数字电子课程设计 一、课程设计名称：交通信号灯定时控制系统 二、 设计目的： 1. 掌握主支干道十字路口交通信号灯定时控制系统的设计方法。 2. 掌握定时电路、计数译码显示、秒脉冲发生器灯电路的设计方法。 3. 熟悉中规模集成计数器 74LS192 的功能，并能正确应用。 三、 设计要求 （1）主、支干道交替通行，主干道每次放行 30s，支干道每次放行 20s。 (2) 绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行。 （3）每次绿灯变红灯时黄灯先亮 5s(此时另一干道上的红灯不变)。 （4）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。具体要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位进行减计数。 （5）在黄灯亮时，原红灯按 1Hz 的频率闪烁。 （6）要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在 0～99s 内任意设定。 （7）用发光二极管模拟红绿黄交通灯。 四、交通信号灯定时控制系统的基本原理和参考设计方案 交通信号灯定时控制系统的组成框图如图 3-1 所示。状态控制器主要用于记录十字路口交通信号灯的工作状态，通过状态译码器分别点亮相应状态的信号灯。秒信号发生器用以产生整个定时系统的时基脉冲，通过减法计数器对秒脉冲进行减计数，达到控制每一种工作状态的持续时间。减法计数器的回零脉冲使状态控制器完成状态转换，同时状态译码器根据系统下一个工作状态决定计数器下一此减计数的初始值。减法计数器的状态由 BCD 译码器译码，由数码管显示。再黄灯亮期间，状态译码器将妙脉冲引入红灯控制电路，使红灯闪烁。 图3 -1 交通信号灯定时控制系统组成框图 图3 -2 交通信号灯工作顺序流程图 根据设计要求，各交通信号灯的工作顺序流程如图3-2 所示。交通信号灯4 种不同的状态分别用S0(主绿灯亮，支红灯亮)、S1(主黄灯亮．支红灯闪烁)、S2(主红灯亮，支绿灯亮)、S3(主红灯闪烁，支黄灯亮)表示，其状态编码及状态转换如图3-3 所示。 显然这是一个由时钟脉冲控制的减法计数器由输出端的信号控制交通灯的亮与灭，通过借位输出端驱动下一阶段的减法计数器。 通过同一脉冲时钟对计数器的控制，使得主干道的交通灯绿灯亮30 秒的同时支路的红灯亮30 秒，然后驱动下一阶段的计数器控制灯的运行。 主干道交通灯控制系统图如下： 支路的交通灯控制系统如下： 五、参考器件 74LS192，时钟脉冲，数码显示管，发光二极管，74LS05,74LS08,OR4,OR2. 六、完整电路图： 七、安装与调试 八、列出参考文献 数字电子技术基础（第五版） 清华大学电子学教研室 编 阎石主编 高等教育出版社 九、设计总结
