发出的波形经过整形，分频获得1HZ的秒脉冲。电路图如下：图5秒脉冲电路1.控制器部分控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。它由74LS164组成扭环形计

7、数器，彳占后经译码后，输出

8、•字路口南北，东西两个方向的控制信号，设计中黄灯信号满足闪耀，并在夜间时，黄灯闪亮，而绿，红灯灭。74LS164功能表及计数器电路图，状态表分别如下：2图6计数器电路T计数器输出南北方向东西方向QoQ1Q2Q3Q4Q5NSGNSYNSRENGEWYEWR0000000100001110000()10000121100001000013111000100001411110()10000151111100t00016111111000100701111100010080011110001009

9、00011100010010000011000100110000010001t0计数器状态表东西方向绿：EWY二Q4*Q5黄：EWY=Q4Q5（EWY二EWY*CPi）红：EWR=Q^南北方向绿：NSG二Q4*Q5黄：NSY=Q4*Q5（nN、二NSY*CPi）红：NSR=Q5由于黄灯要求闪耀几次，所以用时标Is和EWY或NSY黄灯信号相“与”