课程设计--交通信号灯报告.pdf

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1、.XXXXXX课程设计课程名称：数字电子技术课题名称：交通信号灯专业：自动化班级：091学号：0000000001姓名：XXX指导老师：XXX;..交通信号灯一.内容摘要：由一条主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口，为确保安全而迅速的通行，在交叉路口的每个入口处设置了红，绿，黄三色信号灯。红灯亮禁止通行;绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁止线外。二.设计内容及要求：1．主干道和支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒。2．每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒，此时原红灯不变。3．用十进制数字显示放行及等待

2、时间。三、程序控制流程时间显示器秒脉冲加法计数器逻辑电路步骤控制器交通灯控制电路;..四.原理电路的设计：本设计要求设计一个主干道30秒、支干道20秒的交通信号灯控制系统，每次由绿灯变红灯时要有5秒黄灯亮作为过渡，分别用红、黄，绿三色发光二极管表示信号灯，并用数码管显示顺计时。因此，本设计需要一个脉冲产生模块、信号灯模块、顺计时模块、数码显示和主控模块。脉冲产生电路用以驱动顺计时电路，顺计时模块以单位时间秒为单位倒计时，数码显示块显示顺计时的时间，主控模块对电路中上网各个模块进行级联。交通灯控制系统的组成框图如图1所示。主控电路主要用于记录十

3、字路口交通灯的工作状态，通过主控电路分别点亮相应状态的信号灯。秒信号发生器产生整个定时系统的时基脉冲，通过加法计数器对秒脉冲加法计数，达到控制每一种工作状态的持续时间。加法计数器的异步预置数端会与数据选择器的一个输出端相连，当计数到对应灯亮时间的最大值时，数据选择器会通过一个非门反馈到加法计数器的置数端，使得计数器重新计数。加法计数器的状态由4511的七段译码、数码管显示。在黄灯亮期间，主控电路将秒脉冲引入红灯控制电路，使红灯闪烁。1.主控电路主、支干道上红、黄、绿信号灯的状态主要取决于主控电路的输出状态。它们之间的关系见真值表1。对于信号灯

4、的状态，“1表示”灯亮，“0表示灯灭。”;..表1信号灯信号的状态主控电路由画卡若图得：主干道：R=Q2;Y=Q2~;G=Q2~Q1~;支干道：r=Q2~;y=Q2Q1;g=Q2Q1~;;..主控电路用两个双四选一的数据选择器，及两个D触发器实现主控电路控制计时器和灯的亮暗。;..发光二级管的红绿黄灯装置2.秒信号发生器产生秒脉冲的555定时器选用一个1k欧姆和一个5.1k欧姆的电阻，以及两个1微法的电容，实现555定时多谐振荡器的秒脉冲输出。时间周期T=T1+T2T1=R2Cln2T2=(R1+R2)Cln23.加法计时器;..用74LS1

5、60做成的十进制加法计时器根据设计要求，交通灯控制系统要有一个能自动装入不同定时时间的定时器，以完成30s、20s、5s的定时任务，其时间的预置状态如表3所示74LS160的置数是异步的，通过30,20,5对应的二进制代码的一端与;..相应的门电路相连影响74LS153的输出端，通过一个非门回馈到计数器的预置数端，使得计数器可以重新从0开始计数，在计数器没有到达30,20，5的时候，计数器一直在计数，加法计数器的计数是同步的。五.总电路图电路工作原理：主控电路的输入来自30s,20s,5s三个定时信号，它的输出一方面通过数据选择器和D触发器控

6、制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路的启动。开始时，定时电路在计数，两个D触发器的Q输出端都是0，通过一个与非门，连接到主干道绿灯，Q反端通过导线连接到支干道的红灯，此时主干道的绿灯，及支干道的红灯均在亮；当计数器计时到30时，Q1出0，Q,2出1，通过一个与门，主干道的黄灯在下一个时钟脉冲到来时变亮，而此时，支干道的红灯;..还亮着，下一片74LS153此时输出1，通过一个非门回馈到计时器的置数端，使得计数器从0开始重新计数；当计数器又计数到5s时，Q1出1，Q2出0，此时主干道的红灯亮，支干道的绿灯亮，计数器又一次被预置数为

7、0，重新计数；等计数器再计数到20时，Q1，Q2均出1，计数器再一次被预置数为0，此时主干道的红灯继续亮着，支干道在下一个时钟脉冲到来后黄灯亮；计数器再计数5s后，Q1，Q2又均为0，此时主干道的绿灯，支干道的红灯在下一个时钟秒冲到来时又变亮。如此循环下去，形成一个主干道和支干道交替放行的交通灯。（仿真情况满足要求）五.元器件清单7段锁存译码器45112片555定时器1个74LS021个数码管2个RES1电阻16个LED液晶显示6个CAP3个74LS74双上升沿D触发器2个74LS160四位十进制同步计数器2个74LS153双四选一数据选择器

8、2个74LS08四2输入与门2个74LS04六反向器2个六、;..总结与设计调试体会课程设计维持了两周。在这两周里，我们全身心投入课程设计中，我们完成了从电路的单元