数字电路交通灯课程设计

四川航天职业技术学院

电子工程系课程设计

专业名称：飞行器电子装配技术2班

课程名称：数字电路课程设计

课题名称：两路交通灯设计

设计人员：

指导教师：

2011年 12 月 27 日

课程设计报告书评阅页

课题名称：两路交通灯设计

班级：G10飞行器电子装配技术2班

姓名

2011 年 12 月 27 日指导教师评语：

考核成绩：指导教师签名：

年月日

《数字电子技术课程设计》任务书

一、课题名称：两路交通灯设计

二、技术指标：

（1）加强对单片机和C51语言的认识，充分掌握设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项

知识。

（2）用单片机模拟实现具体应用，使个人设计能够真正使用。（3）提高利用已学知识分析和解决问题的能力。

（4）提高实践动手能力。

三、要求：

状态1：东西红灯（4、10），南北绿灯（3、9）

状态2：南北黄灯（2、8），东西红灯（4、10）

状态3：南北红灯：（1、7），东西绿灯（6、12）

状态4：东西黄灯（5、11），南北红灯（1、7）

指导教师：

学生：

电子工程系

2011 年 12 月 27 日

目录

摘要 (5)

1．绪论 (6)

2硬件电路结构设计 (7)

2.1设计要求及电路流程图 (7)

2.1.1设计要求 (7)

2.1.2电路流程图 (7)

2.2单元电路设计 (8)

2.2.1状态控制器设计 (8)

2.2.2交通等状态显示设计 (9)

2.2.3秒信号设计 (10)

2.2.4置数控制系统设计 (11)

3．制板焊接与调试 (14)

3.1制板 (14)

3.1.1PCB图的制作 (14)

3.1.2电路板的制作 (16)

3.2焊接 (16)

3.2.1准备工作 (16)

3.2.2实际焊接 (17)

3.3电路调试 (17)

3.3.1准备工作 (17)

3.3.2具体调试 (18)

3.3.3故障分析 (18)

4. 总结 (19)

附录一 (20)

附录二 (21)

附录三 (22)

参考文献 (23)

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。在现代化的大城市中, 十字交叉路口都需要使用红绿灯进行交通指挥和管理,红、黄、绿灯的转换要有一个准确的时间间隔和转换顺序,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, 本系统就是基于此目的而开发的。城市十字交叉路口红绿灯控制系统主要负责控制东西走向和南北走向的红绿灯的状态和转换顺序,关键是各个状态之间的转换和进行适当的时间延时。该系统通过集成芯片的组合，通过控制模块、置数模块、计数模块、译码显示模块和脉冲发生模块实现红绿灯的自动转换，且能够调整各种色灯的发光时间，给交通行人以及驾驶者以行走信号。充分的利用了数字电路知识，该系统使得交通变得更有秩序，更加安全。

关键字：交通灯，集成芯片，数字电路

1．绪论

交通信号灯与我们的生活紧密相连，设计交通灯不仅具有实用性,还加深了本人对数字电路理论知识的理解。通过这次动手实验，死板的课本知识就融入到动手能力中去了。

《数字电路》是一门发展迅速，实践性很强的电子技术专业基础课程。由于数字电子技术具有很强的灵活性，我们的日常生活已经越来越离不开它了。用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二值数据的数字电路。从整体上看，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。

由于数字电路技术的逻辑性很强，用它来设计交通灯的控制系统很容易实现。只要数字集成块在一定范围内输入，都能得到确定的输出，调试起来也比较容，电路的工作状态会比较稳定。

这次的设计就是通过一些基本的数字芯片组合来实现对十字路口交通等的六个不同信号灯的控制，另外还加以倒计时数码管显示。以做到十字路口信号灯的仿真模型，这个电路的设计看似较为复杂，其实就是一些基本的数字电路组成。只要将整个电路的基本方向确定下来，画出电路流程图，在对各项功能进行设计，一步步突破，最后进行整理总结。

2硬件电路结构设计

2.1设计要求及电路流程图

2.1.1设计要求

1.设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求；

2.必须独立完成设计课题；

3.合理选用元器件；

4.按时完成设计任务并提交设计报告。

2.1.2电路流程图

根据实际的交通信号灯，设计一个交通灯信号控制器。甲、乙车道交替通行，甲车道每次放行25秒，乙车道放行25秒，绿灯亮表示通行，红灯表示停止。每次绿灯变红时黄灯先亮5秒。该交通灯控制系统的组成框图如下图2-1所示。状态控制器主要记录交通灯的工作状态，通状过状态译码器点亮相应状态的信号灯，秒信号发生器产生整个定时系统的时间脉冲，通过减法计数器对秒脉冲减计数，达到每一种工作状态持续时间。减法计数器的减进位

脉冲使状态控制器完成状态转换，

同时减进位根据系统下一个工作状

态决定下一次减计数的初始值。减

法计数器的状态由bcd译码器译

码，数码管显示。

图2-1电路流程图