交通灯设计实验报告

2)本实验要利用proteus设计仿真实现一个十字路口的交通灯控制系统，与其他控制系统一样，本系统划分为控制器和受控电路两部分。控制器使整个系统按设定的工作方式交替指挥车辆及行人的通行，并接收受控部分的反馈信号，决定其状态转换方向及输出信号，控制整个系统的工作过程。
三、
a)满足图1所示的顺序工作流程。图中设南北方向的红，黄，绿灯分别为NSR,NSY,NSG，东西方向的红，黄，绿灯分别EWR,EWY,EWG。他们的工作方式，有些必须是并行进行的，即南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮。
交通灯设计实验报告
目录----------------------------------------------------------------第一页
实验目的----------------------------------------------------------第二页
系统设计----------------------------------------------------------第三页
c)其中路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观的把握时间。具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式工作，直至减到“0”，十字路口红绿灯交换，一次工作循环结束，然后进入下一步另一方向的工作循环。
d)可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。
四、
(一)设计思路
i.总体设计-------输入部分：
0
1
0
0
0
0
1
3
1
1
1
0
0
0
1
0
0
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4
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1
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1
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1
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1
5
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1
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1
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1
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6
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1
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1
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7
0
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1
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0
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1
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0
8
0
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1
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1
1
0
0
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1
0
0
9
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
10
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
根据状态表，不难列出东西方向和南北方向绿，黄，红灯的逻辑表达式：
东西方向绿灯：EWG=Q4Q5
3)输出部分分为交通灯的输出和计时器的输出，交通灯的输出利用红，黄，绿色的发光二极管构成，计时器的输出利用74LS248BCD七段译码驱动器和LC5011-11数码管构成。
(二)总体框图
a)输入输出框图
b)模块示意图
c)状态转移列表
红绿灯显示状态
状态
S0
南北绿灯亮，东西红灯亮，东西禁止
S1
南北黄灯亮，东西红灯亮，东西禁止
参考文献---------------------------------------------------------第十一页
一、
1.设计交通信号灯控制逻辑电路。
二、
1)十字路口的交通灯指挥着人和车辆的安全运行，实现红绿灯的自动指挥是城市交通管理现代化的重要课题。通常红灯（R）亮，表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮，表示停车；绿灯（G）亮，表示该条道路允许通行。
黄灯：EWY=Q4Q5
红灯：EWR=Q5
南北方向：绿灯：NSG=Q4Q5
黄灯：NSY=Q4Q5
红灯：NSBiblioteka Baidu=Q5
由于黄灯要求闪烁几次，所以用基1s和EWY或NSY黄灯信号相与。
C.显示输出模块电路
本实验译码显示选用BCD码七段译码器74LS248，显示器选用LC5011-11公阴极LED显示器，计数器选用可预制加减法计数器74LS168.计数器做成二十四进制减法计数器.在减法计数器开始之前，由红灯亮信号使减法计数器先置如数据，图中接入U/D和LD的信号就是由黄灯亮（Y=1）时，置入数据。黄灯灭（Y=0），而红灯亮（R=1）时，开始计数。
(
交通灯控制系统元器件清单
序号
元器件名称
规格型号
数量
1
定时器
555
1
2
十进制同步加减计数器
74LS168
（
控制器电路调试。用逻辑开关代替秒脉冲作时钟信号，观察控制器是否按设计要求进行工作：下图为proteus仿真
译码电路的调试。用逻辑开关代替输入信号，检查显示器件是否按设计要求正常显示。
整机调试。各模块电路均正常工作后，将他们连接起来，进行整机调试。此时在秒脉冲信号作用下，电路按设计要求进行工作。
、
、
1)用555定时器构成脉冲1Hz的基准信号，在进过74ls163构成4进置的计数器，则输入部分最终输入的信号为4s的基准信号。
ii.总体设计-------控制部分：
2)利用8位移位寄存器74LS164作为中心控制芯片，进过一些逻辑门组成控制南北方向，和东西方向交通灯的亮灭。
iii.总体设计-------输出部分:
图3
B.控制器电路
本实验选用8位寄存器74LS164组成扭环行十二进制计数器。扭环型十二进制计数器的模块电路图4示：
表5扭环形十二进制计数器的状态表
t
计数器输出
南北方向
东西方向
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
NSG
NSY
NSR
EWG
EWY
EWR
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
2
1
1
0
0
0
b)应满足两个方向的工作时序；即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄绿灯时间之和；南北方向亮红灯时间等于东西方向亮黄，绿灯时间之和。时序公作流程图如图2。假设每个单位为4s，则南北，东西方向绿，黄，红灯亮时间分别为20s,4s,24s，一次循环为48s。其中红灯亮的时间是绿灯，黄灯亮的时间之和，黄灯是间歇闪耀。
安装调试----------------------------------------------------------第七页
元器件及清单----------------------------------------------------第九页
心得体会------------------------------------------------------------第十页
S2
南北红灯亮，东西绿灯亮，南北禁止
S3
南北红灯亮，东西黄灯亮，南北禁止
（三）分块设计
A.单次手动和脉冲电路
单次手动和脉冲电路如图3所示。单次脉冲是由两个与非门组成的RS触发器产生，当S2在手动位置，且按下S1时，有一个脉冲输出使74LS164移位计数，实现手动控制。当S2在自动位置时，由秒脉冲电路经分频后输出给74LS164，这样，74LS164为每4秒向前移一位（计数一次）。脉冲电路可以由晶振或555定时器构成；