目录
摘要： ...................................3 1．设计任务的基本要求 ......................4
1.1设计任务 ................................................................................................ 4 1.2基本要求 ................................................................................................ 4
2．工 作 原 理 ............................4
2.１设计要求 ............................................................................................... 4 2.2 整体工作原理 ....................................................................................... 4
3．电路设计 ...............................5
3.1秒信号产生器 ........................................................................................ 5 3.2状态控制器设计 .................................................................................... 6 3.3状态译码器 ............................................................................................ 7 3.4定时系统 ................................................................................................ 9
5．整体原理图 ............................10 6．元件功能介绍 ..........................10
6.1 CD4029功能介绍 ............................................................................... 10 6.2 74LS245功能介绍 .......................................................................... 11 6.3 NE555定时器功能介绍 .................................................................. 11 6.4 74LS47的外引线排列图如图6.4.1所示。 ................................. 12 6.5 74LS00与非门 ................................................................................. 12 6.6 74LS04反相器功能介绍 ............................................................... 13 6.7 74LS192功能介绍 ................................................................... 13
7．元 件 清 单 ...........................14
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8.总 结： ..............................14 9 参考文献 ...............................15 10 附加交通灯整体原理图原理图 ...............16
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交通灯控制电路
摘要：
在现代城市中，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，人们的安全问题也日益重要。因此，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。
自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段，这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。
因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础，同时引入了电子设计自动化技术，将模拟信号转化为数字信号，利用了数字逻辑这一强大工具，同时还运用了protel软件和一些数字逻辑器件，来设计了可控制的交通信号灯。
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1．设计任务的基本要求
1.1设计任务
设计一个十字路口交通灯信号控制器，控制车辆安全快速的通过。
1.2基本要求
为了确保车辆安全快速的的通行，在十字交叉路口的每个入口处设置红，绿，黄三种信号灯，并安装时间数字时间显示，来达到下列的基本要求：
? 红灯表示禁止通行，绿灯表示允许通行，黄灯提醒司机把车辆
停靠在禁行线以内。
? 东西，南北各干道交替通行，各干道放行30秒 ? 当绿灯即将变为红灯时，黄灯开始闪烁2秒
? 十字路口的数字时间显示以秒为单位，作为时间提示，使人们
能够直观地把握时间。
2．工 作 原 理
2.１设计要求
根据上边的基本要求，可以画出下面的基本方案图： 译码显示器 南北干道信号灯 东西干道信号灯
减法计数器
置数控制
秒脉冲发生器 表２.１交通灯控制方案图 4
状态译码器 交通灯控制器 状态控制器
由上面的方案图可以看出各部分的作用大体如下：
秒脉冲发生器用来产生秒信号，置数控制和减法计数器共同构成倒计时装置，译码显示器将显示所记入的数字，从而给人直观的感觉。而状态控制器的作用是记录十字路口交通灯的工作状态，通过状态译码器 分别点亮相应状态的信号灯，使某种状态持续一段时间，当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下一个工作状态决定计数器下一个减计数器的初始赋值，从而进入下一个工作状态。
2.2 整体工作原理
根据上述整体方案，我们开始考虑交通灯的基本工作流程，其工作流程如下表：
表2.2 交通灯工作流程表 工作次序 南北干道 东西干道 时间 1 2 3 4 绿灯亮，允许通行 黄灯亮，停车 红灯亮，禁止通行 红灯亮，禁止通行 红灯亮，禁止通行 红灯亮，禁止通行 绿灯亮，允许通行 黄灯亮，停车 30s 2s 30s 2s 由上表可以看出，此交通灯应该有30s、32s和2s三种定时信号，因此定时显示电路也应该设计三种定时情况，定时采用倒记时的方式，这里可以用二-----十进制计数器，这里我们用74LS192同步加减计数器及二进制/十进制可异步置数的CD4029可逆计数器来完成计数功能，并通过数码管显示出来。定时的起始信号由状态控制电路给出，当一种定时时间结束的信号输入到状态控制电路时，由控制电路去启动、关闭三色交通灯或启动另一种倒计时电路。
状态控制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设计。它的输入信号来自30s、2s、32s三个定时信号。其输出信号一方面经译码后分别控制东西干道和南北干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路的启动。
3．电路设计
3.1秒信号产生器
产生秒信号有各种形式的电路，在这里我们利用555定时器组成秒脉冲发生器，其电路图如图3.1所示：
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