电子技术基础实验交通灯的（课程设计）.docx

电子技术基础实验交通灯的课程设计 课程名称：电子基础实验 实验名称：交通灯设计 专业： 姓名： 学号： 日期：2012年4月15日 一、设计任务与要求： （1）用红、绿、黄三色发光二级管作信号灯，用传感器或逻辑开关替代传感作检测车辆是否到来的信号，设计制作一个交通灯控制器。 （2）由于主干道车辆较多，而支干道车辆较少，所以主干道处于长允许通行的状态，支干道有车才能通行。 （3）当主、支干道均有车时，要求主干道与支干道交替通行。主干道通行时，其绿灯亮，支干道红灯亮，时间为60秒。支干道通行时，其绿灯亮，主干道红灯亮，时间为30秒。 （4）每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮5秒。此时另一路口红灯也不变。 （5）黄灯亮时，要求黄灯闪烁，频率为1HZ。 （6）要求在绿灯亮（通行时间内），和红灯亮（禁止时间内）均有倒计时显示。 二、总体方案设计： （1）设计思路：系统中要有60秒、30秒和5秒三种定时信号，需要设计三中相应的倒计时显示电路。定时的起始信号由主控电路给出，定时时间结束的信号也输入到主控电路，并通过主控电路去启动或关闭三色交通灯。 主控电路是本设计的核心，它的输入信号来自60秒、30秒和5秒三个定时信号。主控电路的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路的启动。主控电路属于时序逻辑电路，应该按照时序逻辑电路的设计方法进行设计。也可采用存储电路去控制交通灯，即将传感信号和定时信号经过编码所得作为存储器的地址信号，由存储器数据去控制交通灯。 (2)设计原理及参考框图：交通灯控制电路原理框图如图1所示： （1） 三、实验内容与步骤 1）设计电路：交通等电路主要由60进制计数器、5进制计数器、30进制计数器计数器、主控制电路及主路、信号灯、支路译码显示组成。 1. 60进制计数器主要由两块7490N(可二/五分频十进制计数器)芯片构成；其电路图如下： 而五进制计数器则由74LS290芯片构成;如下图所示： 其基本工作方式为将计数脉冲由CP1输入，由Q3 、Q2、 Q1 输出。30进制计数器原理都和60进制与24进制计数器相类似。 2.交通灯主控制电路： 主控电路的状态表如下所示： 状态 主干道 支干道 时间/S S0 绿灯亮，允许通行 红灯亮，禁止通行 60 S1 黄灯亮，停车 红灯亮，禁止通行 5 S2 红灯亮，禁止通行 绿灯亮，允许通行 30 S3 红灯亮，禁止通行 黄灯亮，停车 5 对逻辑变量赋值为： A=0主干道无车，A=1主干道有车； B=0支干道无车，B=1支干道有车； C=0 60秒定时未到，C=1 60秒定时已到； D=0 30秒定时未到，D=1 30秒定时已到； E=0 5秒定时未到，E=1 5秒定时已到；则状态编码为：S0=00，S1=01，S2=11，S3=10 如下图为交通灯控制电路：图中标有红、黄、绿灯。它主要由两块74LS192芯片构成。74LS192中的LD为预置输入控制端，异步预置；CO为进位输出；BO为借位输出；UP为加计数时钟输入端；DOWN为减时钟计数输入端。其真值表如下： 输入 输出 MR /PL UP DOWN A B C D Qa Qb Qc Qd 1 X X X X X X X 0 0 0 0 0 0 X X d c b a d c b a 0 1 1 X X X X 加计数 0 1 1 X X X X 减计数 3.主路译码显示、信号灯译码驱动器、支路译码显示：只要在上图加上一些相应的电路，就可以实现交通灯控制电路。 4.设计电路，并画出电路原理图如下： 交通灯电路图 5.主要参考元器件：计数器74LS90、触发器74LS74、555定时器，译码器74LS248，数码管LC5011，门电路，发光二级管等。