交通灯数字电路课程设计

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1、数字电路课程设计交通灯电路课程设计报告书目录一．概述1.目的2.意义3.任务和要求二．方案设计与论证1.方案选择2.方案论证三．设计论述1.各个单元电路的设计（1）秒信号发生器（2）定时系统（3）状态译码器（4）状态控制器设计2.总电路的工作原理及电路图3.元件清单四．结果分析五．结论或总结一．概述：1.目的和意义：在现代城市中，人口和汽车的增长，交通的拥挤，使得安全问题也日益重要。交通灯作为十字路口的疏通工具，能有效地对车流进行分流，对道路的交通安全起到重要作用，交通灯分为红黄绿三种颜色，红色表示禁止通行，黄灯亮表示该条道路上未过停车线

2、的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，绿灯亮表示该条道路允许通行，通过红黄绿灯的相互交替，实现路口车流的自动化管理，为交通参与者的安全提供了强有力的保障。2.任务和要求:设计一个十字路口交通灯信号控制器，要求如下：主，支干道交替通行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒；绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行；每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒（此时另一干道上的红灯不变）；十字路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。具体要求主，支干道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位做减计数；在黄灯亮时，原红灯按1Hz的频率闪烁；

3、要求主，支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0-99s内任意设定。二．方案设计和论证交通灯控制器主要实现两部分功能：①东西、南北双向通路的红、绿、黄灯控制；②东西向主通路的倒计时显示。实现交通灯控制器功能的方案很多，我们列出了以下方案方案一：采用ATC公司的单片机AT89C52作为控制器，单片机运算能力强，软件编程灵活，自由度大。它是MCS-51系列单片机的派生产品，在指令系统，硬件结构和片内资源上与标准的8052单片机完全兼容，使用时容易掌握；采用AT89炒2单片机稳定可靠，应用广泛，通用性强，通过单片机接外部的译码器和数码管，以及发光二

4、级管，对单片机进行编程，实现交通灯控制器。方案二：采用PLC作为可编程控制器，对其进行编程，控制外部电路，包括译码器以及数码管以及发光二极管，原理和单片机相似。方案三：直接采用普通的集成块搭建电路，通过555芯片产生秒信号。由74LS245设定初始状态，再通过CD4029来进行十进制数倒数，最后再通过译码器和数码管显示数字，而交通灯则通过CD4029和74LS245等芯片进行控制。方案比较：方案一和方案二都是运用可编程控制器以及搭建外部电路来实现，需要编程基础以及对芯片的熟练掌握，但是通过可编程控制器搭建的电路比较稳定，功能也能精确实现，

5、修改功能只需通过程序的控制。方案三则原理简单，只需要画好原理图，按照电路图搭建电路，虽然电路间的干扰大，以及电路不稳定，但是实现功能简单，成本较低。综合考虑知识和时间和成本，故选方案三。一．设计论述1.各单元电路的设计（1）秒信号发生器见指导书（2）定时系统见指导书（3）状态译码器见指导书（4）状态控制器设计见指导书2.总电路的工作原理3.元件清单4.主要使用的仪器四．总结1.结果分析：（1）秒信号电路的安装和调试问题总结在第一个秒信号发生器电路连接的过程中，我们按照电路图连接了电路，反复的检查，然后通电，但是信号灯总是没有闪烁，我们对线

6、路进行了反复地检查，排除了电路接错的错可能，在老师的指导下，我们学会了熟练使用万用表，我们将万用表打到短路端，然后对线路进行了全面的排查，最后排除了电线接触不良的可能，但是信号灯依然没有闪烁，于是我们判断是芯片或者是电路箱的芯片插口出了问题，于是我们换了一个555的芯片，确认无误后通电。经过排查，终于找出问题，信号灯闪烁了！虽然其他很多组都轻松地完成，但是我们更学会了查找问题的方法。小结：在接第一个电路就与到很多问题，看到其他组都做的非常快，我们在排查问题的过程中非常焦急，一直找不到问题，但是等到解决了之后，我觉得是非常好的事，为接下来其

7、他电路的安装做了一次铺垫，让我们更加细心，更加谨慎，这也使我们后面的电路接的非常顺利。（2）定时系统电路的安装和调试问题总结因为秒信号电路的连接让我们更加细心谨慎，所以在面包板上连接电路时都非常小心，每连接一条线都用万用表测试，顺利地连接完了面包板上的电路，接着就连接电路箱的电路，在检查一遍后，打开电源，但是数码管显示根本就不会倒数，或者说直接显示乱码，再一看，原来时能端压根就没有接上，于是我们接上再试，还是一样！其他组也很多出现了这种情况，于是我们重新静下心排查，面包板的电路已经测试过，所以电路地连接应该没有问题，但是数码管就是显示不好

8、，由于上个电路地经验，我们又怀疑是芯片的问题，我们问了老师，她建议我们自下而上排查，我们用万用表的电压档，在74LS245芯片的管脚上进行高低电平的测试，从下而上都没有问题，初始状态为5的74