交通灯控制电路设计自动化数字电子技术课程设计报告.pdf

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综述

本次设计主要分为四个局部，第一局部：信号产生电路；第二局部：电子示电路；第

三局部：倒计时设计，第四局部：交通灯及交通灯控制电路

在本次设计中采用555定时器产生CP=1Hz的脉冲信号，经过用741192设计的预

置状态为59的60进制加计数器和预置状态为29的30进制计数器。并使进位位作为脉

冲输出，实现5分频，然后用芯片74161和74139实现南北干道和支东西干道红，绿，

黄色灯亮的时间控制，最后一局部的减计数器选用74193进展级联计数，译码器选用

cc4511，本人主要设计减计数器及数码管显示倒计时局部

一、设计任务与要求

1．东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间30。

2．东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s。

3．南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间60。

二、方案设计与论证

根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计是分南北干道和东西干道的,两

个方面的时间是不同的,东西方向通行30s,南北方向60s,这就要求我们要有两个计数器,

根据我自己的经历,东西方向通行30s完,倒计时数字显示器会显示到0,然后切换到南北方

向通行60s完之后,倒计时数字显示器也会显示到0之后然后切换到南北方向,这样如此

循环,由于黄灯是当两个计数器倒计时到5时开场闪,我们就可以在这时发出一个脉冲然后

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一直保持到0,或者是接收0~5这段时间的脉冲都可以控黄灯只在到了这段时间才亮;

方案：

交通灯控制原理图:

2.a交通灯原理框图

首先由555定时器产生1s的信号脉冲，通过由一些1k电阻和三片74LS245，两片

74LS192处理构成定时电路处理，产生时间输出信号作用电子显示器，另一局部的1s的

信号脉冲通过由两片74LS112的JK触发器组成的路灯控制电路的对1s的信号处理，产

生对交通路灯有控制作用的电子逻辑信号，从而实现按要求的对路灯的正常控制。

三、单元电路设计

3.1时间脉冲产生电路

由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。

电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、

R2向C充电，以及C通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在和之

间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，且通过调节参数，使得产生的矩形

波为1hz的也就是周期为1s的脉冲发生电路。

3.1a1s脉冲信号产生电路

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3.2电子显示电路

一个LED数码管可用来显示一位0～9十进制数和一个小数点。小型数码管〔0.5寸

和0.36寸〕每段发光二极管的正向压降，随显示光〔通常为红、绿、黄、橙色〕的颜色

不同略有差异，通常约为2～2.5V，每个发光二极管的点亮电流在5～10mA。LED数码

管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要完成

译码功能，还要有相当的驱动能力。

3.2aBCD码显示电路

3.3计时器电路

计数器倒计时计数电路主要由计数器构成，它在整个系统设计中的作用是实现计