数电课程设计交通灯

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数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路

数电课程设计简易交通灯控制逻辑

电路

数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路

交通灯是在公路交通中起到非常重要作用的设施之一，控制着交通的流动，保证了交通的安全顺畅。而现代交通灯的实现和控制依赖于计算机技术，而其中的控制逻辑电路就是数电课程设计中可以涉及到的内容。在本篇文章中，我们将会详细地介绍设计简易交通灯控制逻辑电路。

一、设计思路

首先，我们需要了解交通灯的基本控制逻辑：红灯亮时，车辆和行人要停止前进；黄灯亮时，表示灯将要变为绿灯，车辆和行人要注意；绿灯亮时，车辆和行人可以前进。基于这样的控制逻辑，在数电课中我们可以使用基本的逻辑门电路以及时序电路来实现交通灯的控制。

具体而言，我们可以使用以下电路元件：

1. 555 定时器

2. 开关

3. 七段数码管

4. LED 灯

5. 逻辑门

我们使用555 定时器实现时序控制，通过开关控制电路

的启动和停止。当电路启动时，第一组LED 灯亮起，表示绿灯，车辆和行人可以通行；在绿灯亮起后一段时间后，第二组LED 灯亮起，表示黄灯，此时车辆和行人应注意并减速。最后，当黄灯持续一段时间后，第三组LED 灯亮起，表示红灯，此时车辆和行人应停止前进。

在逻辑电路设计方面，我们使用74LS08 门电路，构建逻辑电路。使用开关控制定时器和LED 灯的工作，通过逻辑电

路控制LED 灯的亮灭，从而实现交通灯的控制。

二、电路设计

1. 定时器电路

我们使用555 定时器构建定时器电路，该电路的具体实

现如下：

其中，R1、R2、C1 分别控制定时器的电路，R3 控制

LED 灯的电流，R4 是保护电路。在此基础上，我们可以控制

(完整word版)数电——交通灯控制器设计

大连交通大学

电气信息学院

综合设计报告

设计名称：数字逻辑综合设计

设计题目：交通灯控制器

学生学号:

专业班级:

学生姓名：

第一章课题背景

1。1 背景

如今随着人们生活水平的提高，车辆越来越多,交通事故频繁发生。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏通交通流量，提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。交通灯在城市交通中起着重要的作用，它与人们日常生活密切相关,是人们出行的安全保障。因此提供一个问题、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性.为了解决这些问题，我们更应该提高交通控制和管理水平，合理使用现有交通设施，充分发挥其能力,提高交通效率,促进和谐交通的建立.

目前交通灯控制系统的设计软件也种类繁多，有基于EDA设计的，基于单片机设计的，基于DSP设计的，基于ARM嵌入式的等。还有用标准逻辑器件、可编程控制器PLC等方案来实现.但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了功能修改及调试的困难。所以现在国内外广泛采用EDA技术设计交通灯控制系统。在国外，英国，澳大利亚，日本和美国等国家均在交通控制系统上日益完善。如以澳大利亚悉尼为背景开发的交通自适应协调系统SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System），英国的运输和道路研究所（TRRL）研制的SCOOT（Split Cycle Offset Optimization Technique）系统，日本的京三（Kyosan)系统等。这些系统，大都是在各路口附近安装磁性环路监控器，由各路口的控制设备、人员将交通控制参数通过通讯网络输入微处理器，用小型计算机进行集中处理。目前国内已有一些自主开发的城市交通控制系统，如公安部交通科学研究所开发的HT-UTCS系统，但它在整体性能上比国外同类系统仍有较大差距,只在一些中小城市得到一些应用。国内城市尤其是大城市引进的交通控制系统大部分为进口的SCOOT和SCATS以及京三系统等，这些系统均是建立在机动车为主的道路交通条件基础之上的被动控制系统之上的.由于我国交通是混合交通流，和国外交通流不大相同，因此，国外的这些交通控制系统在国内的使用效果不尽人意。所

数电课程设计报告交通灯

一、任务背景

随着城市交通的不断发展，交通安全问题越来越受到人们的关注。而交通信号灯作为组成城市道路交通控制系统的重要组成部分，扮演着不可或缺的角色。因此，设计一个交通灯的数电实验课程，既有助于学生了解数字电路的基本原理，也能让他们更好地理解交通信号灯的运行机制。

二、实验目的

本次实验旨在让学生通过设计并实现一个交通信号灯电路，加强对数字电路基本原理的理解，同时深入了解交通信号灯的运行原理，从而更好地理解城市交通的全貌。

三、实验原理

交通信号灯的基本原理是通过电路控制红、黄、绿三色灯的轮流亮灭，实现道路上的交通控制。在这个电路中，使用了逻辑门、时序器、计数器等数字电路芯片。

四、设备清单

1. 立交桥电路板

2. LED三色灯

3. 数字电路芯片（包括逻辑门、时序器、计数器等）

4. 接线

五、实验程序

1. 打开电路板，并将LED三色灯连接到电路板上。

2. 将数字电路芯片连接到电路板上，确保它们的位置正确，连接无误。

3. 设计电路的输入和输出端口，将输入端口与红灯、黄灯、绿灯的端口相连接。

4. 设计电路的逻辑控制器，分别控制红灯、黄灯、绿灯

的亮灭，并根据计数器的计数模式，按照一定的亮灭次序进行轮换。

5. 对电路进行仿真，通过仿真软件对电路进行调试和优化。

6. 制作最终的交通灯电路，并进行实际测试，确保其稳

定可靠、效果良好。

六、实验过程

1. 设计电路的输入和输出端口：为确保电路的输入输出

正确，我们需要先对数字电路和LED三色灯之间的端口进行连接。因此，我们需要在立交桥电路板上进行输入输出端口的设计，将红灯、黄灯、绿灯分别与多个逻辑门硬件端口相连接，从而控制LED三色灯的亮灭。

数电课程设计---交通信号灯控制器

机械与电⼦⼯程学院

课程设计报告

课程名称数字电⼦技术基础

设计题⽬交通信号灯控制器

所学专业名称⾃动化

班级

学号

学⽣姓名

指导教师

2012年 5 ⽉25 ⽇

任务书

设计名称：交通信号灯控制器

⼀、课程设计⽬的

这次的课程设计主要是要综合了解与运⽤所学的知识，通过这次的课程设计来检测这⼀学期所学的知识。通过制作来了解交通灯控制系统，了解译码器、计数器、寄存器芯⽚的作⽤。

交通灯控制系统主要是实现城市交叉路⼝红绿灯的控制。在现代化的⼤城市中，⼗字交叉路⼝越来越多，在每个交叉路⼝都需要有⼀个准确的间间隔和转换顺序，这就需要有⼀个安全、⾃动的系统对红、黄、绿灯的转换进⾏管理。本次的设计就是基于此⽬的⽽设计的。

⼆、课程设计任务和基本要求

设计任务：

1．东西⽅向绿灯亮，南北⽅向红灯亮，时间15s。

2．东西⽅向与南北⽅向黄灯亮，时间5s。

3．南北⽅向绿灯亮，东西⽅向红灯亮，时间l0s。

4．如果发⽣紧急事件，可以⼿动控制四个⽅向红灯全亮，禁⽌该道路的车辆通⾏，特殊情况过后能恢复正常。

基本要求：

1. 能够实现设计任务的基本功能；

3.运⽤数字电⼦技术的理论设计、制定实验⽅案，并撰写课程设计论⽂要求符合模板

的相关要求，字数要求3000字以上。

⼀、摘要

随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起⼈们的关注。⼈、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之⼀。城市交通控制系统是⽤于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。如何采⽤合适的控制⽅法，最⼤限度利⽤好耗费巨资修建的城市⾼速道路，缓解主⼲道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此，通过我应⽤所学的知识设计了⼀套交通灯控制电路的⽅案。交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发⽣器组成。

数字电子电路课程设计数字交通灯的设计

数字电子电路课程设计数字交通灯

的设计

数字电子电路课程设计是电子信息类专业本科生的必修课程之一，是培养学生掌握数字电子技术和电路设计的基础课程。本文将重点介绍数字电子电路课程设计中的数字交通灯的设计，包括设计思路、实现方法以及相关技术难点。

一、设计思路

数字交通灯是指用数字电路实现的交通信号灯，它模拟现实中的交通信号灯工作原理，可以对交通流量进行控制，从而达到维持交通秩序的作用。数字交通灯的设计思路主要包括：状态图设计、状态转移表、电路设计等。

1. 状态图设计

状态图是指在不同的条件下，相应的状态变化图示。在数字交通灯设计中，状态图主要指交通信号灯的三种状态：红灯、黄灯、绿灯。红灯代表禁止通行，黄灯代表准备要改变信号状态，绿灯代表允许通行。因此，在状态图设计中，需要设计三种状态之间的转换关系，以及每种状态下灯的亮灭情况。

2. 状态转移表

状态转移表是根据状态图所绘制的决策表，它表示其中每个状态的输入和输出。在数字交通灯设计中，状态转移表主要包括状态、输入、输出三个方面。状态包括三种：红灯、黄灯、

绿灯；输入包括：时钟信号、手动开关和车辆检测信号；输出包括：红灯、黄灯、绿灯、喇叭等。

3. 电路设计

电路设计是用于实现状态转移表的数字电路，它可以采用逻辑门电路或者是PLD电路来实现。在电路设计中，需要考虑到电路的实现方法、实现难度和电路的稳定性。

二、实现方法

数字交通灯的实现方法可以通过逻辑门电路或者是PLD电路来实现。其中，逻辑门电路是一个基于逻辑开关的基本电路，它包括且非门、与门、或门等数字逻辑电路。PLD电路是一种

数电课程设计(交通灯)

附件（各模块的分析）

Count55-5

Count55-5的波形

分析：

74168是同步置数，异步清零的集成同步十进制加或者减计数器。在这里，我采用的是同步置数的功能。U/DN端接地，意思是选择的是减计数器，实现减法运算。把两个计数器的CLK端接在一起接时钟脉冲。现在要实现的是五十五

进制和五进制的减计数，当为五进制计数时，

S=0000 0100。当为五十五进制计

数时，

S=0101 0101。因为这一次做成一个共模计数器，所以，我另外创建了54

一个模型：sel（jjr2）。我把sel相应的8个输出分别接到十位和个位的74168上以实现55进制和5进制的计数。通过分析sel模型可知：当sel端输入为1时，即q0端为1时，置数为0000 0100，实现的是五进制的运算，当q0端为0时，置数为0101 0101，实现的是五十五进制的运算。而对于ENTN、ENPN端是使能端，低电平有效，我把十位的74168的使能端接起来和个位的TCN端一起作为或门的一个输入端，十位的TCN端作为或门的另一个输入端，同时把个位的使能端接地，把或门的输出端与两个74168的置数端LDN端连接起来，目的是完成五十五进制的计数。同时或门的输出端也连接了一个T触发器，作为T触发器的时钟脉冲输入，来决定着q0端和sel的输入端什么时候是高电平1，什么时候是低电平0。

Q~3Q分别对应55进制或者5进制的高四位和低四位。如波

形图中所示，cp输入为脉冲波形时对应的高四位和低四位的变化。由l和h可以明显地看出此计数器为五十五进制和五进制的共模减计数器。

交通灯控制器数电课程设计

一、引言

交通灯控制器是城市交通管理中的重要设备，用于控制道路上的交通信号灯的亮灭状态。本文将基于数电课程设计一个简单的交通灯控制器电路，并介绍其原理和实现过程。

二、设计原理

交通灯控制器的设计需要考虑以下几个方面的因素：

1. 灯的亮灭状态：交通灯通常包括红灯、黄灯和绿灯，每种灯的亮灭状态需要根据交通规则进行控制。

2. 灯的切换时间：交通灯的切换时间需要合理设置，以保证交通流畅和安全。

3. 输入信号的获取：交通灯控制器需要根据外部输入信号来控制灯的切换，如道路上的车辆、行人等。

三、电路设计

1. 时钟电路：交通灯控制器需要一个时钟信号来控制灯的切换时间。可以通过使用555定时器构建一个稳定的时钟电路。

2. 计数器电路：交通灯控制器需要一个计数器来计算时间，并根据时间来控制灯的切换。可以使用74LS90或74LS93等计数器芯片实现。

3. 逻辑门电路：交通灯控制器需要逻辑门电路来实现交通灯状态的控制和切换。可以使用与门、或门、非门等逻辑门芯片来实现。

四、实现过程

1. 时钟电路的设计：根据555定时器的工作原理，选择合适的电阻和电容值，构建一个稳定的时钟电路。

2. 计数器电路的设计：根据交通灯的切换时间要求，设置计数器的计数值，并将计数器与时钟电路连接，实现计数器的工作。

3. 逻辑门电路的设计：根据交通灯的状态要求，使用逻辑门芯片构建一个交通灯控制电路，实现交通灯的切换和控制。

4. 输入信号的获取：可以使用传感器等设备来获取道路上的车辆、行人等输入信号，并将其与交通灯控制器连接，实现灯的切换。

数电课设_交通红绿灯设计

计算机科学学院课程设计报告

课程数字逻辑

题目用74LS190在Multisim

10.1上实现简易交通灯功能

年级2008级

专业计算机科学与技术

学号学生

任课教师

2010年 6 月15日

课程设计报告

1 课题概述 (1)

1.1 功能概述 (1)

1.2 总体结构框图 (1)

1.3 分工（有则写，没有就不写） (2)

2 详细设计和实现 (2)

2.1 方案设计 (2)

2.2 电路图 (6)

2.3 测试方案 (7)

3 设计结果及错误分析 (8)

3.1 设计结果 (8)

3.2 结果分析 (9)

3. 3 改进思路 (10)

4 心得 (10)

4.1调试心得 (10)

4.2 合作心得.......................................................................................... 错误！未定义书签。

5 参考资料 (10)

设计题目

用74LS190在Multisim 10.1上实现简易交通灯功能学生：孙思丹（学号：08061019 ）指导教师（签名）：

1 课题概述

1.1 功能概述

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50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）。

5、同步设置人行横道红、绿灯指示。

交通灯控制器数电课程设计

交通灯控制器是一个常见的数电课程设计项目，下面是一个简单的交通灯控制器的设计方案：

1. 需求分析：

- 交通灯要能够按照规定的时间间隔不断切换状态。

- 交通灯的状态包括红灯、黄灯和绿灯，分别对应停止、警

告和通行状态。

- 红灯、黄灯和绿灯的时间间隔可以根据实际需要进行调整。

2. 设计方案：

- 使用数字时钟芯片，如NE555，来生成固定频率的时钟信号。

- 使用多路选择器，如74LS151，来选择不同的灯的状态输出。

- 使用逻辑门电路，如与门和或门，来实现灯的状态切换。

3. 设计步骤：

- 使用时钟芯片来产生一个频率为1Hz的时钟信号。

- 使用分频器电路，如74LS90，将时钟信号的频率分为三等份，分别用于控制红灯、黄灯和绿灯的持续时间。

- 使用多路选择器74LS151，根据时钟信号的状态与分频器

的控制信号，选择对应的灯输出高电平或低电平。

- 使用逻辑门电路，通过组合逻辑将时钟信号和选择器输出

的灯状态进行控制，实现交通灯的状态切换。

4. 硬件设计：

- 使用电路实验板、面包板或PCB板等硬件平台进行电路连接。

- 导入时钟芯片、分频器、多路选择器和逻辑门等器件。

- 连接器件之间的引脚，构建交通灯控制器电路。

5. 软件设计：

- 使用VHDL、Verilog或其他HDL语言进行交通灯控制器

的逻辑设计和仿真。

- 根据交通灯的时序要求设置时钟频率、分频器的初始状态

和选择器的状态等参数。

- 通过仿真软件进行功能验证和时序分析，优化电路设计。

6. 实现与调试：

- 将硬件连接完成后，使用示波器、逻辑分析仪等仪器对电

简易交通灯控制逻辑电路设计报告

一、设计任务和规定 (2)

二、设计目的 (2)

三、设计方案选择 (2)

四、单元电路的选择设计 (5)

1.秒脉冲电路的选择设计 (5)

2.计时器电路的选择设计 (7)

3.状态控制器电路的选择设计 (8)

4.时钟、状态控制判断系统电路的选择设计 (10)

5.状态翻译电路的选择设计 (13)

6.输出调整电路的选择设计 (14)

7.紧急开关设计 (15)

8.信号灯系统电路设计 (16)

五、系统的调试与仿真 (16)

1.调试软件 (16)

2.仿真电路的联成 (16)

3.电路的调试 (18)

六、心得体会 (21)

七、元件列表 (22)

八、参考书 (23)

一、设计任务和规定

设计一个简易交通灯控制逻辑电路，规定：

1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间15s。

2、东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s。

3、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间10s。

4、假如发生紧急事件，可以动手控制四个方向红灯全亮。

二、设计目的

1、进一步熟悉和掌握数字电子电路的设计方法和环节

2、进一步将理论和实践相结合

3、熟悉和掌握仿真软件的应用

三、设计方案选择

任务规定事实上就是4个状态，不妨设：

S1：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间15s；

S2：东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s；

S3：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间l0s；

S4：假如发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。

【表1】主电路状态与指示灯状态转换

主电路要实现S1→S2→S3状态的循环转换，并且可以在任何一个状态进入S4，并能恢复正常工作状态。S1=15s；S2=5s；S3=10s。

数电课程设计交通控制灯

交通灯设计

一.设计要求：

1.设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路

口，在入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允

许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用

红、绿、黄发光二极管作信号灯。

2.主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道

亮红灯。绿灯转换为红灯时，中间夹杂一秒的黄灯，主支干道

都是如此。

3.主干道和支干道通行七秒，禁止八秒，黄灯等待一秒。

二．设计思路

161的输出信号分别给二极管控制红、黄、绿灯和倒计时数码

管显示。

设计分析如下：

1)555电路的实现：由555电路产生CP脉冲。期间R1=100K 。R2=4.7K

模块图如下所示

(2) 161实现状态产生序列：

计数器是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模值计数，因此连接一个模16的计数器，先用数码管检测模16的状态是否正确，并且显示进位，检查完后再接其后的控制部分。

（3）数字显示的实现

通过7448与数码管的连接实现数字显示，原理图如下：

E D 接地 C H

（4）计时部分设计

设计要求对不同的状态维持的时间不同，而且要以十进制倒计时显示出来。根据已给的实验器材一片161就可以实现。

设计思路：

一：显示器部分的计时要求7-0，7-0，循环显示，根据七段显示译码器和数码管工作原理可知四位161输出信号的低三位取反作为译码器的低三位输入再将译码器最高位端置低再连接数码管即可实现其显示。

二：信号灯方面的控制主要根据161产生的十六个状态合理分配各个灯的有效状态，运用逻辑器件与非门，反相器等实现信号灯的正常闪烁。

数电课程设计(交通灯)

一、设计要求 (2)

二、使用元件 (2)

三、总体方案的设计 (3)

1.分析系统的逻辑功 (3)

2.分析系统的状态变化 (4)

四、单元电路的设计 (5)

1.时钟电路 (5)

2.主控电路 (6)

3.红绿灯（发光二极管）显示电路 (7)

4.计时部分电路 (8)

五、心得体会 (9)

1.知识 (9)

2.耐心 (9)

3.延伸 (10)

六、总图 (10)

一、设计要求

1)在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿

灯，分别为主干道红黄绿灯和支干道红黄绿灯，指示顺

序为：

1.主干道绿灯，支干道红灯，持续亮30秒。

2.主干道黄灯，支干道红灯，持续亮5秒。

3.主干道红灯，支干道绿灯，持续两20秒。

4.主干道红灯，支干道黄灯，持续亮5秒。

2)设置一组数码管，以计时的方式显示允许通

行或禁止通行时间。

3)当系统混乱，按下系统总清开关进行复位。

4)当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开

关，可设置任意一个方向通行。

二、使用元件

器件型号数量器件型号数量74LS161 2 LED灯 6 74SL90 2 电阻2K 10 74LS08 3 电阻15K 1

74LS04 2 电阻200欧姆 1 74LS11 3 电解电容4.7uF 1 CD4511 2 瓷片电容0.01uF 1 74LS74 1 共阴数码管 2 555 1 5V稳压电源 1

三、总体方案的设计

1.分析系统的逻辑功

交通灯控制系统的原理框图如图所示。它主要由控制器、定时器和时钟发生器等部分组成。时钟发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器，数码管和二极管的工作。

数电课程设计---交通信号灯控制电路

西北工业大学

课程设计报告

题目: 交通信号灯控制电路

学院：航海学院

班级：03051001班

学生（学号）：

日期：2013 年 1 月

摘要

Verilog HDL 作为一种规范的硬件描述语言，被广泛应用于数字电子系统设计。它允许设计者进行各种级别的逻辑设计，也可以进行数字逻辑系统的仿真验证、时序分析、逻辑综合操作。本文介绍了应用Verilog HDL语言自顶向下的设计方法设计交通灯控制系统，使其实现道路交通的正常运转，突出了其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性和易理解等优点。通过Quartus Ⅱ完成了程序的编写、编译与仿真，生成顶层文件后下载到芯片CycloneⅢ EP3C16F484C6芯片上，在DE0开发板上进行验证。验证结果表明，该设计可以完成交通灯控制的相关要求。

关键词：交通信号灯控制 Verilog HDL Quartus Ⅱ DE0

一、课程设计目的

二、设计任务与要求

三、方案设计

四、模块设计

五、程序代码

六、开发板验证

七、遇到问题与解决办法

八、总结

九、参考文献

十、附录（管脚对应关系）

一、课程设计目的

设计目的：

初步了解掌握硬件描述语言，体会自顶向下的设计思想，锻炼查阅资料与知识应用的能力。

二、设计任务与要求

设计任务：

设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行

设计要求：

1、南北和东西方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通，绿灯、黄

灯和红灯的持续时间分别为20秒、5秒和25秒；

2、当有特殊情况（如消防车、救护车等）时，两个方向均为红灯亮，

交通灯控制器+数字电路课程设计报告

交通灯控制器+数字电路课程设计

报告

交通灯控制器+数字电路课程设计报告

一、设计目标

本次课程设计的设计目标是利用数字电路设计交通灯控制器，实现对交通灯进行自动的控制，提高道路交通的效率和安全性。

二、设计内容

本次设计的交通灯控制器采用现代电路设计的原理，实现了对交通灯的控制和自动切换，有以下功能：

1. 实现三种不同颜色的信号灯：红灯、黄灯和绿灯。

2. 利用计数器实现交通灯的自动切换控制，随时切换信号灯的颜色，使道路交通流畅。

3. 能够对于不同的交通流量实现交通灯的智能控制，即根据不同的情况自动调整信号灯时间。

4. 具备故障检测和报警功能。当交通灯控制器出现故障时，有报警提示。

三、设计理论

本次课程设计采用数字电路设计原理，包括计数器、时钟电路、触发器、复用器、与门和非门等组成。

计数器是本次设计的核心部件，它能够在收到时钟信号的回馈下，实现对控制器状态的计数和调整。时钟电路在控制器的逻辑电路中起到非常重要的作用，它能够实现对整个数字电路的时序控制，使各个部件按照一定的顺序进行工作。触发器是本次设计中比较重要的逻辑电路，它能够实现存储、延时和状态保持等功能，是数字电路设计中经常用到的重要元件。复用器是用于选择多输入端中的一个，并将其送到输出端的数字电路，本次设计中用到复用器，是为了实现信号灯的自动切换控制，对于信号灯三种颜色的选择进行切换。与门和非门是数字电路中比较简单的逻辑门电路，这次设计主要用于实现交通灯智能控制的逻辑判断，实现不同情况下的信号灯切换时间自动调整。

四、设计步骤

1. 确定设计元件：采用计数器、时钟电路、触发器、复用器、与门和非门等元件实现对交通灯的控制。

数字电路课程设计之交通信号灯控制器

U23C 74LS00D 36 U12C 74LS00D
31 6
58 U40B 74LS00D 57 LED5 YELLOW LED6 RED 48 R8 500Ω
74LS191D U8A
0
74LS191D 17
23
74LS20D VCC 68 VCC 5V R1 47.5kΩ 2 R2 1 47.5kΩ 4 C1 1uF
3 74LS02D U9B 11 74LS02D 10 8 9
VCC 19 13 S3 Key = Space
U14
QA QB QC QD 12 9 8 11
U25A 74LS04D
32
0 20 U2
QA QB QC QD 3 2 6 7
2 3 6 7
53 39 42 U17C 74LS00D U37B 74LS00D 55 U18B 74LS02D 30 34 U36C 74LS00D U22C 74LS00D 52 35 LED2 GREEN 25 R3 500Ω LED1 YELLOW 26 R4 500Ω LED3 RED 24 R5 500Ω LED4 GREEN 46 R6 500Ω 54 51 U33B 74LS00D
U9A 0 U6C 22 74LS00D U7B 74LS04D 21 7 U6B 74LS00D 14 U7A 74LS04D U1 12 66 15 S2 0 Key = Space

数电-交通灯课程设计

第1章交通信号灯控制器的总方案及总设计框图 (1)

1.1 交通信号灯控制器的方案比较 (1)

1.2 交通信号灯控制器的总方案选择 (1)

1.3 交通信号灯控制器的总设计框图 (1)

第2章单元电路设计 (2)

2.1 秒脉冲发生器的设计 (2)

2.1.1 秒脉冲发生器的功能及组成元件 (2)

2.1.2 秒脉冲发生器的工作原理 (2)

2.1.3秒脉冲发生器电路所用芯片的管脚图 (3)

2.1.4秒脉冲发生器电路元件参数的计算 (4)

2.2 定时器电路的设计 (4)

2.2.1 定时器的功能及组成元件 (4)

2.2.2 定时器电路所用芯片的管脚图及其功能表 (5)

2.2.3 定时器电路工作原理 (7)

2.3 控制器电路的设计 (8)

2.3.1 控制器的功能及组成元件 (8)

2.3.2 控制器电路所用芯片的管脚图及其功能表 (8)

2.3.3 控制器电路工作原理 (9)

2.4. 译码器电路的设计 (11)

2.4.1 译码器的功能及组成元件 (11)

2.4.2 译码器电路所用芯片的管脚图 (11)

2.4.3 译码器电路工作原理 (12)

第3章交通信号灯控制器电路的仿真 (13)

3.1 EWB仿真软件的介绍 (13)

3.2 仿真波形 (13)

第4章交通信号灯控制器的制作及调试 (16)

4.1交通信号灯控制器的制作 (16)

4.2交通信号灯控制器的调试 (16)

课程设计总结 (17)

参考文献 (18)

附录A PCB原理图 (19)

附录B PCB板图 (20)

附录C 元器件明细清单 (21)

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