简易交通灯控制电路

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制作交通灯控制电路

制作交通灯控制电路

制作交通灯控制电路一、电路描述交通灯控制电路的要求:假定A、B两个交通干道交于一个十字路口,A为主干道,B为支干道,A、B干道各有一组红、黄、绿三色指示灯,指挥行人和车辆的通行。

系统要求,能够上电复位和手动复位,初始状态4个路口都亮红灯,2s后正常工作。

白天工作期间:东西方向为主干道,南北方向为支干道,共有四种状态,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,东西方向通车。

延时5s后东西路口的绿灯熄灭,黄灯闪烁,闪烁若干次后,东西路口的红灯亮,同时南北路口的绿灯亮,南北方向通车,延时4s后南北路口的绿灯熄灭,黄灯闪烁,闪烁若干次后,再切换到东西路口方向。

循环重复上述过程,其状态如表1-1所示。

二、电路装配与调试1. 电路原理图交通灯控制电路的硬件电路如图1-1所示。

由于每个干道相对的两组灯的亮灭关系完全一样,属于并联关系,所以图中只用两组灯来表示每个干道的三只红、黄、绿灯。

2. 元件清单3.电路制作4.电路的调试通电之前先用万用表检查各种电源线与地线之间是否有短路现象。

给硬件系统加电,不插入单片机,用一根导线,一端接地,另一端分别接触IC插座的5、6、7、8脚,观察四个二极管是否正常发光。

白天工作模式:主要是按照系统要求完成白天工作期间的交通灯执行功能。

流程图如图2-13所示。

夜间工作模式:以P1.7口输入的开关状态判断是白天还是夜间,P1.7为高电平,系统工作在白天模式;P1.7为低电平,系统工作在夜间模式。

流程图如图2-14所示。

5. 参考程序ORG 0000HMOV P2,#7EH ;四个路口红灯亮MOV R5,#100LCALL DELAY ;延时2sDAY:MOV P1,#0FFH ;P1口作为输入口LOOP1: JNB P1.7,NIGHTMOV P2,#7BH ;东西绿灯亮,南北红灯亮MOV R5,#250 ;延时5sLCALL DELAYMOV R7,#05H ;置黄灯闪烁次数05HH1: MOV P2,#7DH ;东西黄灯闪,南北红灯亮MOV R5,#10 ;延时LCALL DELAYMOV P2, #7FH ;南北红灯亮MOV R5, #10 ;延时LCALL DELAYDJNZ R7,H1 ;闪烁次数未到继续H2: MOV P2,#0DEH ;东西红灯亮,南北绿灯亮MOV R5, #200 ;延时4sLCALL DELAYMOV R7,#05H ;置黄灯闪烁次数05H H3: MOV P2,#0BEH ;东西红灯亮, 南北黄灯闪MOV R5,#10 ;延时LCALL DELAYMOV P2,#0FEH ;东西红灯亮MOV R5, #10 ;延时LCALL DELAYDJNZ R7,H3 ;闪烁次数未到继续LJMP LOOP1 ;循环NIGHT:LOOP2: JB P1.7,DAYMOV P2, #0BDH ;东西黄灯亮,南北黄灯亮MOV R5, #10 ;延时LCALL DELAYMOV P2,#0FFH ;东西黄灯灭,南北黄灯灭MOV R5,#10LCALL DELAYLJMP LOOP2;延迟时间=R5×20msDELAY: MOV R4, #38H ;延时子程序D1: MOV R3, #0F9HDJNZ R3,$DJNZ R4,D1DJNZ R5,DELAYRETEND。

数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路

数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路

数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路交通灯是在公路交通中起到非常重要作用的设施之一,控制着交通的流动,保证了交通的安全顺畅。

而现代交通灯的实现和控制依赖于计算机技术,而其中的控制逻辑电路就是数电课程设计中可以涉及到的内容。

在本篇文章中,我们将会详细地介绍设计简易交通灯控制逻辑电路。

一、设计思路首先,我们需要了解交通灯的基本控制逻辑:红灯亮时,车辆和行人要停止前进;黄灯亮时,表示灯将要变为绿灯,车辆和行人要注意;绿灯亮时,车辆和行人可以前进。

基于这样的控制逻辑,在数电课中我们可以使用基本的逻辑门电路以及时序电路来实现交通灯的控制。

具体而言,我们可以使用以下电路元件:1. 555 定时器2. 开关3. 七段数码管4. LED 灯5. 逻辑门我们使用555 定时器实现时序控制,通过开关控制电路的启动和停止。

当电路启动时,第一组LED 灯亮起,表示绿灯,车辆和行人可以通行;在绿灯亮起后一段时间后,第二组LED 灯亮起,表示黄灯,此时车辆和行人应注意并减速。

最后,当黄灯持续一段时间后,第三组LED 灯亮起,表示红灯,此时车辆和行人应停止前进。

在逻辑电路设计方面,我们使用74LS08 门电路,构建逻辑电路。

使用开关控制定时器和LED 灯的工作,通过逻辑电路控制LED 灯的亮灭,从而实现交通灯的控制。

二、电路设计1. 定时器电路我们使用555 定时器构建定时器电路,该电路的具体实现如下:其中,R1、R2、C1 分别控制定时器的电路,R3 控制LED 灯的电流,R4 是保护电路。

在此基础上,我们可以控制定时器的启动和停止,从而控制交通灯的控制。

2. 逻辑电路我们使用74LS08 门电路构建逻辑电路,其中包括了与门、非门、或门等基本电路。

我们可以使用这些基本电路组成复杂的逻辑运算。

3. LED 灯我们使用LED 灯作为交通灯的信号灯,对应着绿灯、黄灯和红灯。

对于LED 灯的电路连接,我们可以通过实验发现,使用三极管可以有效地控制LED 灯的亮灭。

简易交通灯控制电路的设计

简易交通灯控制电路的设计

xxxxxx大学课程设计简易交通灯控制电路的设计班级学号学生姓名指导教师xxxxxx大学课程设计任务书课程名称电子线路课程设计课程设计题目简易交通灯控制电路的设计课程设计的内容及要求:一、设计说明与技术指标1.东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,时间25s。

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15s。

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。

二、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。

2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。

3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。

三、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用multisim软件仿真。

2.进行实验数据处理和分析。

四、推荐参考资料1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年2. 阎石,数字电子技术(第五版).[M]北京:高等教育出版社,2005.3. 陈孝彬《555集成电路实用电路集》高等教育出版社2002-84. 王刚《TTL集成电路应用》机械工业出版社2000-10五、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表:指导教师签字:年月日一、概述本设计通过采用数字电路对交通灯控制电路进行设计,使用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设计交通控制信号灯。

在实际情况下,一个十字路有一个主干道和一个支干道。

主干道的车流量较大,即要求主干道绿灯亮的时间长,支干道正好相反。

设A代表东西方向即主干道,B代表南北即支干道;R代表红灯亮,Y代表黄灯亮,G代表绿灯亮。

且设主、支干道红、黄、绿灯亮的四种状态分别由Q2、Q1的四种数值组合表示,时间设置如下(1代表灯亮,0代表灯灭)。

简易交通灯控制电路.pptx

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据译码模块黄灯闪亮控制端来输出各灯的具体状态。
1)顶层模块: 此模块只做例化,即对底层的控制模块和译码模块 进行例化,而不做逻辑设计。
2)控制模块: 此模块是本程序的主体,主要是控制各个灯颜色( 此模块并不控制黄灯的闪烁) 的转换,以及倒计时时间输出
系统时钟 sysclk_10Hz
分频
分频时钟 sub_clk_1Hz
时序说明:首先还是加上系统时钟之后,用 reset 清零,则计数器清零、所 有灯都不亮。但reset 为 1 之后模块开始工作,首先是计数器开始计数,随 之分频 时钟会根据计数器的变化而周期变化,绿
灯会先亮 40 秒,之后黄灯也会亮(闪烁 在译码模 块实现)5 秒,然后就是红灯亮20 秒,以后就是循 环以上步骤的过程, 同时在循环过程中,倒计数
1hz 时钟


程序时 总体设计



分频
个位 各 个 十位 状 态 转 变
分频时钟
七段译码 七段译码
黄灯闪烁控制
绿红亮 65s 黄闪 5s
全局控制信号 reset
首先,输入的10Hz 的系统时钟和全局控制端 reset ,输出为个位数字的七段 译码,十位数字七 段译码以及各个灯最后状态。 然后由于系统时钟
25000000 之前,分频时钟都是低电位,到 25000000 的时候分频时钟 的第一个上升沿来临,
此时状态控制开始运转,先工作的是绿灯,它会经
过从 39 到0 的倒计时过程,同时译码模块也开始 工作,颜色控制colour 是100,表征绿灯的点亮, 经七段译码,这个倒计时数字也会同步显示出来
经过 40s(也就是经过 40*10 个系统时钟上升沿之
简易交通灯控制电路
12电信2班 刘超凡 李莹

简易交通灯控制的PLD设计

简易交通灯控制的PLD设计
简易交通灯控制电路的PLD设计
设计任务
某交叉路口南北方向有红灯(A1)、黄灯(B1)、绿 灯(C1),东西方向有红灯(A2)、黄灯(B2)、绿 灯(C2)。红灯亮是停车信号,绿灯亮是通车信号, 黄灯亮是右转弯信号。
N
W
E
S
2
交通规则
南北方向红灯亮及东西方向绿灯亮(3S) 南北方向黄灯亮及东西方向黄灯亮(1S) 南北方向绿灯亮及东西方向红灯亮(3S) 南北方向黄灯亮及东西方向黄灯亮(1S)
A1(C Q 3 2Q )1Q 2 B1(BQ 21)Q2
C1( A Q 32 Q )1Q2
Quartus II设计流程
创建工程项目
在硬盘新建一个你自己的文件夹, 把工程项目保存在此文件夹里。
选择器件:EPM240T100C5
完成工程项目创建
创建原理图文件
点击
输入器件操作
时钟分配矩阵
蜂呜器
电平开关
EPM240T100C5
单步脉冲开关
实验要求
用指示灯显示,验证计数和交通灯的功能(必做); 增加计数的数码管显示功能;(选做) 增加黄灯的声音提醒功能; (选做)
1
0
1
1
1
南北方向信号灯
A1(红)
B1(黄)

0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
A2(红) 0 0 0 0 1 1 1 0
东西方向信号灯
B2(黄)
C2(绿)
0
1
0
1
0
1
1
0

简易的十字路口交通信号灯控制电路

简易的十字路口交通信号灯控制电路

卜 字路 口交通信号灯简介
十字 路 口一般 有 两条 交叉 的道 路,这 两 } 路 有 主 次 之 分 。其 中有 一 条 车流 量 很 大 , 为 主 干 道 ;另 一 条 车 流 量 较 小 , 被 称 为 次 } 。
在 主 干 道 和 次 干 道 的 交 叉 路 口,每 一边 都 } 置相 应的交通信号灯 。 交通信 号灯分为 红、 黄三种颜色 ,红灯表示禁止车辆通 行;黄 示 交 叉 路 口停 车 线 以外 的车 辆 禁 止 通 行 , 路 口停车线 以内的车辆可快速通过 :绿灯 示允许车辆通行。
上 文 已述 ,十字 路 口主干 道 红黄 绿灯 亮 的时间是 2 4秒 、4秒和 2 8 秒 ,其 比例是 6 :1 : 7 ;次干道 红黄绿灯亮 的时间是 3 2秒 、4秒 和 2 0秒, 比例 是 8 :1 :5 。按照 比例,可 以以 4 秒作为~个时间单位 ,采用分频器实现 。
道 的交 通 信 号 灯 在 具 体 的状 态 控 制 过 程 中 , 可 以用译码器来完成 ,并使用 计数器实现这 种变 化。 6 . 3倒 计 时 的 设 计 及 显 示
交通 信号 灯在 由绿 灯转 变成 为红 灯 的过 程 中,需要经过黄灯 。主干道 红灯 亮的时间等 于次干道绿灯加黄灯亮 的时间总和 。计数器的 初始值是一个变量 ,通过减法计数器 能实现 信 号 灯 的 切 换 过 程 。上 下 班 的高 峰期 是 一个 特 殊 阶段,在交通堵塞 的情况下可 以适 当改变 一条 道 路 的 通 行 时 间 ,具 体 方 法 是 增 加 减 法 计数 器
5 . 2控 制 器
控 制 器 是 电路 的 关 键 部 分 。 经 过 计 算 , 主干道和次干道交通信号灯 的工作循环周 期是 1 4个时 间单位 ,在 这里可 以采用 1 4进制计 数 器,如扭环形计数器等。

简易交通灯控制电路的设计

简易交通灯控制电路的设计

简易交通灯控制电路的设计交通灯控制电路是现代城市交通管理的重要组成部分,其设计方案的合理性和可靠性对保障人民出行的安全和畅通至关重要。

在本文中,我将介绍一个简单的交通灯控制电路的设计方案,涉及到所需材料、电路设计、电路连接和电路测试等方面,旨在提供一种可行的设计思路及实现方法。

一、所需材料1. PCB板2. AT89C2051单片机3. LCD12864液晶显示屏4. DS1302时钟模块5. 7段LED数码管6. 红绿黄LED发光二极管7. 继电器8. 12V电源适配器9. 74HC595芯片10. 电容、电阻、连接线等二、电路设计本次交通灯控制电路采用单片机AT89C2051作为控制核心,通过LCD12864液晶显示屏展示交通灯状态,并且控制红绿黄三色LED灯。

还采用DS1302时钟模块来实现交通灯的定时控制,以确保交通灯的安全和准确性。

具体的电路设计如下:1.电源模块本电路采用12V电源适配器作为供电来源,将电源接入100uf电解电容并接入AT89C2051芯片VCC引脚,以确保芯片工作电压稳定。

2.时钟模块DS1302时钟模块通过连接到P1.0、P1.1和P1.2引脚来实现对交通灯的定时控制。

还需将时钟模块的CLK、DIO和RST引脚分别连接到AT89C2051芯片的P1.4、P1.5和P1.6引脚来实现数据传输和控制信号输出。

3.LCD显示模块将LCD显示屏的RS、RW和E引脚连接到AT89C2051芯片的P3.0、P3.2和P3.1引脚,将LCD数据引脚DB0-DB7连接到AT89C2051芯片的P2.0-P2.7引脚,以在交通灯控制过程中显示交通灯状态。

4.7段LED数码管模块将74HC595芯片、CD4511译码器和7段LED数码管连接在一起,将74HC595芯片的SER、SRCLK和RCLK引脚连接到AT89C2051芯片的P1.7、P1.5和P1.6,将CD4511译码器的A、B、C、D和O引脚分别连接到74HC595芯片的Q0-Q3和74HC595芯片的Q4引脚,将7段LED数码管的公阴极连接到CD4511译码器的O引脚,在交通灯控制过程中实现倒计时显示。

设计一个十字路口交通灯控制电路

设计一个十字路口交通灯控制电路

02.设计一个十字路口交通灯控制电路一、设计要求:要求:东西方向通行(南北方向禁止通行)——东西向绿灯亮10秒(南北方向禁止通行红灯亮15秒)后东西向黄灯亮5秒;接着南北方向通行(东西方向禁止通行)——南北向绿灯亮10秒(东西方向禁止通行红灯亮15秒)后南北向黄灯亮5秒;黄灯亮时,蜂鸣器发出警告声响。

如图综合图2所示。

二、设计原理:①用两片74LS161芯片组合成30进制的计数器,其中第一个芯片是16进制的计数器;②通过逻辑关系,分别用逻辑门控制1道和2道的红、黄、绿的亮灭,其真值表如下:脉冲次数Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 1绿1黄1红2绿2黄2红1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 12 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 13 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 14 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 15 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 16 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 17 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 18 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 19 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 110 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 111 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 112 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 113 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 114 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 115 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 116 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 017 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 018 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 019 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 020 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 021 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 022 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 023 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 024 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 025 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 026 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 027 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 028 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 029 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 030 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0③用数码管显示计数。

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目录引言 (2)1 实验目的 (3)2 设计任务和要求 (4)2.1 工作流程 (4)2.2 工作时序 (4)2.3 循环工作 (4)3 系统总体设计 (5)4 单元电路设计 (8)4.1 脉冲发生器 (8)4. 2 控制器 (8)4. 3 计时显示电路 (9)4. 4 计数器驱动脉冲电路图 (11)5 主要电子器件 (14)6 设计总结 (15)致谢 (16)主要参考资料 (17)引言数字电子技术基础是高等学校弱电类各专业的一门重要的技术基础课程。

这门课程发展迅速、实用性和应用性强,侧重于逻辑行为的认知和验证。

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。

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涉及交通控制信号灯。

设计一个简易交通信号灯控制器,在十字入口处设置红、黄、绿三种信号灯,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在禁行线外。

1 实验目的1、掌握综合应用理论知识和中规模集成电路设计方法2、掌握调试及电路主要技术指标的测试方法2 设计任务和要求1、工作流程南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮;南北方向黄灯亮,东西方向红灯亮;南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮;南北方向红灯亮,东西方向黄灯亮。

2 、工作时序东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄灯和绿灯时间之和,南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。

一次循环为30秒,其中红灯亮的时间是绿灯、黄灯亮的时间之和,黄灯是间歇闪烁。

3 、循环工作十字路口要有数字显示,作为时间提示,以便人们更直观地把握时间。

具体为:当某方向绿灯亮时,置显示器为30秒,然后以每秒减1计数方式工作,直至减到2秒时,绿灯熄灭,黄灯亮并闪烁,计数继续每秒减1,直到0,黄灯熄灭,红灯亮。

十字路口红、绿灯交换,一次工作循环结束,而进入下一步某方向的工作循环。

3系统总体设计交通灯控制原理框图如图3.1所示。

他主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。

秒脉冲发生器是该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,经驱动电路后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它控制定时器和译码器的工作。

图中:TL1 表示A车道绿灯亮的时间间隔为30秒,TL2 表示B车道绿灯亮的时间间隔为30秒,即车辆正常通行的时间间隔。

定时时间到,TL=1,否则TL=0. TY:表示黄灯亮的时间间隔为2秒。

定时时间到,TY=1,否则,TY=0. ST:表示定时器到了规定的时间后,由控制器发出状态转换信号,由它控制定时器开始下个工作状态的定时。

图3.1 交通灯控制原理图实现红绿灯的交通管制功能,在红绿灯交换的前2秒钟,有常亮的黄灯提示司机注意,此时绿灯已灭,另外有数字计时装置,提示司机剩余时间。

分析:(1)A车道绿灯亮,B车道红灯亮。

表示A车道上的车辆允许通行,B车道禁止通行。

绿灯亮足规定的时间间隔TL1时,控制器发出状态信号ST,转到下一个工作状态。

(2)A车道黄灯亮,B车道红灯亮。

表示A车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,B车道禁止通行。

黄灯亮足规定时间间隔TY 时,控制器发出状态转换信号ST,转到下一工作状态。

(3)A车道红灯亮,B车道绿灯亮。

表示A车道禁止通行,B车道上的车辆允许通行。

绿灯亮足规定的时间间隔TL2时,控制器发出状态转换信号ST,转到下一工作状态。

(4)A车道红灯亮,B车道黄灯亮。

表示A车道禁止通行,B车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。

黄灯亮足规定时间间隔TY 时,控制器发出状态转换信号ST,系统又转换到(1)工作状态。

交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器控制的。

设控制器的4种状态编码为00、01、11、10,并分别用S0、S1、S3、S2表示,则控制器的工作状态及功能如表所示,控制器应送出A、B车道的红、黄、绿灯的控制信号。

为简便起见,把灯的代号和灯的驱动信号,合二为一,并作如下规定:控制状态信号灯状态车道运行状态S0 A车道绿,B车道红 A车道通行,B车道禁止通行S1 A车道黄,B车道红 A车道缓行,B车道禁止通行S3 A车道红,B车道绿 A车道禁止通行,B车道通行S2 A车道红,B车道黄 A车道禁止通行,B车道缓行HG=1 A车道绿灯亮 FG=1 B车道绿灯亮HY=1 A车道黄灯亮 FY=1 B车道黄灯亮HR=1 A车道红灯亮 FR=1 B车道红灯亮设:A: A车道车辆的情况,有车为“1”,无车为“0”B: B车道车辆的情况,有车为“1”,无车为“0”C:A车道30秒定时信号,30秒定时已到为“1”,30秒定时未到为“0”D:B车道30秒定时信号,30秒定时已到为“1”,30秒定时未到为“0”E:2 秒定时信号,2秒定时已到为“1”,2秒定时未到为“0”状态编码:S0=00 S1=01 S2=11 S3=10若选JK触发器,其输出为Q2、Q1,则状态如表2.表2:4 单元电路设计4、1脉冲发生器脉冲发生器是由555定时器构成的多谐振荡器,因为控制系统是以秒作为单位,所以用秒脉冲发生器,且对信号的精度要求不高,这里选用555定时器来构成。

555定时器组成的秒脉冲CP1的周期为:T 约等于0.7(R1+2*R2)*C,若T=1s ,令C=10 ,R1=39,R2=51.根据计算结果,脉冲发生器设计如下图:它向计数电路提供的秒计时CP 脉冲。

周期可通过下式设定的电路原理图如图所示。

Vcc图4.1脉冲发生器的电路原理图4.2控制器控制器是交通管理的核心,它应该按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。

如表所示。

选用两个D 触发器FF1、FF0作为时序寄存器产生4种状态,控制器状态转换的条件为TL 和TY ,当控制器处于Q 1n+ 0Q n+1=00 状态时,如果TL=0,则控制器保持在00状态;如果控制器转换到 Q 1n+ 0Q n+1=01 状态时。

4.3计时显示电路显示电路作为定时控制器。

秒信号发生器用于产生整个定时系统的时基脉冲,通过74LS190减法计数器对秒脉冲进行减计数,以达到显示每一种工作状态的持续时间。

当A车道红灯亮时,信号给减法计数器置数,同时B车道也由相应的信号置数,减计数的回零脉冲使状态控制器完成状态转换,同时状态译码器根据系统下一个工作状态决定计数器下一次减计数的初始值。

减法计数器的状态由BCD译码器译码、数码管显示显示电路是一个定时控制电路。

当绿灯亮时,使减法计数器开始工作,每来一个脉冲使计数器减1,直到计数器为0.译码显示可用CD4511BCD码七段译码器。

计数器采用可预置计数器,这里选74LS190.当A车道为黄灯时,该干道技术不工作。

由黄变为红灯时,由R1将预置数0011置入U1,0000置入U2,0013置入U3,0110置入U4。

U1、U2开始30秒的减计数,U3、U4开始30秒减计数。

当B车道30秒减完后,B车道灯变为黄,B 车道计数器关闭,无显示。

在A车道红灯变绿灯同时,R1控制将0100置入U1,0101置入U2,0110 置入 U3 ,0000置入 U4 。

并开始U1、U2组成 30秒(A)倒计数,U3、U4组成30秒(B)倒计数。

当A车道30秒计时完毕后,A车道黄灯亮,同时使计数器U1、U2停止工作。

显示控制电路如图3.3.1。

图4.3.1 显示控制电路图图4.3.2 74LS190逻辑功能示意图74LS190是BCD 同步加/减计数器,并行输出。

计数时,时钟脉冲CP 的上升沿有效。

CP 端.加/减端和置数端斗都先经过缓冲,从而降低了这些输入端对驱动的功能。

4.4.计数器驱动脉冲电路图图4.4.1 计数器驱动脉冲电路图此电路图是产生CP30、CP4的电路,通过门电路完成由CP 控制电路产生所需的脉冲的功能。

主、支干道上红、黄、绿信号灯的状态主要取决于状态控制器的输出状态。

它们之间的关系见真值表4.4.2。

对于信号灯的状态,“1”表示灯亮,“0”表示灯灭。

21212Q Q Q Q Q R =⋅+⋅= 2Q R = 12Q Q Y ⋅= 12Q Q Y ⋅= 12Q Q G ⋅=12Q Q G = 21212Q Q Q Q Q r =⋅+⋅= 2Q r = 12Q Q y ⋅= 12Q Q y ⋅=12Q Q g ⋅= 12Q Q g ⋅=图4.4.3用中规模集成计数器CD4029构成状态控制器现选择半导体发光二极管模拟交通灯,由于门电路的带灌电流的能力一般比带拉电流的能力强,要求门电路输出低电平时,点亮相应的发光二极管。

故译码器的电路组成如下图所示图4.4.45 主要电子器件表5 元件明细表6设计总结通过这次课程设计,使我对数字电子技术挤出这门课程有了进一步的理解,尤其对本课程设计所涉及的原理、器件、功能实现上有了更深的认识。

掌握了由555定时器构成所需频率脉冲发生器的方法。

熟悉了有真值表列表达式设计实现电路的过程,并对利用计数器实现特定的要求进制的减计数及其预置数的方法、译码及驱动显示的连线方法有了更深入的体会,并借此机会了解了用计算机会电路图的方法。

这次课程设计是我们对电子电路课程实验的综合考验。

课程设计综合考察了实验课上所学到的各种电子电路的连接、调试、设计和制作的过程,每一个环节都需要我们仔细认真的完成。

在设计过程中,我们遇到了一些困难。

首先,在实验电路的设计上,我们花费了大量的时间,搜集资料。

这个过程使我对所学的知识又进行了进一步的学习和巩固。

其次,在调试过程中,发现了很多错误,浪费了很多时间。

通过此次课程设计,使我对十字路口的交通灯,有了进一步的了解,明白其工作原理。

自己能够运用数字电子技术做些简单的设计,增强了我的独立思考和动手的能力。

致谢在这次课程设计中,指导老师以及同学们都给了我很多的帮助。

在这里向他们表示衷心感谢。

课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,独立实践的机会,将课本上的理论知识和实际有机结合起来,锻炼学生的分析解决实际问题的能力,提高学生适应实际、实践编程的能力。

通过做这个课程设计不但让我巩固了所学的数字电子的知识。

同时也丰富了我们的业余生活,提高我们对知识的理解能力。

在课程设计过程中也学到了做任何事情所要有的态度和心态,首先,做学问要一丝不苟,对于发展过程中出现的任何问题和偏差都不要轻视,要通过正确的途径去解决,在做事情的过程中要有耐心和毅力,不要一遇到困难就退缩,只要坚持下去就可以找到解决问题的方法,而且要学会与人合作,这样做起事情来就可以事半功倍。

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