基于数电proteus的交通灯设计---副本.doc

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1、第12页十字路口交通灯控制系统设计本课题是基于数字电路关于交通灯控制电路的设计。从课程设计的题目要求出发，设计了一个南北方向和东西方向十字路口的交通灯控制电路。通灯控制电路采用74LS190可预置四位二进制双时钟可逆计数器实现计数功能，并通过一系列集成逻辑门电路芯片控制红绿灯的交替显示。本交通灯控制电路系统是基于74LS190可预置四位二进制双时钟可逆计数器、74ls00二输入四与非门芯片、74ls04六反向器、74ls08二输入与门芯片、74ls32二输入或门芯片、74ls74双D锁存器、74ls47译码器等中小规模集成芯片，数码管显示

2、器和绿黄红发光二极管指示灯所组成的电路，采用proteus软件进行电路仿真。通过对各部分电路的分析设计，实现总体电路的功能。由于不需要做实物才用了1HZ输出时钟脉冲信号（查了一些资料采用了555定时器）。采用74LS190组成计数电路，通过一系列逻辑门电路实现红绿灯的交替显示。按照课题的要求，用74LS190设计了倒计时电路，通过译码器连接数码管显示红绿灯的倒计时。它的计时周期为24秒，南北及东西方向各车道通车12s。本电路设计的优点是，用了尽量少的芯片实现了课题所要求的功能，既实现了红绿灯的指示，又以倒计时的方法对红绿灯的时间进行了显示

3、。一.设计的基本内容1.1设计题目十字路口交通灯控制设计1.2设计任务1.2.1设计任务及指标（1）要求南北方向车道和东西方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行，各车道每次通行时间都设为12秒；第12页（2）东西方向、南北方向车道都有红、黄、绿灯指示，且用显示器进行显示允许通行或禁止通行剩余时间（采用倒计时的方法）；（3）在允许通行剩余2秒时，绿灯转为黄灯，且要求黄灯闪烁，当黄灯转变为红灯时才能变换运行车道；（4）黄灯亮时，要求每秒闪亮一次；1.2.2设计相关说明所设计的交通路口为一十字路口是一南北和东西车道车流没有明显差别的路口，且不涉及

4、左右转弯及人行道红绿灯问题。二.设计方案方案：根据题目的要求南北方向车道和东西方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行，两车道均符值为12，也就是一个循环是24秒。如此先显示12秒倒计时（对应绿灯，到了2秒时由绿灯转为黄灯）后显示12秒倒计时（由黄灯转为红灯），然后再显示30秒倒计时（由红灯转为绿灯，到了2秒时由绿灯转为黄灯）...以此类推。由于南北方向的通行时间也就是支干道的禁行时间，所以两组数码管显示的倒计时是一样的，只需2个74ls47译码器即可三.设计的基本思路和主要内容设计基本思路1.交通灯顺序工作流程第12页交通灯顺序工作流程2.

5、设计的主要内容（1）．根据本课题设计要求分析并画出简易电路结构框图；（2）.根据日常生活经验确定系统中交通灯的特点；（3）.按照要求分析并设计电路，绘制电路原理图；（4）.选定各部分集成电路元器件的类型；（5）.利用proteus软件对所设计电路进行调试仿真；四．元件及其简介本课题主要由秒脉冲产生部分、计数电路、译码电路、数码管显示部分、状态控制电路、灯控电路和红绿灯显示部分组成，根据所要实现的功能及各元件参数，本课题主要用到1HE矩形波发生器、74LS1904位十进制同步减计数器、74ls1648位串入/并出移位寄存器74ls04六反相

6、器芯片、74ls08二输入与门芯片、4位十进制同步减计数器74ls32二输入或门芯片、74ls74双D锁存器和74ls47译码器。74LS190计数器74LS190计数器引脚图74LS190是单时钟同步十进制加/减计数器，当U/D=0时做加法计数；当U/D=1时做减法计数。它使用方便且功能稳定，因此在平时电路设计中得到了广泛应用。引出端符号及功能：MAX/MIN进位输出/错位输出端第12页CLK时钟输入端（上升沿有效）CTEN计数控制端（低电平有效）A～D并行数据输入端LOAD异步并行置入控制端（低电平有效）QA～QD输出端~RCO并行波

7、时钟输出端（低电平有效）U/D加/减计数方式控制端其功能如表2所示：CLKCTENLOADU/D工作状态*11*保持**0*预置数上升沿010加法计数上升沿011减法计数74LS190功能表注：此74ls190是基于Multisim软件的引脚图，其功能和proteus软件的一样。74LS74D触发器574LS7D触发器引脚图在TTL电路中，比较典型的D触发器电路有74ls74。74ls74是一个边沿触发器数字电路器件，每个器件中包含两个相同的、相互独立的边沿触发D触发器电路。每个触发器有数据输入（D）、置位输入（ST）复位输入（CR）、时

8、钟输入（CLK）和数据输出（Q、~Q）。CR、ST的低电平使输出预置或清除，而与其它输入端的电平无关。当CR、ST均无效（高电平式）时，符合建立时间要求的D数据在CLK上升沿作用下传送到输出端