十字路口的交通灯控制电路设计的数电论文

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

河南理工大学

题 目：学 院：专业班级：学 号：姓 名：合 作 人：时 间：

数 电 课 程 设 计

十字路口交通灯系统设计 计算机科学与技术

通信工程

年8月31日

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

目录

一．前言……………………………………………………….…3

二．设计任务书…………………………………………………..3

三．交通灯设计原理……………………………………….......4

1. 74LS161的逻辑功能………………………………………....4 2．74LS191的逻辑功能…………………………………….…..5 3、真值表 卡诺图……………………………………...…….….8 4. 各子电路单元设计....................................................................9 5. 总电路图……………………………………………………...13

四、元器件清单..............................................................................14

五、体会总结....................................................................................15

六、参考文献....................................................................................15

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

一 前言

在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路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；绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，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。

二 设计任务书

设计一个十字路口的交通灯定时控制系统，基本要求如下

（1）甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行。 （2）每次通过时间为8秒。

（3）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮然后才能变换运行车道。 （4）黄灯亮时，要求持续亮2秒。

（5）十字路口有数字显示灯亮时间，要求灯亮时间以秒为单位

作减计数；

三 交通灯设计原理

通过同步二进制计数器74lS161D和组合逻辑电路来控制十

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

字路口各个红黄绿灯的亮与灭，在交通灯亮灭的同时，再通过加减法计数器74LS191D和组合电路来控制主次道红黄绿灯的计数显示，比如计数器通过组合逻辑电路使红灯亮，同时通过组合电路使主道开始计数。逻辑电路图如下图所示：

各模块功能及原理

74LS161的逻辑功能

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

74LS161的外引线图

功能表：

时序图：

74LS191的逻辑功能

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

时序表：

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

74LS161 74LS191

在实现十字路口交通灯中的真值表

D1B1C1A1 D2B2C2A2 D3B3C3A3

0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0

1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 2 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0

3 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 4 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 5 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

6 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 7 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0

8 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 9 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 10 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 11 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 12 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 13 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0

14 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 15 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0

74LS161 74LS191在实现十字路口交通灯中的卡诺图 南北方向：

￣

D2=D1 非

C2=D1C1+D1B1

B1=D1 A2=0

南北灯：F红= D1非

F黄=（D1非+C1+B1）非

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

F绿= D1C1+D1B1

东西方向：

D3=D1

C3=D1非(C1+B1)

B3=D1非 A3=0 东西灯：F红= D1

F黄=（D1+C1+B1）非 F绿= D1非(C1+B1)

各子电路单元设计

1.函数信号发生器在仿真电路中的实现

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2.函数信号发生器在仿真电路中的参数设置

数字变换过快过慢都不符合实际经过检测发现频率设置为50Hz左右时，数字显示器变化频率正合适

3. 74LS161计数器在仿真电路中的实现

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4.74LS191计数器在仿真电路中的实现

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

5.红黄绿指示灯在仿真电路中的实现

6.数字显示器在仿真电路中的实现

7.电路模块功能的实现

十字路口南北方向电路的实现

东西南北方向电路的实现

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

以子电路替换使线路简单化

总电路图：

十字路口的交通灯控制电路设计和结果

四．元器件清单

集成电路 74LS161 1片 74LS191 2片

74LS04D 1片 74LS02D 1片

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74LS32D 7片 74LS08D 2片

函数信号发生器1个 数字显示器4个 红黄绿指示灯各4个

五．心得体会

通过本次实践，让我受益匪浅，虽然查了很多资料，花了很多时间，但觉得还是值得的，即使完成的慢了些，中途还有想放弃的念头，但还是坚持在找错误，觉得耐心和遇到问题不放弃的坚持也很重要，如果没有坚持不会有现在对数电及仿真软件的深刻认识。

通过这次课程设计，不仅加深了我对数字逻辑电路的理解，而且加强了我独立思考和合作交流及动手能力。通过对设计中的每个模块的设计巩固了对理论知识的掌握，而且感觉实践和理论并非同一回事，深深的认识的多动手的重要性。在这次实践中，加强了对各种元器件的认识，认识到多跟同学交流的重要性，这样不仅可以是自己设计出更好更简洁的电路，而且能使自己少走弯路，分享彼此在实践中中的遇到的问题，还可以使自己学到更多，对问题理解的更加透彻。比如刚开始时自己设计的电路用的 …… 此处隐藏：1175字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……