电子技术课程设计报告交通灯学院：电气学院专业班级：电子信息工程学生姓名：指导教师：刘正梅完成时间：20110715成绩：评阅意见：评阅教师日期电子技术课程设计报告一.设计要求设计一个由一条主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口交通灯控制电路。交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车辆的流量，提高交叉路口车辆的通行能力，减少交通事故。本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、定时器、控制器、译码显示电路组成。秒脉冲发生器由NE555产生脉冲，定时器由74LS160实现，控制器由74LS161和74LS14组成，译码电路采用74LS48和七段数码管来显示。控制器通过ST信号对定时器进行控制，从而显示红黄绿灯的转换（1）．在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设计5s计时显示电路（2）．主、支干道交替通行，主干道每次放行60s，支干道每次放行45s，设计60s和45s计时显示电路（3）．用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关代替传感器作检测车辆是否到来的信号二.设计的作用、目的（1）熟悉集成电路的引脚安排。（2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。（3）了解面包板结构及其接线方法。（4）了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理。（5）学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。（6）熟悉数字交通灯控制电路的设计与制作。三.设计的具体实现1．系统概述2．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。十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。有一人主干道和一个支干道的十字路口如图所示。每边都设置了红、绿、黄色信号灯。红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒鈡，以便让停车线以外的车辆停止运行。因为主干道上的车辆多，所以主干道放行的时间要长。1）主干道方向绿灯亮，支干道方向红灯亮。主干道通车，时间为45秒（2）主干道方向黄灯亮，支干道方向红灯亮。主干道不通车，时间为5秒（3）主干道方向红灯亮，支干道方向绿灯亮。支干道通车，时间为25秒（4）主干道方向红灯亮，支干道方向黄灯亮。支干道不通车，时间为5秒（5）返回（1），继续运行。2．单元电路设计(或仿真)与分析详细介绍各单元电路的选择、设计及工作原理分析、仿真，并介绍有关参数的计算及元器件参数的选择等。要实现上述交通信号灯的自动控制，则要求控制电路由时钟信号发生器、计数器、主控制器、信号灯译码驱动电路和数字显示译码驱动电路几部分组成。(1)主控制器。十字路口车辆运行情况只有4种可能：1、设开始时主干道通行，支干道不通行，在这种情况下主绿灯和支红灯亮，持续时间为45秒；2、45秒后，主干道不通行，支干道不通行，这种情况下主黄灯和支红灯亮，持续时间为5秒；3、5秒后，主干道不通行，支干道通行，这种情况下主红灯和支绿灯亮，持续时间为25秒。4、25秒后，主干道仍不通行，支干道停车，这种情况下主红灯和支黄灯亮，持续时间为5秒。5秒后又回到第一种情况，如此重循环反复。因此，要求主控制器也有4种状态，设这4种状态依次为：Q0、Q1、Q2、Q3。状态转换如图。设Q0＝00，Q1＝01，Q2＝11，Q3＝10，实现这4个状态的电路，可用一片4位二进制同步加计数器74161和两片74151数据选择器来实现这四个状态。可以用输出端S1和S0来表示这四种状态。（2）计数器。计数器实现的是倒计数，可采用74190来实现。一般显示为红灯的时时，即停车时间。当状态为Q2和Q3时主干道的红灯亮，主干道的红灯为50秒；当状态为Q0和Q1时支干道的红灯亮，支干道的红灯为30秒。输入1HZ的CP脉冲，即每隔1秒计数器计一次。（3）控制信号灯的译码电路。主控制器的4种状态分别要控制主、支干道红、黄、绿灯的亮与灭。这四种状态可由S1和S0两种状态来实现。（4）振荡及分频器―――秒脉冲产生电路数字电子钟应具有标准的时间源，用它产生频率稳定的1HZ脉冲信号，称为秒脉冲，由于它直接影响到计时器走时的准确度，因此采用石英晶体振荡器，并经多级分频电路后获得秒脉冲信号。采用石英晶体振荡器经计数器分频后产生时基信号的电路。...
