数字电子技术红绿灯课程设计报告.pdf

XXXX大学

电路设计实验报告

实验课题交通红绿灯控制器

姓名XXX

学号XXXXXXXXX

班级xx计算机xx班

完成日期20xx年xx月xx日

一、概述

在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道

路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄

灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；

绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、

绿交通灯的状态转换，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的

自动化。

交通灯控制器的系统框图如图所示：

图1交通灯控制器系统框图

二、设计任务和要求

设计一个十字路口交通信号灯控制器，其要求如下：

1、满足如图3.2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、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。

它们的工作方式，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。

南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为27秒、3秒、30秒，其中红灯

亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯是间歇闪耀。

2、十字路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。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

减到数为“0”，十字路口红、绿等交换，一次工作循环结束，而进入下一步某方

向的工作循环。

三、单元电路设计与分析

1、用74LS192加减计数器减法计数实现30秒倒计时。

图274LS192构成的30减法计数器

如图2所示首先对计数器U1，U2设置初值30，将秒信号输入U1减计数时

钟输入端，进而产生个位减信号，然后将个位计数器U1错位输出端连接至十位

计数器减计数时钟输入端，从而产生十位退位。当计数结果为0时，给计数器置

数信号，使得192再次从30开始倒计时。

2、数码管显示电路。

图3数码管显示电路

如图3所示通过4511译码芯片将倒计时电路产生信号译码，从而使得数码管显

示，实现结果显示功能。

3、用三态门、非门和D型锁存器构成控制电路及指示灯电路

图4控制电路及指示电路

主控电路主要是通过D型锁存器产生翻转信号来控制指示灯亮灭。

一般十字路口的交通灯控制系统的工作状态及其功能如下表：

控制器状态信号灯状态车道运行状态

S(00)甲绿，乙红甲车道通行，乙车道禁止通行

0

S(01)甲黄，乙红甲车道缓行，乙车道禁止通行

1

S(11)甲红，乙绿甲车道禁止通行，乙车道通行

3

S(10)甲红，乙黄甲车道禁止通行，乙车道缓行

2

由于黄灯亮时还必须伴有闪烁，所以在黄灯指示灯控制信号加入秒时钟信号，通

过调节秒时钟信号占空比改变闪烁情况。

四、总电路图及元器件清单

图5总电路图

2、主元件介绍

74LS192引脚图及引脚介绍

图中：PL为置数端，CPU加计数端，CPD为减计数端，TCU非同步进位输出端，TC

D为非同步借位输出端，P0、P1、P