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1、课程设计报告设计课题：交通灯专业班级：通信2班学生姓名：郭某某指导教师：胡老师设计时间：2014.7.9目录一、课程设计目的...................................3二、课程设计题目（问题）描述和要求.................3三、系统分析与设计.................................33.1系统硬件结构框图.............................33.2系统工作流程图...............................43.3各部分单元电路设计........................
2、...43.3.1 状态控制及信号灯指示电路....................53.3.2 计数器及数码显示电路........................63.3.3 信号灯定时置数逻辑电路......................73.3.4 秒信号发生器................................7四、系统调试过程中出现的主要问题...................9五、系统运行报告与结论............................12六、总结.......................................16七、参考
3、资料...................................16八、附录.......................................17交通灯一、课程设计目的学习555定时器应用电路的设计方法和调试方法。二、课程设计题目（问题）描述和要求系统工作的十字路口由主、支两条干道构成，四路口均设红、黄、绿三色信号灯和用于显示还剩余多少时间将改变信号灯的数码显示器。要求：主、支干道交替通行，通行时间均可在0～99s内任意设定；绿灯换红灯前，黄灯先亮较短时间(也可在0～99s内任意设定)，用以等待十字路口内滞留车辆通过；主支干道通行时间和黄灯亮的时间均由同一计数器
4、按减计数方式计数(零状态为无效态)；在减计数器回零瞬间完成十字路口通行状态的转换(换灯)。三、系统分析与设计3.1系统硬件结构框图根据系统要求,设计系统硬件结构框图如图所示。图中秒信号发生器产生标准的秒信号。可预置计数器进行递减计数,根据置数控制电路的控制信号,计数的长短可作相应调整,计数完成后产生一个输出信号到状态控制电路,状态控制电路经过译码,驱动主干道和支干道的红、黄、绿三色灯作相应的状态变化。可预置计数器计数状态通过数码显示电路显示相应计数值。3.2系统工作流程图设主干道通行时间为N1,支干道通行时间为N2,主、支干道黄灯亮的时间均为N3,通常主干道车流量大,支干道车流量小,
5、通行时间设置为N1>N2>>N3。本设计中N1=35S，N2=25S，N3=5S。3.3各部分单元电路设计3.3.1 状态控制及信号灯指示电路① 状态控制电路由流程图可见,系统有4种不同的工作状态(S0～S3),其中S0(主绿灯亮，支红灯亮)、S1(主黄灯闪烁，支红灯)、S2(主红灯亮，支绿灯亮)、S3(主红灯，支黄灯闪烁)。选用四位二进制递增计数器74163作状态控制电路,取低两位输出QB、QA作状态控制电路的输出。状态编码S0、S1、S2、S3分别为00、01、10、11。② 信号灯指示电路该电路也称状态译码器。以状态控制电路的输出(QB、QA)作译码器的输入变量,根据4种不同通
6、行状态对主、支干道信号灯的控制要求,列出如表所示的指示灯驱动函数真值表。经化简(可利用逻辑转换仪)得六个指示灯驱动函数:R=QBr=Q′B、Y=Q′BQAy=QBQA、G=Q′BQ′Ag=QBQ′A、AG′=（Q′BQ′A）′=G′、Ag′=（QBQ′A）′=g′、AY′=（Q′BQA+QBQA）′表 指示灯驱动函数真值表控制器状态主干道支干道置数选通信号QBQAR(红)Y(黄)G(绿)x(红)y(黄)g(绿)AG′(N1)Ag′(N2)AY′(N3)S0S1S2S300110101001101001000110000010010011111011010根据指示灯驱动函数逻辑表达式,
7、可画出信号灯指示电路。将状态控制电路、信号灯指示电路及模拟三色信号灯相连接,构成状态控制及信号灯指示电路如图所示。为了便于调试和简化系统总图,我们采用子电路图表示法,将虚线框内的74163和组合逻辑电路放在一起定义为子电路KZDL。用子电路表示的控制及信号灯指示电路如图所示。双击KZDL后打开可以查看和修改电路。三色信号灯逻辑控制电路三色信号灯逻辑控制子电路3.3.2 计数器及数码显示电路选用2片74190十进制可逆计数器构成两位十进制可预置数的递减计数器
