交通灯控制电路设计报告书.doc

电子技术课程设计报告 学 院： 电气与电子信息工程学院 专业班级： 电信11-2 学生姓名： 徐凯 指导教师： 完成时间： 2013.7.1 成 绩： 交通灯控制电路设计报告 设计要求 （1）交通灯分红黄绿三色，用灯光信号实现对交通的控制：绿，黄，灯光闪烁表示信号即将改变 （2） 利用数字系统设计基础 设计的作用、目的 1.掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法，学会用对电路仿真 2.培养自己实践的能力,解决问题的能力及现有知识基础上的创新。 3.通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。 培养创新能力和创新思维。 系统概述 简单介绍系统设计思路与总体方案的可行性论证，各功能块的划分与组成，全面介绍总体工作过程或工作原理。 设计思路：a．脉冲发生器设计（可搭建可采用现有的）b.交通灯控制电路设计c交通灯显示时间电路的设计 可行性论证：当东西方向为红灯时，禁止车辆通行，行人可通过；南北方向同理。时间间隔为16秒（我们自己设计的时间，与现实不同）。黄灯闪烁时，警示车与行人红绿灯的状态即将切换。当东西方向为绿灯时此车道通行，行人禁止通过，南北同理。就这样红绿黄按照一定的顺序依次出现以保证行人与车辆的安全。1.脉冲发生器的设计主要由电阻和电容及相应芯片组成。2.交通灯显示时间电路设计：老师给了我们现成的芯片74LS161N芯片。3.交通灯控制电路设计它由五个74LS04D芯片和四个74LS20D芯片以及一个74LS00芯片构成。总体工作过程与原理 1、分析系统的逻辑功能。 交通灯定时控制系统的主要由控制器、定时器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器构成。 TL ：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为16秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则TL=0。 TY ：表示黄灯亮的时间间隔为5秒，定时时间到，TY=1，否则，TY=0。 ST ：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号，由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。 2、画出一般十字路口的交通灯控制系统的工作状态及其功能如表1： 表1 控制器状态 信号灯状态 车道运行状态 S0(00) S1(01) S3(11) S2(10) 甲绿，乙红 甲黄，乙红 甲红，乙绿 甲红，乙黄 甲车道通行，乙车道禁止通行 甲车道缓行，乙车道禁止通行 甲车道禁止通行，乙车道通行 甲车道禁止通行，乙车道缓行 控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定： AG=1：甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：甲车道黄灯亮；BY=1：乙车道黄灯亮； AR=1：甲车道红灯亮；BR=1：乙车道红灯亮。 定时器由与系统秒脉冲同步的计数器构成，要求计数器在状态转换信号ST作用下，先清零，然后在时钟上升沿作用下，计数器从零开始进行增1计数，直到15为止。 单元电路设计（或仿真）与分析 　（1）、1616进制计数器74LS161 管脚图介绍： 时钟CP和四个数据输入端P0-P3 清零CR 使能CEP,CET 置数PE 数据输出端Q0-Q3 以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET) 74LS161功能表 当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。 74ls138译码器内部电路逻辑图功能表简单应用 74LS138 为3 线－8 线译码器 共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式其74LS138当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。