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交通信号灯控制系统-数电课程设计

交通信号灯控制系统-数电课程设计

交通信号灯控制系统-数电课程设计……………………. ………………. …………………⼭东农业⼤学电⼦技术综合训练交通信号灯控制系统院部 jxydzgcxy专业班级 dqgcjqzdh学⽣姓名 vtmcjq 学号 20160000 指导教师侯加林、张观⼭装订线 ……………….……. …………. …………. ………⽬录摘要 (2)关键字 (2)设计要求 (2)系统概述 (3)交通灯逻辑分析 (3)(1)系统组成 (3)(2)逻辑分析 (4)⽅案设计 (6)(1)定时器的设计 (6)(2)控制器的设计 (7)电路图 (9)交通灯控制系统曹俊强摘要:交通信号灯常⽤于交叉路⼝,⽤来控制车的流量,提⾼交叉⼝车辆的通⾏能⼒,减少交通事故。

交通灯控制器主要由控制器、秒脉冲发⽣器、定时器、译码显⽰电路及信号灯组成。

控制器由74LS153与74LS74来实现,脉冲发⽣器⽤晶体震荡器产⽣,计数器采⽤两个74161来实现,显⽰电路经过74LS192的倒计数、七段显⽰译码器7447及七段数码显⽰器连接起来实现。

控制器通过R T对定时器进⾏控制,从⽽实现数字的显⽰及绿、黄、红灯的转换。

关键字:交通灯、控制器、脉冲发⽣器、定时器、译码显⽰、状态转换、主⽀⼲道。

设计要求:设计⼀个主⼲道和⽀⼲道⼗字路⼝的交通信号灯控制电路,其技术要求如下:1.⼀般情况下,保持主⼲道畅通,主⼲道绿灯亮、⽀⼲道红灯亮,并且主⼲道绿灯亮的时间不得少于60秒;2.当主⼲道绿灯亮超过60秒且⽀⼲道有车时,主⼲道红灯亮、⽀⼲道绿灯亮,但⽀⼲道绿灯亮的时间不得超过30秒;3.每次主⼲道或⽀⼲道绿灯变红灯时,黄灯先亮5秒。

i.系统概述:本设计通过采⽤数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路⽤数字信号⾃动控制⼗字路⼝两组红、黄、绿交通灯的状态转换的⽅法,指挥各种车辆和⾏⼈安全通⾏,实现⼗字路⼝交通管理的⾃动化。

因此,在本次课程设计⾥,将以传统的设计⽅法为基础来实现设计交通控制信号灯。

数字电子技术课程设计之交通灯控制系统

数字电子技术课程设计之交通灯控制系统

数字电子技术课程设计之交通灯控制系统专业班级:物联网112指导教师:***组成员:王海超、殷修修、张天一一、内容摘要二、设计内容与要求三、方案分析四、原理图设计4、1信号灯控制器电路4、2信号灯译码器电路4、3计时器系统4、4显示译码器4、5 LED七段数码管4、6 555振荡器组成的秒脉冲电路五、整体电路图以及工作原理六、参考文献一、内容摘要电路通过两个D触发器组成的四进制级数器和由与非门组成的译码器来控制主干道和支干道红、绿、黄灯的状态变化,从而达到疏通车辆安全顺利通过十字路口,有555计时和电容电阻组成的秒脉冲发生器,计时器由两个74LS190计数器构成,分别用于计时的十位和个位,显示译码器把74LS190输出的BCD码译成七位二进制代码通过七段数码管显示出相应的十进制数。

二、设计内容与要求为了确保在十字路口车辆安全顺利的通过,在交叉路口设置红、绿、黄三种信号灯,红灯亮时禁止通行,绿灯亮时允许通行,黄灯亮时给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线外。

任务和要求:1、在主干道和支干道之间交替放行,主干道每次放行50秒,支干道每次放行40秒。

2、每次绿灯亮变红时,黄灯先亮4秒,而原红灯不变。

3、用十进制数显示放行与等待时间。

三、方案分析方案一、用数电电子技术来实现交通灯的控制1、交通灯控制系统原理框图如图1-1所示主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成,秒脉冲发生器是系统中定时器和控制器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯的控制信号,经驱动电路驱动信号灯工作,控制器是系统的主要成分,由它控制定时器和译码器工作。

图1-1系统的原理框图(1)图中主干道绿灯亮,支干道红灯亮。

表示主干道上的车辆允许通行,支干道禁止通行。

绿灯亮足规定的时间隔时,控制器发出状态信号,转到下一工作状态。

(2)主干道黄灯亮,支干道红灯亮。

表示主干道上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行,支干道禁止通行。

数电课程设计---交通信号灯控制器

数电课程设计---交通信号灯控制器

机械与电子工程学院课程设计报告课程名称数字电子技术基础设计题目交通信号灯控制器所学专业名称自动化班级学号学生姓名指导教师2012年 5 月25 日任务书设计名称:交通信号灯控制器一、课程设计目的这次的课程设计主要是要综合了解与运用所学的知识,通过这次的课程设计来检测这一学期所学的知识。

通过制作来了解交通灯控制系统,了解译码器、计数器、寄存器芯片的作用。

交通灯控制系统主要是实现城市交叉路口红绿灯的控制。

在现代化的大城市中,十字交叉路口越来越多,在每个交叉路口都需要有一个准确的间间隔和转换顺序,这就需要有一个安全、自动的系统对红、黄、绿灯的转换进行管理。

本次的设计就是基于此目的而设计的。

二、课程设计任务和基本要求设计任务:1.东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,时间15s。

2.东西方向与南北方向黄灯亮,时间5s。

3.南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮,时间l0s。

4.如果发生紧急事件,可以手动控制四个方向红灯全亮,禁止该道路的车辆通行,特殊情况过后能恢复正常。

基本要求:1. 能够实现设计任务的基本功能;3.运用数字电子技术的理论设计、制定实验方案,并撰写课程设计论文要求符合模板的相关要求,字数要求3000字以上。

一、摘要随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

为此,通过我应用所学的知识设计了一套交通灯控制电路的方案。

交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器组成。

关键词:计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器二、方案选择及论证根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计是分主次干道的,两个方面的时间是不同的,东西方向通行15s,南北方向10s,这就要求我们要有两个计数器,根据我自己的经验,东西方向通行15s完,倒计时数字显示器会显示到0,然后切换到南北方向通行10s完之后, 倒计时数字显示器也会显示到0之后然后切换到南北方向,这样如此循环,这样的话我们就要设计一个16进制和一个11进制的计数器,根据我们所学和知识,可以用两片74192芯片来构成对应进制的计数器,由于是15和10之间循环切换,我们可以用利用JK触发器的翻转功能来实现两种进制计数器之间的切换;当然还有每个方向倒计时只有5s时,黄灯闪,一直到0为止,由于黄灯是当两个计数器倒计时到5时开始闪,我们就可以在这时发出一个脉冲然后一直保持到0,或者是接收0~5这段时间的脉冲都可以控黄灯只在到了这段时间才亮;还有就是一个紧急开关,我们可以控制在出现紧急情况时使用清零端使之清零,并且红灯直接接到电源,使之一直处于亮的状态。

交通灯控制器数电课程设计

交通灯控制器数电课程设计

交通灯控制器数电课程设计交通灯控制器是现代城市交通管理的重要设备之一,它通过控制红绿灯的变化来引导车辆和行人的交通行为。

在这个数电课程设计中,我将介绍一个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案。

我们需要明确交通灯控制器的工作原理。

交通灯控制器需要根据交通流量和道路情况来合理地控制红绿灯的变化。

一般来说,交通灯控制器包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。

在这个设计中,我们将使用数字电路来实现交通灯控制器。

数字电路是一种由逻辑门构成的电子电路,它能够对输入信号进行逻辑运算,并输出相应的结果。

我们可以使用逻辑门来实现交通灯控制器的各个部分。

我们需要设计一个计时器来控制红绿灯的变化。

计时器可以根据设定的时间间隔来输出不同的信号。

我们可以使用时钟信号来驱动计时器,每个时钟周期结束时,计时器的值加1。

当计时器的值达到设定的时间间隔时,就会触发一个输出信号,用于控制红绿灯的切换。

我们需要使用传感器来检测交通流量和道路情况。

传感器可以将交通流量和道路情况转化为电信号,并输入到交通灯控制器中。

根据传感器的输入信号,交通灯控制器可以做出相应的决策,例如延长绿灯时间或者提前切换红灯。

然后,我们需要设计状态切换逻辑来根据输入信号决定交通灯的切换。

状态切换逻辑可以根据当前的交通流量和道路情况,以及交通灯的当前状态,来计算下一个交通灯的状态。

例如,当交通流量较大时,状态切换逻辑可以延长绿灯时间;当交通流量较小时,状态切换逻辑可以提前切换红灯。

我们需要设计信号输出部分来控制红绿灯的显示。

信号输出部分可以根据状态切换逻辑计算得到的交通灯状态,输出相应的信号,控制红绿灯的亮灭。

例如,当状态切换逻辑计算得到应该显示绿灯时,信号输出部分就会输出一个绿灯信号,使绿灯亮起。

这个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。

通过合理地设计这些部分,并进行适当的调试和优化,我们可以实现一个高效、稳定的交通灯控制器,为城市交通管理提供有力的支持。

数字电子技术课程设计交通灯控制电路设计

数字电子技术课程设计交通灯控制电路设计

目录一、设计任务及原理 ..........................................................................................................二、具体要求.....................................................................................................................三、输入输出资源说明…………………………………………………………………………….四、顶层设计结果………………………………………………………………………………….五、各子模块设计 ............................................................................................................5.1时钟分频模块................................................................................................................5.2倒计时模块 ........................................................................................................................5.3交通灯控制模块 ................................................................................................................5.4点阵显示模块 ....................................................................................................................六、仿真测试结果 ............................................................................................................七、实习总结与心得.........................................................................................................数字电子技术课程设计题目:交通灯控制电路设计一、设计任务及原理:交通灯的显示有很多方式,如十字路口、丁字路口等,而对于同一个路口又有很多不同的显示要求,比如十字路口,车辆如果只要东西和南北方向通行就很简单,而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂。

数电课程设计(交通灯)

数电课程设计(交通灯)

引言交通的发达,标志着城市的发达,相对交通的管理则显得越来越重要。

对于复杂的城市交通系统,为了确保安全,保证正常的交通秩序,十字路口的信号控制必需按照一定的规律变化,以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。

考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点,拟采用MCS - 51系列的单片机来实现十字路口交通信号灯的控制。

正常情况下,十字路口的红绿灯应交替变换,考虑紧急情况下,如有救护车或警车到来时,应优先让其通过。

在本文中,用发光二极管来模拟信号灯,救护车的优先通过请求信号由外部中断技术来模拟。

要求使用 8051定时器/ 计数器0,假设南北的通车时间为30 s ,东西的通车时间为20 s,外部中断的延时为15s ,要求对通行时间进行倒计时,从P0 口输出,在LED上显示并进行递减。

以此来实现十字路口交通灯的指示功能。

交通灯在安全行车过程中起着十分重要的作用, 现在交通灯一般设在十字路口, 在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯, 加上一个倒计时的显示计时器来控制行车, 对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用, 但根据实际行车过程中出现的情况, 主要有如下几个缺点: 1两车道让车轮流放行时间相同且固定, 在十字路口, 经常一个车道为主干道,车辆较多, 放行时间应该长些;另一车道为副干道, 车辆较少,放行时间短些。

2 没有考虑紧急车通过时, 两车道应采取的措施, 譬如, 有消防车通过执行紧急任务时, 两车道的车都应停止, 让紧急车通过。

根据行车过程中出现的实际情况, 如何全面有效地利用交通灯指示交通情况, 本人尝试用单片机来控制交通灯, 在软、硬件方面采取一些改进措施, 使交通灯在控制中灵活而有效。

传统的交通灯控制系统, 采用的基本上是3种控制方式。

手按: 交警在岗亭值守,人为进行红绿灯改变; 黄闪: 夜间无人值守时, 用每秒1次的黄灯闪亮,提醒司机安全驾驶; 程控: 以60s 作为一个时间单位。

数电交通信号灯控制器设计

数电交通信号灯控制器设计

2方案设计内容
2.1方案设计思路
方案设计要求南北方向和东西方向的交通信号灯的周期不一样,南北方向是红灯30秒、绿灯25秒、黄灯闪烁3秒。

东西方向是红灯25秒、绿灯20秒、黄灯闪烁5秒。

但是南北方向和东西方向是相对称的,其交通信号灯的状态转换图如下:
状态1
南北红灯亮25秒东西绿灯亮20秒
状态2
南北红灯亮5秒东西黄灯闪5秒
状态3
南北绿灯亮20秒东西绿灯亮20秒
状态4
南北黄灯闪5秒东西绿灯亮5秒
图2-1交通指示灯状态转换图
串接计数器使用。

它的管脚排列如图2-3所示:
图3-474LS161管脚图
表3-274LS164真值表。

交通信号灯课程设计数电

交通信号灯课程设计数电

交通信号灯课程设计 数电一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握数字电路基础知识,特别是逻辑门电路的工作原理;2. 使学生了解交通信号灯的基本工作原理,并能运用数字电路知识分析信号灯的控制逻辑;3. 引导学生掌握运用数字电路设计简单控制系统的方法。

技能目标:1. 培养学生运用所学数字电路知识解决实际问题的能力,如设计交通信号灯控制电路;2. 提高学生动手实践能力,学会使用数字电路实验设备,进行电路搭建和测试;3. 培养学生团队协作和沟通能力,通过小组讨论、展示等形式,共同完成课程任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣和热情,激发他们探索科学技术的欲望;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据和分析,养成良好实验习惯;3. 增强学生的安全意识和社会责任感,让他们明白交通信号灯在保障交通安全中的重要作用。

本课程针对电子技术相关专业的高中生,充分考虑学生的认知水平、兴趣和实际需求,将理论知识与实际应用紧密结合。

通过本课程的学习,学生不仅能够掌握数字电路的基本知识,还能将所学应用于实际交通信号灯控制系统的设计与分析,培养他们的创新意识和实践能力。

课程目标的设定旨在使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得全面进步。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 数字电路基础知识:- 逻辑门电路原理及功能(对应教材第二章第一节)- 组合逻辑电路设计方法(对应教材第二章第二节)- 时序逻辑电路原理及功能(对应教材第二章第三节)2. 交通信号灯控制逻辑:- 交通信号灯基本工作原理(对应教材第三章第一节)- 数字电路在交通信号灯控制中的应用(对应教材第三章第二节)- 交通信号灯控制电路设计方法(对应教材第三章第三节)3. 实践操作与案例分析:- 数字电路实验设备的使用与操作(对应教材第四章第一节)- 交通信号灯控制电路搭建与测试(对应教材第四章第二节)- 案例分析:实际交通信号灯控制系统分析(对应教材第四章第三节)教学内容安排与进度:1. 第1周:数字电路基础知识学习,包括逻辑门电路、组合逻辑电路及时序逻辑电路;2. 第2周:交通信号灯控制逻辑学习,分析交通信号灯的工作原理及数字电路在其中的应用;3. 第3周:实践操作与案例分析,学生分组进行交通信号灯控制电路的设计、搭建和测试;4. 第4周:总结与展示,各组学生展示设计成果,分享实践经验。

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……………………山东农业大学电子技术综合训练交通信号灯控制系统院部jxydzgcxy 专业班级dqgcjqzdh学生姓名vtmcjq 学号20160000 指导教师侯加林、张观山装订线………………目录摘要 (2)关键字 (2)设计要求 (2)系统概述 (3)交通灯逻辑分析 (3)(1)系统组成 (3)(2)逻辑分析 (4)方案设计 (6)(1)定时器的设计 (6)(2)控制器的设计 (7)电路图 (9)交通灯控制系统曹俊强摘要:交通信号灯常用于交叉路口,用来控制车的流量,提高交叉口车辆的通行能力,减少交通事故。

交通灯控制器主要由控制器、秒脉冲发生器、定时器、译码显示电路及信号灯组成。

控制器由74LS153与74LS74来实现,脉冲发生器用晶体震荡器产生,计数器采用两个74161来实现,显示电路经过74LS192的倒计数、七段显示译码器7447及七段数码显示器连接起来实现。

控制器通过R T对定时器进行控制,从而实现数字的显示及绿、黄、红灯的转换。

关键字:交通灯、控制器、脉冲发生器、定时器、译码显示、状态转换、主支干道。

设计要求:设计一个主干道和支干道十字路口的交通信号灯控制电路,其技术要求如下:1.一般情况下,保持主干道畅通,主干道绿灯亮、支干道红灯亮,并且主干道绿灯亮的时间不得少于60秒;2.当主干道绿灯亮超过60秒且支干道有车时,主干道红灯亮、支干道绿灯亮,但支干道绿灯亮的时间不得超过30秒;3.每次主干道或支干道绿灯变红灯时,黄灯先亮5秒。

i.系统概述:本设计通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。

因此,在本次课程设计里,将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。

本实验设计目的是培养数字电路的能力,掌握交通信号灯控制电路的设计方法。

系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。

其中秒脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号,通过定时器向控制器发出三种定时信号,使相应的发光二极管发光。

译码显示器在控制器的控制下,改变交通灯信号,分别产生三种倒计时时间显示,控制器根据定时器的信号,进行状态间的转换,使显示器的显示发生相应转变。

ii.交通灯逻辑分析(1)系统组成:系统由控制单元和处理单元组成,控制单元接收外部系统时钟和传感器信号。

处理单元由定时器和译码器组成。

定时器能向控制单元发出60s、30s或5s 定时信号,译码显示电路在控制单元的控制下,改变交通灯信号。

HG、HY、HR分别表示主干道绿、黄、红三色灯。

FG、FY、FR分别表示支干道绿、黄、红三色灯。

交通灯系统工作有三个不同的时间段,TL,TS和TY交通灯系统框图上图表示位于主干道和支干道的十字路口交通灯控制系统,每条道路设一组信号灯,每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成,绿灯表示允许车辆通行,红灯表示禁止通行,黄灯为过渡灯,表示该车道上已过停车线的车辆继续通行,未过停车线的车辆禁止通行。

系统主要由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码器、信号灯显示器组成。

其中控制器是核心部分,由它控制定时器和译码器的工作,秒脉冲信号发生器产生定时器和控制器所需的标准时钟信号,译码器输出两路信号灯的控制信号。

(2)逻辑分析:图中T L、T S、T Y为定时器的输出信号,S T为控制器的输出信号。

HG、HY、HR分别表示主干道绿、黄、红三色灯,FG、FY、FR分别表示支干道绿、黄、红三色灯。

当某车道绿灯亮时,允许车辆通行,同时定时器开始计时,当达到指定时间时,T L输出为1,否则T L输出为0;当某车道黄灯亮后,定时器开始计时,当计时到5秒时,T Y输出为1,否则T Y=0;当某车道红灯亮时,定时器开始计时,当计时到指定时间时,T S输出为1,否则T S=0。

因此,用定时器分别产生三个时间间隔后,向控制器发出“时间已到”的信号,控制器根据定时器的信号,决定是否进行状态转换。

如果肯定,则控制器发出状态转换信号S T,定时器开始清零,准备重新计时。

交通灯控制器的控制过程分为四个阶段,对应的输出有四种状态,分别用S0、S1、S2、S3表示。

S0状态:主干道绿灯亮,支干道红灯亮,此时主干道允许车辆通行,主干道禁止车辆通行。

当主干道绿灯亮够规定的时间后,控制器发出状态转换信号,系统进入下一个状态。

S1状态:主干道黄灯亮,主干道红灯亮,此时主干道允许超过停车线的车辆继续通行,而未超过停车线的车辆禁止通行,支干道禁止车辆通行。

当主干道黄灯亮够规定时间后,控制器发出状态转换信号,系统进入下一个状态。

S2状态:主干道红灯亮,支干道绿灯亮。

此时主干道禁止车辆通行,支干道允许车辆通行,当支干道绿灯亮够规定时间后,控制器发出状态转换信号,系统进入下一个状态。

S3状态:支干道红灯亮,支干道黄灯亮。

此时主干道禁止车辆通行,支干道允许超过停车线的车辆通行,而未超过停车线的车辆禁止通行。

当支干道红灯亮够规定的时间后,控制器发出状态转换信号,系统进入下一个状态------S0状态。

S0、S1、S2、S3状态分别分配状态编码为00、01、11、10,由此得到控制器的状态,如表1,表2所示。

状态主干道支干道时间(s)S0绿灯亮,允许通行红灯亮,禁止通行60S1黄灯亮,停车红灯亮,禁止通行5S2红灯亮,禁止通行绿灯亮,允许通行30S3红灯亮,禁止通行黄灯亮,,停车 5画出控制器的状态转换图,其中T L、T S、T Y为控制器的输入信号,S T为控制器的输出信号。

iii.方案设计:本设计中由于用秒脉冲信号作为计数器的计时脉冲,其精度会影响计数器的精度,进而影响控制系统的精度,因此要求秒脉冲信号具有比较高的精度,为提高精度可先做一个频率比较高的矩形波振荡器,然后将其输出信号分频,就可以得到频率较低而精度比较高的脉冲信号发生器。

用石英晶体构成秒脉冲信号发生器不需要外加输入信号,而且其脉冲频率很稳定,起振快、时基精度高,它的工作频率仅决定于石英晶体的振荡频率,而与电路中的R、C的数值无关。

综上考虑,在实际应用中秒脉冲信号发生器的设计选用石英晶体振荡器和分频器构成秒脉冲信号发生器。

定时器的设计:定时器由计数器构成。

该计数器与系统时钟同步(由时钟脉冲产生器提供)同步,时钟脉冲上升沿到来时,在控制信号S T作用下,计数器从零开始计数。

并向控制单元提供模M5、M30和M60信号,即T Y,T S和T L三个不同的持续时间信号。

计数器工作在M60状态,并且当计数到4和29时,也给出T Y和T S信号。

但此时系统处于S0状态,控制单元只检测T L信号而不响应T Y、T S信号。

当系统处于S0状态,为满足主干道绿灯亮,支干道红灯亮的持续时间T L>=60s,所以要将M60的输出端反馈到计数器的使能端EN,使它计数到59时停止计数,并保持在M=60的状态直到支干道有车要通过时,才转换到S1状态。

要求定时器在状态转换信号S T的作用下,首先清零,然后开始计数。

控制器的设计:列出状态转换表,如下表所示。

表 2控制器的状态转换表输入输出现态符号现态状态转换条件次态状态转换信号Q1n Q0n T L.S T YST S Q1n+1Q0n+1S TS000 ××00 0S00 1 ××01 1S101×0 ×01 0S101× 1 ×11 1S211××0 11 0S211×× 1 10 1S310×0 ×10 0S310× 1 ×00 1选用两个触发器作为时序寄存器产生四种状态,控制器的转换条件为T L 、T Y 及T S ,当控制器处于Q 1n Q 0n = 00 状态时,如果T L =0,则控制器保持在00状态;如果T L =1,则控制器转换到Q 1n+1Q 0n+1=01状态。

这两种情况与条件T Y 和T S 无关,所以无关项用“×”表示。

其余情况依次类推,同时列出状态转换信号S T 。

根据表2,将Q 1n+1、Q 0n+1和S T 为1的项所对应的输入和状态转换条件变量相与,其中1用原变量表示,0用反变量表示,然后将各与项相或,可以推出状态方程和转换方程如下:111010101n n n 010110sn n T 1101010.+Q Q T +SS =Q Q .(+S)n n n n n n n Y Y n n n n Ln n n n n n YYs Q Q Q TQ Q TQ QQQ Q T S Q Q S Q Q TQ Q TQ Q T 用四选一数据选择器和D 触发器实现,设A 1A 0 = Q 1n Q 0n ,其他变量通过数据输入端输入。

数据选择器用74LS153,触发器用74LS74。

设计中将触发器的输出看作逻辑变量,将T L 、T S 、T Y 看作输入信号,按照由数据选择器实现逻辑函数的方法实现以上三个逻辑函数,并将触发器的现态值加到数据选择器的选择变量端,数据选择器的输入端信号可以根据状态方程和转换图得出。

交通灯控制电路图。

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