交通灯控制器+数字电路课程设计报告

课程设计报告

课程：数字电路逻辑设计 学号： 姓名： 班级： 教师：

******大学 计算机科学与技术学院

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设计名称： 交通灯控制器 设计内容与要求：

日期：20010 年 1 月 22 日

1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为45秒。

2、 在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道； 3、 黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。

4、 甲、乙车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）

设计目的：

1、学习数字逻辑等电路的设计方法，熟知加/减计数器、译码器及数码显示电路的工作原理及特点；

2、培养勤奋、认真仔细、分析故障和解决问题的能力。

设计环境或器材、原理与说明：

Multisim 8

四.系统总体设计

设计环境：Multisim 8

方案：⑴系统的计时器是由161组成，其中应因为绿灯时间为30秒，红灯35秒，黄

灯5秒，所以绿灯定时器由一块74LS161级联组成，161是4位二进制同步计数器，它具有同步清零，同步置数的功能，系统的主控制电路就是它，它是整个系统的核心，控制信号灯的工作状态。⑵系统的译码器部分是由一块74LS00，74LS04，74LS20这些与非门组成，它的主要任务是将控制器的输出翻译成6个信号灯的工作状态。⑶而一个74LS48是将161的信号翻译为数码管的显式信号，当然中间加了与非门。整个设计共由以上三部分组成。

设计原理：交通灯控制系统主要由控制器、译码器和秒脉冲信号发生器等器件组成。

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，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制译码器的工作。

红灯时间亮为35秒，由161输出端的最高位控制！

黄灯时间亮为5秒，由161输出端的4位信号的与非的非控制。 而绿灯亮30秒，是红灯的非与黄灯的非控制。

表示定时器到了规定时间后，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

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秒脉冲发生器 控制器 译码器 道信号灯 单元电路的设计：

1. 秒脉冲信号发生器

时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器，产生稳定的脉冲信号，送到状态产生电路，状态产生电路根据需要产生一定的“0” 、“1 ”信号，电路图如下图所示：

20?VCC3tW2?R2Cln?0.7R2C10?VCC31VCC?VCC3?(R1?R2)Cln?0.7(R1?R2)C2VCC?VCC3tW1

所以时间周期就是：

0.7(R1?2R2)C

2.定时器

系统的定时器是由161组成，其中应因为绿灯时间为30秒，所以绿灯定时器由两块161级联组成，红灯和黄灯各位一片，161是4位二进制同步计数器，它具有同步清零，同步置数的功能，电路图如下图所示： 红灯

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黄灯

绿灯

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3、用到的器件：

74LS161 1块 74LS04 1块 74LS08 1块 555 1块 七段显示译码器 2块

发光二极管红、绿、黄各两个，电阻，电容若干。

4、该设计方案的优点：用的器件少，结构简单，延迟小。 5、该设计方案的缺点：它的总循环时间超不过16秒；

6、表6-1 交通灯控制电路真值表

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