用数字电路对交通灯控制电路的设计(3)

3系统的仿真和总原理图

一个电路系统的设计能否实现需要进行实践，而实践需要大量的时间和资金，因此，

对一个设计好的系统进行仿真与调试在系统设计中起着关键作用。即实物电路是否符合仿真电路图，是否与现实生活中的情况相一致。具体包括对主控器和信号灯译码电路、计数器电路和时钟信号电路的调试。 3.1单元电路部分仿真和调试

单元电路部分包括主控电路和信号灯译码电路、计数器电路，时钟信号电路，在仿真时需要对三部分进行仿真与调试

3.1.1控电路和信号灯译码电路的仿真与调试

主控电路采用74LS160芯片作为交通灯的选择通道。由交通灯电路设计要求可知，整体电路有四个状态S0，S1，S2，S3；甲、乙车道均有三个状态L0，L1，L2。如下 S0 甲绿灯L0，乙红灯L0 即 AG=1 BR=1； S1 甲黄灯L1，乙红灯L0 即 AY=1 BR=1； S2 甲红灯L2，乙绿灯L1 即 AR=1 BG=1； S3 甲红灯L2，乙黄灯L2 即 AR=1 BY=1；

对于主控器，要求给主控器输入端的变化脉冲端每来一个脉冲时，主控器的计数器加1，在输出端选中下一个状态的信号灯使其处于明亮状态，直到下一个脉冲到来使之熄灭，进入下一个状态。如此循环，从而实现交通灯信号灯系统四种状态的循环变换。仿真时对电路输入单次脉冲，观察每次脉冲输入端时，信号灯状态的变化。若系统工作不稳定或缺少状态，则对主控电路进行调试直至正常工作。 3.1.2计数器电路的仿真和调试

计时电路采用74LS160芯片对时间进行计时，连接74LS153使之置零，采用74LS48芯片对输出码进行译码输出，并用数码管显示，进行计数电路的组装和调试时当输人1Hz的时钟脉冲信号时，要求电路能进行增计时，当增计时到20，能输电有效的定时时间到信号。

3.1.3时钟信号电路的仿真与调试

时钟信号电路由NE555与两个48Ω的电阻，一个0.01uF的电容，一个10uF的电容

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。主要由秒脉冲发生器、定时器、控制器、译码显示电路及夜间黄灯闪烁模式组成。

构成。仿真时，将脉冲输出端连接一个非门再连接一个灯，观察是否一秒灯变一次，若是怎电路完好，否则对电路进行调试，直到灯正确、稳定的亮灭。 3.2整体电路的仿真与调试

对于单个电路仿真调试成功后，进行连接，组合成完整的交通信号灯系统，然后对整个电路系统仿真调试。

接上电源,便可以进行交通灯控制系统的仿真，电路默认把通车时间设为20，甲车道方向绿灯亮，行人车辆都可自由通行；乙车道方向车道的红灯亮，车辆禁止通行。时间显示器从预置的0秒，以每秒增1，增到20时，甲道的绿灯转换为黄灯，其余灯都不变。从增至5秒又到0后时甲车道的黄灯转换为红灯；乙车道的红灯转换为绿灯。如此循环下去。通过仿真和调试后，整个系统能够完成要求的功能，实现交通信号灯的自动控制。那么这个交通信号灯电路设计完成。在整个调试过程中需要不断的尝试，这样才能设计成功一个电路。

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。主要由秒脉冲发生器、定时器、控制器、译码显示电路及夜间黄灯闪烁模式组成。

总结

本设计采用74LS160 与74LS153作为控制器，实现具有计数功能，夜间模式（需要黄灯亮着提醒人们前方有路口即可）的交通灯。基本能实现东西、南北直行和转弯灯的显示功能。

并充分发挥对所学知识的理解和对毕业设计的思考及书面表达能力，最终完成了。这为自己今后进一步深化学习，积累了一定宝贵的经验。撰写论文的过程也是专业知识的学习过程，它使我运用已有的专业基础知识，对其进行设计，分析和解决一个理论问题或实际问题，把知识转化为能力的实际训练。培养了我运用所学知识解决实际问题的能力。

通过设计我体会到了我们的学习不但要立足于书本，以解决理论和实际教学中的实际问题为目的，还要以实践相结合，理论问题即实践课题，解决问题即课程研究，学生自己就是一个专家，通过自己的手来解决问题比用脑子解决问题更加深刻。学习就应该采取理论与实践结合的方式，理论的问题，也就是实践性的课题。这种做法既有助于完成理论知识的巩固，又有助于带动实践，解决实际问题，加强我们的动手能力和解决问题的能力。撰写论文时，也让自己认识到做每件事都应认真对待，要规范、严谨。通过这次设计，加强了我的动手、思考、解决问题的能力。在做设计的同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本知识太多且考试内容有限，导致平时不能很好地理解和运用各个元件的功能，所以在这次设计中是我很好地了解了各元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。而且通过本次设计，我还学会了用Proteus对数字电路进行设计及模拟仿真。

本次设计还有很多不足之处，比如没有倒计时功能，用的芯片过多。在这个过程中最困难的莫过于连接电路，由于芯片，导线及操作者的关系反复连接了许多次。而且支干道的主控器不从S0状态开始导致两个干路不一致，最后在老师的建议下接了低电平才使得电路运行顺畅。

通过本次设计，我认识到了自己在知识方面以及经验方面的缺乏，而这也是我今