数字逻辑 红绿灯交通系统 设计报告Word下载.docx

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三>

课程设计题目

题目:

交通灯控制电路的设计

要求：

1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向车道和南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为45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（采用倒计时的方法）。

〈四〉设计原理与参考电路

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。

它主要由倒计时计数电路、信号灯转换器和秒脉冲信号发生器组成。

秒脉冲信号发生器是该系统中倒计时计数电路和黄灯闪烁控制电路的标准时钟信号源，倒计时计数器输出两组驱动信号T5和T0，经信号灯转换器控制信号灯工作，倒计时计数电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。

2、信号灯转换器

两方向车道的交通灯的运行状态共有4种

假设主干道绿灯先亮

到最后5秒蓝灯闪烁直到红灯亮，同时支道路口红灯亮

主干道红灯亮后，支道绿灯亮，同样到最后5秒蓝灯闪烁直到红灯亮。

一轮循环完成后进入下一轮循环。

3、状态实现方法

1>

计数器实现：

控制十位的74190的CLK的脉冲信号来自个位的74190的QA和QB信号用与门连接产生的信号，当个位显示9时，QA和QB上的信号都为高电平1，而且只有9才有这种信号特征，这正是选这个信号为十位CLK的信号脉冲的原因，一轮倒计时结束进入下一轮的信号接的是两个74190的信号输出即十位QA、QB、QC、QD和个位的QA、QB、QC、QD，用一个8脚或门，这样只有在两个显示芯片的信号都为0的情况才为0，也就是倒计时可以一直的持续下去。

2>

两组倒计时时间的设置实现

两种时间的设置是本电路设计花时间最多的一个部分，电路简洁，本人认为是很巧妙的方法。

用的是两组，每组8个开关，一组设定一个时间，两组开关用一个JK触发器相连，用于在两组预置数之间交替进行倒计时，而JK触发器的信号来源是由74190的8位信号用或非门连接产生的，也就是和LOAD的信号同步的，在倒计时的一开始就已经设定好了下一组的时间了。

当然要是要路口同过的时间相同的话，就把两组的时间设成相同的。

开关设定时间就是通过0和1实现的，比如要设定时间为45秒那么十位是4，转换成二进制树就为0100，5就为0101。

3>

红绿灯之间的转换实现

红绿灯是本电路现实意义的体现，是本电路的核心

用的是双JK连接组合电路，两个JK触发器的CP来源都由以下电路转换提供

改电路很和好的转换了数字信号变为红绿灯交替信号，主要是抓住了红绿灯信号变化的规律，然后再在数字信号里找到合适的数字信号，例如：

要在05秒时发生信号十位的二进制信号为0000，而个位为0101，这组数字的特征就是个位的QB和QD为0，而QA、QC为1，就可以使在05秒时产生脉冲，然后在把这个脉冲和LOAD信号用或门连接合并，便可以在05和00秒产生两个脉冲，以达到双JK记忆转换的目的了。

以下图表为各灯亮时的信号输出情况

现态

次态

输出

Q1n

Q0n

Q1n+1

Q0n+1

Ga

Ya

Ra

Gb

Yb

Rb

1

下面是电路总图

本电路完全可以实现交通路口的红绿灯交替，并且还有时间显示功能，即可以是单时间道，也可以是双时间道。

五>

体会总结

1、通过这次课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。

在整个设计过程中，我总共想过两个方案，另一个方案弄了两天，结果总是实现不了题目的要求。

所以我又花了一天的时间做出这个方案，这个相对另一个方案比较简单，包括电路原理和连接，和芯片上的选择。

这个方案总共只用了5个芯片，分别为2个74190计数器，3个JK触发器。

2、在设计过程，经常会遇到这样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。

所以这几天不管是吃饭还是睡觉，脑子里总是想着如何解决这些问题，如何想出更好的连接方法。

不过说也奇怪，整天想着这些问题，脑子和身体却一点都不会觉得累。

或许是那种渴望得到知识的欲念把疲劳赶到九宵云外去了吧！

3、做完这个课设后，我感觉收益颇多，总的来说，对以后的的做人做事都有很大的帮助。

知道了在做事情之前要懂得先把自己的想法给理清楚，那种方案可以实现，或者比较容易实现，对后面的其他的模块会有多大的影响。

做事情要有一个好的心态，碰到暂时不能解决的问题，急也是没有用的，要冷静的分析。

数字逻辑课程设计报告

2006-2007学年第二学期

任课教师：

郭成魁

学生姓名：

李俊学号：

20572126

完成时间：

2007年6月6日

成绩：

目录

课程性质--------------------------------1

课程目的--------------------------------1

课程设计题目----------------------------1

四>

设计原理与参考电路

1、分析系统的逻辑功能-------------------------------2

2、信号灯转换-------------------------------2

3、状态实现方法-----------------------------3

1>

计数器实现--------------------------------3

两组倒计时时间的设置实现------------------4

红绿灯之间的转换实现-------------------5、6

总电路图------------------------------------7

体会总结--------------------------------8