十字路口交通灯控制电路的设计.doc

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1、数字电子技术课程设计目录1．设计的任务与要求……………………………………………12.方案论证与选择………………………………………………23.单元电路的设计和元器件的选择……………………………63.1五秒倒计时减数电路的设计……………………………63.2二十秒倒计时减数电路的设计…………………………93.3三十秒倒计时减数电路的设计…………………………103.4状态译码电路的设计……………………………………113.5交通灯状态显示电路的设计……………………………133.6交通灯定时电路的设计…………………………………153.7交通

2、灯故障检测电路的设计……………………………213.8状态控制器电路的设计…………………………………233.9人行道的指示灯电路的设计……………………………243.10紧急情况时，手动开关控制电路的设计………………263.11干道通行时间调整电路的设计…………………………273.12手动清零及数字闪烁电路的设计……………………283.13主要元器件的选择………………………………………304.系统电路总图………………………………………………3047数字电子技术课程设计5.经验体会……………………………………………………306.参考文

3、献……………………………………………………32附录A：系统电路仿真图……………………………………33附录B：元器件清单…………………………………………35十字路口交通灯控制电路的设计1.设计任务与要求1.1设计目的随着生活水平的提高，家庭汽车拥有量越来越多，城市交通堵塞问题越来越严重，解决城市的交通拥挤问题越来越紧迫。交通灯在这个交通环境中起着一个重要的角色，是交通管理部门管理交通的重要工具。十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全运行。智能的交通灯能有效地缓解城市的交通压力，减少交通事故；为人民节省大量出行时间，创造出更多的

4、社会价值。本文运用数字电路理论知识自行设计一个较为完整的小型数字系统。通过系统设计、Multisim47数字电子技术课程设计软件仿真、电路安排与调试，在此次设计中学会初步掌握工程设计的具体步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力，以及提高实际应用水平。1.2设计容1.设计一个十字路口的交通灯控制电路，十字路口分为主干道、次干道，两干道交替运行，红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行。主干道放行时间为30秒，次干道为20秒。2.每次绿灯变红灯，黄灯先亮5秒（另外一条道上依然是红灯）。3.干道上有数字显示的时间提示，方便人们把握时间

5、，具体要求主、次道上通行时间和黄灯亮都是秒减计数。4.黄灯亮时，红灯闪烁。6．同时设置人行横道红、绿、黄灯提示，并且绿灯闪烁。7.考虑到特殊车辆情况，可设置一个紧急转换开头。它可使紧急红灯闪烁，蜂鸣器提示。8.可适当设置干道通行时间，47数字电子技术课程设计两个方向能根据车流量大小自动调节通行时间，车流量大，通行时间长，车流量小，通行时间短。9.时间显示，手动清零，以及用七段数码显示管的显示管数字闪烁。10.设计故障检查电路。1.3设计要求1.用Multisim仿真软件仿真电路，并进行调试；2.写出设计的全过程，附上有关电路图和

6、资料，最后有心得体会。3.附带元器件及参数；2.方案论证与选择2.1十字路口交通灯的系统设计十字路口交通灯的系统图如图1，秒脉冲发生器产生整个定时系统的基脉冲，由减法计数器对47数字电子技术课程设计显示时间减数达到控制每种工作状态的持续时间，当减法计数器的回零脉冲使状态控制器完成状态转换，与此同时，状态译码器根据系统的下一个工作状态决定下一个减计数的初始值。减法计数器的状态有BCD译码器、显示管显示。在黄灯亮期间，状态译码器将秒脉冲引入红灯控制电路，让红灯闪烁。秒脉冲发生器置数控制状态控制器减法计数器状态译码器红灯闪烁控制显示时

7、间人行道信号灯主干道信号灯次干道信号灯47数字电子技术课程设计图1十字路口交通灯的系统图2.2十字路口交通灯的状态控制器设计十字路口交通灯信号流程图见图2,可将其分为四种状态。表示主干道绿灯亮，次干道红灯亮。表示主干道黄灯亮，次干道红闪烁。表示主干道红灯亮，次干道绿灯亮。表示主干道红灯闪烁，次干道黄灯亮。状态编码及状态转换图如下：A3=11A1=01A2=10A0=00主干道绿灯亮次干道红灯亮30进制减法器减一三十秒未到47数字电子技术课程设计主干道黄灯亮次干道红闪烁5进制减法器减一五秒未到主干道红灯亮次干道绿灯亮20进制减法器

8、减一二十秒未到主干道红灯闪烁次干道黄灯亮5进制减法器减一五秒未到图2交通灯信号流程图47数字电子技术课程设计2.3DCD_HEX与七段数码显示管Multisim中，两者之间都可显示，它们各有优势，显然七段数码显示显示管可在电路中实现更多的功能，比如实现数字闪烁。