交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计

交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计

数字电子技术课程设计

简易交通灯控制逻辑电路设计

专业班级:09自动化一班

时间:2011.12.12-2011.12.19

姓名:

指导教师: :郭计云

大同大学电气工程系

交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计

目 录

一、 课程题目……………………………………………….2

二、 设计要求……………………………………………….2

三、 系统框图及说明………………………………………..2

四、 单元电路设计…………………………………………..4

五、 仿真过程与效果分析 ………………………………….12

六、 体会总结……………………………………………….13

七、 参考文献………………………………………………13

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《一》课程设计题目：

交通灯控制电路设计

《二》设计要求：

1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支 干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒，时间可设置修改。

2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；

3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。

4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。

5、同步设置人行横道红、绿灯指示。

《三》系统框图及说明：

1、分析系统的逻辑功能，画出其框图

交通灯控制系统的原理框图如图 1-1 所示。它主要由计时电路、主控电路、信号 灯转换器和脉冲信号发生器组成。脉冲信号发生器用的是 555 定时器；计时计数器是 由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信 号灯工作，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。

（ 图1-1）

2、信号灯转换器

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状态与车道运行状态如下： S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通

行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行

S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道

禁止通行，人行道通行

S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的绿灯亮，车道

通行，人行道禁止通行

S3：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的黄灯亮，车道

缓行, 人行道禁止通行

G1=1：主干道绿灯亮

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Y1=1：主干道车道黄灯亮

R1=1：主干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；南北方向人行道红灯亮

G2=1：支干道车道绿灯亮

Y2=1：支干道车道黄灯亮

R2=1：支干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；东西方向人行道红灯亮

四．单元电路设计

1．主控电路：

1).原理：

通过一片 74LS160，选择其 4 个状态、分别为(00 01 10 11)分别表示主绿支红、

主黄支红、主红支绿、主红支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循环图}。中间

延时通过计时电路来实现。

2).原器件的选择及参数：

若选集成计数器74160，74160 是一个具有同步清零、同步置数、可保持状态不变

的4 位二进制加法计数器。表1-1 是它的状态表。

表1-1 74160 的状态表

CLR LOAD ENP ENT CLK A B D C QA QB OC OD

0 X X X X X X X X 0 0 0 0

1 0 0 0 POS X X X X A B C D

1 1 1 1 POS X X X X Count

1 1 1 X X X X X X QA0 QB0 QC0 QD0

1 1 X 1 X X X X X QA0 QB0 QC0 QD0

设状态编码为：S0=0000 S1=0001 S2=0010 S3=0011，则其状态表为：

表1-2 状态编码与信号灯关系表

Qd Qc Qb Qa G1 Y1 R1 G2 Y2 R2

0 0 0 0 1 0 0 0 0 1

0 0 0 1 0 1 0 0 0 1

0 0 1 0 0 0 1 1 0 0

0 0 1 1 0 0 1 0 1 0

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态的相应控制来分别实现30 秒、5 秒、25 秒。通过7448（2 片）译码器和数码管的连接

的连接实现几个灯时间的显示。

2).原器件的选择及参数：

若选集成计数器74160（2片），采用同步整体置数。译码器7448（2片）、7段

数码管（2个）等。

表1-3 7447 状态表

Inputs Outputs

No. LT RBI D C B A BI/RBO | a b c d e f g

----|----|-----|-----------|--------|--------------

0 | 1 | 1 | 0 0 0 0 | 1 | 1 1 1 1 1 1 0

1 | 1 | X | 0 0 0 1 | 1 | 0 1 1 0 0 0 0

2 | 1 | X | 0 0 1 0 | 1 | 1 1 0 1 1 0 1

3 | 1 | X | 0 0 1 1 | 1 | 1 1 1 1 0 0 1

----|----|-----|-----------|--------|--------------

4 | 1 | X | 0 1 0 0 | 1 | 0 1 1 0 0 1 1

5 | 1 | X | 0 1 0 1 | 1 | 1 0 1 1 0 1 1

6 | 1 | X | 0 1 1 0 | 1 | 0 0 1 1 1 1 0

7 | 1 | X | 0 1 1 1 | 1 | 1 1 1 0 0 0 0

----|----|-----|-----------|--------|--------------

8 | 1 | X | 1 0 0 0 | 1 | 1 1 1 1 1 1 1

9 | 1 | X | 1 0 0 1 | 1 | 1 1 1 0 0 1 1

表 1-4 状态编码与时间关系表

开关(s) A B C 时间（T）

1 1 0 0 5

2 0 1 0 25

3 0 0 1 30

3）电路接法如下：

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3.支干道计时电路

1)原理：

通过 74LS160(2 片) 采用串行同步整体置数级连和下一个状态的相应控制来

分别实现30秒、5秒、25秒。通过7448（2片）译码器

和数码管的连接的连接实现几个灯时间的显示。

2).原器件的选择及参数：

若选集成计数器 74160（2 片），采用同步整体置数。译码器 7448（2 片）、 …… 此处隐藏：2106字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……