交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计.doc

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1、数字电子技术课程设计简易交通灯控制逻辑电路设计专业班级:09自动化一班时间:2011.12.12-2011.12.19姓名:指导教师::郭计云大同大学电气工程系13目录一、课程题目……………………………………………….2二、设计要求……………………………………………….2三、系统框图及说明………………………………………..2四、单元电路设计…………………………………………..4五、仿真过程与效果分析………………………………….12六、体会总结……………………………………………….13七、参考文献………………………………………………13

2、13《一》课程设计题目：交通灯控制电路设计《二》设计要求：1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒，时间可设置修改。2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。5、同步设置人行横道红、绿灯指示。《三》系统框图及说明：1、分析系统的逻辑功能，画出其框图

3、交通灯控制系统的原理框图如图1-1所示。它主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器和脉冲信号发生器组成。脉冲信号发生器用的是555定时器；计时计数器是由74LS160来完成、输出四组驱动信号T0和T3经信号灯转换器(4片7448)来控制信号灯工作，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。（图1-1）2、信号灯转换器13状态与车道运行状态如下：S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人

4、行道通行S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行S3：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的黄灯亮，车道缓行,人行道禁止通行G1=1：主干道绿灯亮13Y1=1：主干道车道黄灯亮R1=1：主干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；南北方向人行道红灯亮G2=1：支干道车道绿灯亮Y2=1：支干道车道黄灯亮R2=1：支干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；东西方向人行道红灯亮四．单元电路设计1．主控电路：1).原理：通过一片74LS160，选择其4个状态、分别为(00011011)分别

5、表示主绿支红、主黄支红、主红支绿、主红支00->(30秒)01->(5秒)10->(20秒)11（5秒）{循环图}。中间延时通过计时电路来实现。2).原器件的选择及参数：若选集成计数器74160，74160是一个具有同步清零、同步置数、可保持状态不变的4位二进制加法计数器。表1-1是它的状态表。表1-174160的状态表CLRLOADENPENTCLKABDCQAQBOCOD0XXXXXXXX00001000POSXXXXABCD1111POSXXXXCount111XXXXXXQA0QB0QC0QD011X1XXXXXQA0QB0Q

6、C0QD0设状态编码为：S0=0000S1=0001S2=0010S3=0011，则其状态表为：表1-2状态编码与信号灯关系表QdQcQbQaG1Y1R1G2Y2R200001000010001010001001000110000110010101313态的相应控制来分别实现30秒、5秒、25秒。通过7448（2片）译码器和数码管的连接的连接实现几个灯时间的显示。2).原器件的选择及参数：若选集成计数器74160（2片），采用同步整体置数。译码器7448（2片）、7段数码管（2个）等。表1-37447状态表InputsOutputsN

7、o.LTRBIDCBABI/RBO

8、abcdefg----

9、----

10、-----

11、-----------

12、--------

13、--------------0

14、1

15、1

16、0000

17、1

18、11111101

19、1

20、X

21、0001

22、1

23、01100002

24、1

25、X

26、0010

27、1

28、11011013

29、1

30、X

31、0011

32、1

33、1111001----

34、----

35、-----

36、-----------

37、--------

38、--------------4

39、1

40、X

41、0100

42、1

43、01100115

44、1

45、X

46、0101

47、1

48、10110116

49、1

50、X

51、0110

52、1

53、00111107

54、1

55、

56、X

57、0111

58、1

59、1110000----

60、----

61、-----

62、-----------

63、--------

64、--------------8

65、1

66、X

67、1000

68、1

69、11111119

70、1

71、X

72、1001

73、1

74、1110011表1