电子技术课程设计报告交通灯控制电路设计

..>电子技术课程设计报告——交通灯控制电路设计目录24723目录228194一、主要用途：37266二、设计任务及要求：322983三、设计思路步骤及仿真调试387941.设计分析3314352.交通灯模块：3321743.脉冲信号模块3103254.减法计数器及数码显示管模块3180795.控制模块3103556.对所使用芯片进展介绍：3180647.交通灯工作图329793四、实习小结3主要用途：有效管制交通、疏导交通流量、提高道路通行能力、有利于减少交通事故。设计任务及要求：设计一个主干道和支干道十字路口的交通灯控制电路，其要求如下：1.一般情况下，保持主干道畅通，主干道路灯亮、支干道红灯亮，并且主干灯亮的时间不少于60S；2.当主干道绿灯亮超过60S，且支干道有车时，主干道红灯亮，支干道绿灯亮，但支干道绿灯亮的时间不得超过30S；3.每次主干道或支干道绿灯亮变红灯时，黄灯先亮5S。三、设计思路步骤及仿真调试1.设计分析计数器能进展60进制、30进制以及5进制的减数计数，在计数器与译码器及与非门的工作下实现交通灯信号灯的切换。有以下四个状态：a.主干道绿灯亮，支干道红灯亮，此时主干道允许车辆通行，支干道制止车辆通行。当主干道绿灯亮够60秒后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。b.主干道黄灯亮，支干道红灯亮，此时主干道允许超过停车线的车辆继续通行，而未超过停车线的车辆制止通行，支干道制止车辆通行。当主干道黄灯亮够5秒后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。c.主干道红灯亮，支干道绿灯亮。此时主干道制止车辆通行，支干道允许车辆通行，当支干道绿灯亮够30秒后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。d.主干道红灯亮，支干道黄灯亮。此时主干道制止车辆通行，支干道允许超过停车线的车辆通行，而未超过停车线的车辆制止通行。当支干道红灯亮够5秒后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。2.交通灯模块：设主干道红灯、黄灯、绿灯分别为*1、*2、*3；支干道红灯，黄灯、绿灯分别为Y1、Y2、Y3，如以下图所示。图交通灯模块3.脉冲信号模块因为T==1s所以通过1HZ的方波脉冲信号产生周期为1s的时钟信号，如图所示。图4.减法计数器及数码显示管模块选用74LS192构成减法计数器，当进入黄灯模式，右边的计数器进展5秒钟的脉冲倒数，当倒数完毕时BO端输出一低电平信号，促发左边的减法计数器进入工作状态，从而实现交通灯的倒计时时间控制。图5.控制模块使用74LS169十进制计数器构成三进制的加法计数器，同时组合74LS138数据选择器及与非门控制三个颜色交通灯的亮与灭。图2.5 6.对所使用芯片进展介绍：(1)74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有去除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：图〔a〕引脚排图2.6.1(b)逻辑符号图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为去除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。b.其功能表如下：

输入

输出MRP3P2P1P0Q3Q2Q1Q0

1

×

×

×××××0000

0

0××dcbadcba

0

1

1××××

加计数

0

1

1

××××

减计数表5-2

74LS192的功能表(2)74LS160a.74LS160为可预置的十进制同步计数器，其管脚图如以下图：RCO进位输出端ENP计数控制端QA-QD输出端ENT计数控制端CLK时钟输入端CLR异步清零端〔低电平有效〕LOAD同步并行置入端〔低电平有效〕图2.6.2功能表：(3)74LS138a.74LS138为3线－8线译码器，其引脚排列及逻辑符号如下所示：A0~A2：地址输入端STA〔E1〕：选通端/STB〔/E2〕、/STC〔/E3〕：选通端〔低电平有效〕/Y0~/Y7：输出端〔低电平有效〕VCC：电源正GND：地A0~A2对应Y0——Y7；A0,A1,A2以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平；〔a〕2.6.3(b)真值表输入输出STA/STB/STCA2A1A0/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y7×H××××HHHHHHHH××H×××HHHHHHHHL×××××HHHHHHHHHLLLLLLHHHHHHHHLLLLHHLHHHHHHHLLLHLHHLHHHHHHLLLHHHHHLHHHHHLLHLLHHHHLHHHHLLHLHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHHHHHHHHL7.交通灯工作图状态一：图符合设计要求1：一般情况下，保持主干道畅通，主干道路灯亮、支干道红灯亮，并且主干灯亮的时间不少于60S；状态二：图符合设计要求3：每次主干道或支干道绿灯亮变红灯时，黄灯先亮5S。状态三:图符合设计要求2：当主干道绿灯亮超过60S，且支干道有车时，主干道红灯亮，支干道绿灯亮，但支干道绿灯亮的时间不得超过30S；状态四：图符合设计要求3：每次主干道或支干道绿灯亮变红灯时，黄灯先亮5S。综上所述：该交通灯符合设计要求。总图如下：图四、实习小结通过一周的电子技术课程设计，在不断的努力尝试和思考总结后，我完成了交通灯控制电路。在这次的实习中，由于数电是我们上一学期学习的课程，相较模电更为熟悉，在运用的过程中，更让我感到亲切，但这并不代表在实际的操作过程中遇到的困难比模电工程少。从网上的资料搜索到资料理解吸收再到电路的调试，每一步无不是一波三折的。但当我一步一步最终完成整个设计后，我也得到了巨大的成就感。我第一次发现自己所学的东西原来离这个社会这么近，通过自己的设计思维以及我现有的知识，我真正可以学