数电课程设计——简易交通灯控制逻辑电路 (1)

数字电路与逻辑设计课程设计摘要：分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。

随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

为此，通过我应用所学的知识设计了一套交通灯控制电路的方案。

交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器组成。

关键词：计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器目录绪论----------------------------------------------------------------------------------------------------31、设计任务------------------------------------------------------------------------------------------42、总体设计概----------------------------------------------------------5 2.1 总体概述---------------------------------------------------------52.2 控制电路的主要组成及功能概述-------------------------------------62.2.1 秒脉冲和分频器-----------------------------------------------6 2.2.2 交通灯控制器-------------------------------------------------62.2.3 显示控制部分-------------------------------------------------72.2.4 手动/自动控制，夜间控制--------------------------------------83、分模块设计与分析----------------------------------------------------8 3.1 秒脉冲和分频器---------------------------------------------------8 3.2 单次手动/自动控制脉冲电路---------------------------------------11 3.3 控制器部分------------------------------------------------------113.4 数字显示部分----------------------------------------------------124、整体电路-----------------------------------------------------------125、所用元器件---------------------------------------------------------136、设计总结-----------------------------------------------------------14 主要参考文献----------------------------------------------------------15绪论伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车的数量在不断的增加,交通的问题日益突出，单单依靠人力来指挥交通已经不可行了,所以，设计交通灯来完成这个需求就显的越加迫切了.为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。

数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路交通灯是在公路交通中起到非常重要作用的设施之一，控制着交通的流动，保证了交通的安全顺畅。

而现代交通灯的实现和控制依赖于计算机技术，而其中的控制逻辑电路就是数电课程设计中可以涉及到的内容。

在本篇文章中，我们将会详细地介绍设计简易交通灯控制逻辑电路。

一、设计思路首先，我们需要了解交通灯的基本控制逻辑：红灯亮时，车辆和行人要停止前进；黄灯亮时，表示灯将要变为绿灯，车辆和行人要注意；绿灯亮时，车辆和行人可以前进。

基于这样的控制逻辑，在数电课中我们可以使用基本的逻辑门电路以及时序电路来实现交通灯的控制。

具体而言，我们可以使用以下电路元件：1. 555 定时器2. 开关3. 七段数码管4. LED 灯5. 逻辑门我们使用555 定时器实现时序控制，通过开关控制电路的启动和停止。

当电路启动时，第一组LED 灯亮起，表示绿灯，车辆和行人可以通行；在绿灯亮起后一段时间后，第二组LED 灯亮起，表示黄灯，此时车辆和行人应注意并减速。

最后，当黄灯持续一段时间后，第三组LED 灯亮起，表示红灯，此时车辆和行人应停止前进。

在逻辑电路设计方面，我们使用74LS08 门电路，构建逻辑电路。

使用开关控制定时器和LED 灯的工作，通过逻辑电路控制LED 灯的亮灭，从而实现交通灯的控制。

二、电路设计1. 定时器电路我们使用555 定时器构建定时器电路，该电路的具体实现如下：其中，R1、R2、C1 分别控制定时器的电路，R3 控制LED 灯的电流，R4 是保护电路。

在此基础上，我们可以控制定时器的启动和停止，从而控制交通灯的控制。

2. 逻辑电路我们使用74LS08 门电路构建逻辑电路，其中包括了与门、非门、或门等基本电路。

我们可以使用这些基本电路组成复杂的逻辑运算。

3. LED 灯我们使用LED 灯作为交通灯的信号灯，对应着绿灯、黄灯和红灯。

对于LED 灯的电路连接，我们可以通过实验发现，使用三极管可以有效地控制LED 灯的亮灭。

数字电子课程设计＿＿＿＿＿交通信号灯控制器学校：河南大学专业：自动化班级： 07自动化姓名：张利学号：目录一、设计任务书与要求 (3)二、方案设计与论证 (3)三、单元电路设计 (4)四、总原理图与单元清单 (8)五、结论与心得 (8)六、参考文献 (9)简易交通灯控制逻辑电路设计一、设计任务与要求1．东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间15s。

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l0s。

4．如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮，禁止该道路的车辆通行，特殊情况过后能恢复正常。

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主次干道的,两个方面的时间是不同的,东西方向通行15s,南北方向10s,这就要求我们要有两个计数器,根据我自己的经验,东西方向通行15s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10s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,这样的话我们就要设计一个16进制和一个11进制的计数器,根据我们所学和知识,可以用两片74192芯片来构成对应进制的计数器,由于是15和10之间循环切换,我们可以用利用JK触发器的翻转功能来实现两种进制计数器之间的切换;当然还有每个方向倒计时只有5s时,黄灯闪,一直到0为止,由于黄灯是当两个计数器倒计时到5时开始闪,我们就可以在这时发出一个脉冲然后一直保持到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;还有就是一个紧急开关,我们可以控制在出现紧急情况时使用清零端使之清零,并且红灯直接接到电源,使之一直处于亮的状态。

方案一：交通灯控制原理图:图11)正常运行时倒计数首先倒计时预置数,通过秒脉冲源给器发送秒脉冲,倒计时器开始倒计时,驱动时间显示器显示,并且交通灯也正常运行,当倒计时器计到5s时,我们当然同时可以在时间显示器上看到,这时倒计时器驱动黄灯控制器,使正在亮绿灯方向的黄灯闪烁,当倒计时器计到0时,驱动计数进制转换器,使倒计时器预置为另一个进制,并同时控制和改变交通灯的显示,其实就是计数进制转换器既可以完成进制转换,也同时充当了交通灯的转换功能.如此往复循环.2)紧急情况时当按下紧急开关时,倒计时器一直处于清零状态,车辆通行的交通灯四个方向的红灯同时亮起.并且在出现紧急情况后恢复正常时通过紧急开关可以切换哪个方向先通行.1)正常运行时由555定时器计时,驱动交通灯选择器控制交通灯的显示,当一个方向的计数完成之后会产生一个脉冲,给通道选择器, 然后通道选择器驱动计数进制转换器转换到另一个进制,由计数进制转换器预置555定时器的定时时间,然后再驱动交通灯选择器控制交通灯的显示,如此往复,其中555定时器是由电阻和电容来控制定时时间,其中的计数进制转换器就可用一个数据分配器74138来选择所需电阻的大小来控制,通道择器就可用两个JK触发器构成一个四进制的计数器,其中两个输出端就可以来作为计数进制转换器74138的输入,并且这两个输出端还可作为交通灯选择器74138的输入2)紧急情况时当按下紧急开关时,使交通灯选择器的使能端为0,各个方向的红灯直接接到电源,这样可以使车辆通行的交通灯四个方向的红灯同时亮起.选择:通过这两个方案的对比,由第二个方案用的是555定时器来计时,所以无法显示倒计时的时间, 并且在出现紧急情况后恢复正常时也不能通过紧急开关切换哪个方向先通行.我觉得第一个方案更符合我们的实际要求,所以我选择了第一个方案. 三、单元电路设计1．倒计时计数器这里是采用两片74192两片芯片构成16和11进制计数器,控制个位数字的74192的减计数控制端接1HZ的脉冲输入,其中输入端A、C是接在一起并接在进制控制器的输出端。

(完整word版)数电——交通灯控制器设计大连交通大学电气信息学院综合设计报告设计名称：数字逻辑综合设计设计题目：交通灯控制器学生学号:专业班级:学生姓名：第一章课题背景1。

1 背景如今随着人们生活水平的提高，车辆越来越多,交通事故频繁发生。

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏通交通流量，提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。

交通灯在城市交通中起着重要的作用，它与人们日常生活密切相关,是人们出行的安全保障。

因此提供一个问题、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性.为了解决这些问题，我们更应该提高交通控制和管理水平，合理使用现有交通设施，充分发挥其能力,提高交通效率,促进和谐交通的建立.目前交通灯控制系统的设计软件也种类繁多，有基于EDA设计的，基于单片机设计的，基于DSP设计的，基于ARM嵌入式的等。

还有用标准逻辑器件、可编程控制器PLC等方案来实现.但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了功能修改及调试的困难。

所以现在国内外广泛采用EDA技术设计交通灯控制系统。

在国外，英国，澳大利亚，日本和美国等国家均在交通控制系统上日益完善。

如以澳大利亚悉尼为背景开发的交通自适应协调系统SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System），英国的运输和道路研究所（TRRL）研制的SCOOT（Split Cycle Offset Optimization Technique）系统，日本的京三（Kyosan)系统等。

这些系统，大都是在各路口附近安装磁性环路监控器，由各路口的控制设备、人员将交通控制参数通过通讯网络输入微处理器，用小型计算机进行集中处理。

目前国内已有一些自主开发的城市交通控制系统，如公安部交通科学研究所开发的HT-UTCS系统，但它在整体性能上比国外同类系统仍有较大差距,只在一些中小城市得到一些应用。

交通灯控制器数电课程设计交通灯控制器是现代城市交通管理的重要设备之一，它通过控制红绿灯的变化来引导车辆和行人的交通行为。

在这个数电课程设计中，我将介绍一个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案。

我们需要明确交通灯控制器的工作原理。

交通灯控制器需要根据交通流量和道路情况来合理地控制红绿灯的变化。

一般来说，交通灯控制器包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。

在这个设计中，我们将使用数字电路来实现交通灯控制器。

数字电路是一种由逻辑门构成的电子电路，它能够对输入信号进行逻辑运算，并输出相应的结果。

我们可以使用逻辑门来实现交通灯控制器的各个部分。

我们需要设计一个计时器来控制红绿灯的变化。

计时器可以根据设定的时间间隔来输出不同的信号。

我们可以使用时钟信号来驱动计时器，每个时钟周期结束时，计时器的值加1。

当计时器的值达到设定的时间间隔时，就会触发一个输出信号，用于控制红绿灯的切换。

我们需要使用传感器来检测交通流量和道路情况。

传感器可以将交通流量和道路情况转化为电信号，并输入到交通灯控制器中。

根据传感器的输入信号，交通灯控制器可以做出相应的决策，例如延长绿灯时间或者提前切换红灯。

然后，我们需要设计状态切换逻辑来根据输入信号决定交通灯的切换。

状态切换逻辑可以根据当前的交通流量和道路情况，以及交通灯的当前状态，来计算下一个交通灯的状态。

例如，当交通流量较大时，状态切换逻辑可以延长绿灯时间；当交通流量较小时，状态切换逻辑可以提前切换红灯。

我们需要设计信号输出部分来控制红绿灯的显示。

信号输出部分可以根据状态切换逻辑计算得到的交通灯状态，输出相应的信号，控制红绿灯的亮灭。

例如，当状态切换逻辑计算得到应该显示绿灯时，信号输出部分就会输出一个绿灯信号，使绿灯亮起。

这个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。

通过合理地设计这些部分，并进行适当的调试和优化，我们可以实现一个高效、稳定的交通灯控制器，为城市交通管理提供有力的支持。

学院：班级：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：序言随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

为此，笔者从数字电子的方向对交通灯进行了深入的研究，以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。

内容摘要课程设计目的:数字电子技术课程设计是数字电子技术课程的实践环节,是对学生学习数字电子技术的综合训练.学生根据某一课题技术指标或逻辑功能的要求,独立进行电路设计,工程估算,实验测试与调整,制作(在实验板上)电子产品和写出实验总结报告.通过这一电路综合性实践训练,要达到深化所学的理论知识,培养综合运用所学知识的能力,掌握一般电路的分析方法,增强独立分析问题与解决问题的能力.通过这一综合训练培养学生严肃认真的工作态度和科学作风,为今后从事电路设计和研制电子产品打下初步基础.1．满足所示的顺序工作流程图。

图中设大道方向的红、黄、绿灯分别为DR、DY、DG，小道方向的红、黄、绿灯分别为XR、XY、XG。

设计一个十字路口交通信号灯定时控制器，其要求如下：它们的工作方式，有些必须是并行进行的，即大道方向绿灯亮，小道方向红灯亮；大道方向黄灯亮，小道方向红灯亮；大道方向红灯亮，小道方向绿灯亮；大道方向红灯亮，小道方向黄灯亮2．应满足两个方向的工作时序。

即大道方向亮红灯时间应等于小道方向亮黄、绿灯时间之和，小道方向亮红灯时间应等于大道方向亮黄、绿灯时间之和。

时序工作流程图见图3所示。

图3所示，大道、小道方向绿、黄、红灯亮时间分别6秒、4秒、29秒，一次循环为39秒。

其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯间歇是静止，当检测到小道有车到来的时候，所有电路才开始工作，在小路没有车到之前一直要保持大路亮绿灯，小道一直保持红灯，在小道亮绿灯的时候，检测大道的来车数量，假如超过三辆车，则要立马执行下一个状态，保证车辆通行正常。

目录一、设计任务及原理 ..........................................................................................................二、具体要求.....................................................................................................................三、输入输出资源说明…………………………………………………………………………….四、顶层设计结果………………………………………………………………………………….五、各子模块设计 ............................................................................................................5.1时钟分频模块................................................................................................................5.2倒计时模块 ........................................................................................................................5.3交通灯控制模块 ................................................................................................................5.4点阵显示模块 ....................................................................................................................六、仿真测试结果 ............................................................................................................七、实习总结与心得.........................................................................................................数字电子技术课程设计题目：交通灯控制电路设计一、设计任务及原理：交通灯的显示有很多方式，如十字路口、丁字路口等，而对于同一个路口又有很多不同的显示要求，比如十字路口，车辆如果只要东西和南北方向通行就很简单，而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂。

交通灯控制器数电课程设计交通灯控制器是一个常见的数电课程设计项目，下面是一个简单的交通灯控制器的设计方案：1. 需求分析：- 交通灯要能够按照规定的时间间隔不断切换状态。

- 交通灯的状态包括红灯、黄灯和绿灯，分别对应停止、警告和通行状态。

- 红灯、黄灯和绿灯的时间间隔可以根据实际需要进行调整。

2. 设计方案：- 使用数字时钟芯片，如NE555，来生成固定频率的时钟信号。

- 使用多路选择器，如74LS151，来选择不同的灯的状态输出。

- 使用逻辑门电路，如与门和或门，来实现灯的状态切换。

3. 设计步骤：- 使用时钟芯片来产生一个频率为1Hz的时钟信号。

- 使用分频器电路，如74LS90，将时钟信号的频率分为三等份，分别用于控制红灯、黄灯和绿灯的持续时间。

- 使用多路选择器74LS151，根据时钟信号的状态与分频器的控制信号，选择对应的灯输出高电平或低电平。

- 使用逻辑门电路，通过组合逻辑将时钟信号和选择器输出的灯状态进行控制，实现交通灯的状态切换。

4. 硬件设计：- 使用电路实验板、面包板或PCB板等硬件平台进行电路连接。

- 导入时钟芯片、分频器、多路选择器和逻辑门等器件。

- 连接器件之间的引脚，构建交通灯控制器电路。

5. 软件设计：- 使用VHDL、Verilog或其他HDL语言进行交通灯控制器的逻辑设计和仿真。

- 根据交通灯的时序要求设置时钟频率、分频器的初始状态和选择器的状态等参数。

- 通过仿真软件进行功能验证和时序分析，优化电路设计。

6. 实现与调试：- 将硬件连接完成后，使用示波器、逻辑分析仪等仪器对电路进行调试。

- 观察交通灯的状态是否按照预期进行切换。

- 根据实际需要调整各个灯的持续时间和时钟频率等参数，进行效果调试。

7. 总结：- 对交通灯控制器的设计进行总结和评估，包括可靠性、灵活性和可扩展性等方面。

- 提出改进方案，进一步优化交通灯控制器的设计。

注意事项：- 在设计过程中，要遵守相关的电路布线规范和安全操作规程。

交通灯控制器数电课程设计一、引言交通灯控制器是城市交通管理中的重要设备，用于控制道路上的交通信号灯的亮灭状态。

本文将基于数电课程设计一个简单的交通灯控制器电路，并介绍其原理和实现过程。

二、设计原理交通灯控制器的设计需要考虑以下几个方面的因素：1. 灯的亮灭状态：交通灯通常包括红灯、黄灯和绿灯，每种灯的亮灭状态需要根据交通规则进行控制。

2. 灯的切换时间：交通灯的切换时间需要合理设置，以保证交通流畅和安全。

3. 输入信号的获取：交通灯控制器需要根据外部输入信号来控制灯的切换，如道路上的车辆、行人等。

三、电路设计1. 时钟电路：交通灯控制器需要一个时钟信号来控制灯的切换时间。

可以通过使用555定时器构建一个稳定的时钟电路。

2. 计数器电路：交通灯控制器需要一个计数器来计算时间，并根据时间来控制灯的切换。

可以使用74LS90或74LS93等计数器芯片实现。

3. 逻辑门电路：交通灯控制器需要逻辑门电路来实现交通灯状态的控制和切换。

可以使用与门、或门、非门等逻辑门芯片来实现。

四、实现过程1. 时钟电路的设计：根据555定时器的工作原理，选择合适的电阻和电容值，构建一个稳定的时钟电路。

2. 计数器电路的设计：根据交通灯的切换时间要求，设置计数器的计数值，并将计数器与时钟电路连接，实现计数器的工作。

3. 逻辑门电路的设计：根据交通灯的状态要求，使用逻辑门芯片构建一个交通灯控制电路，实现交通灯的切换和控制。

4. 输入信号的获取：可以使用传感器等设备来获取道路上的车辆、行人等输入信号，并将其与交通灯控制器连接，实现灯的切换。

五、功能扩展1. 灯的数量扩展：可以根据实际需要，扩展交通灯的数量，如添加左转灯、右转灯等。

2. 信号优先级控制：可以根据不同道路的交通状况，设置交通灯的信号优先级，以提高交通效率。

3. 线路保护功能：可以在交通灯控制器中添加线路保护装置，以防止线路过载或短路等故障。

六、总结本文基于数电课程设计了一个简单的交通灯控制器电路，并介绍了其原理和实现过程。

数电课设交通灯控制电路交通灯控制电路是一种常见的数电课设项目，它模拟了现实生活中交通灯的工作原理。

本文将介绍交通灯控制电路的设计和实现过程。

交通灯控制电路是一种典型的定时器应用，通过控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态，实现交通流量的有序调度。

在设计交通灯控制电路时，需要考虑到以下几个方面：输入电源、时钟信号、状态转移逻辑以及输出控制。

输入电源是交通灯控制电路的基础。

一般情况下，交通灯控制电路使用直流电源供电，通常为12V或24V。

输入电源需要稳定可靠，以确保交通灯控制电路的正常工作。

时钟信号是交通灯控制电路的关键。

交通灯的变换需要按照一定的时间间隔进行，因此需要一个稳定的时钟信号来控制交通灯的状态切换。

常见的时钟信号源有晶振电路、RC电路等，可以根据实际需求选择合适的时钟信号源。

然后，交通灯控制电路的状态转移逻辑是实现交通灯工作的核心。

一般情况下，交通灯的状态变化是按照红灯-红黄灯-绿灯-黄灯的顺序进行的。

可以使用状态转移图或状态转移表来描述交通灯的状态转移逻辑，并将其转化为逻辑门电路的设计。

输出控制是交通灯控制电路的最终目的。

通过逻辑门电路的输出控制，可以控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态。

一般情况下，交通灯控制电路使用LED作为信号灯的光源，通过逻辑门电路的输出控制，实现交通灯的亮灭控制。

在实际的交通灯控制电路设计过程中，还需要考虑到一些特殊情况的处理。

例如，交通灯的切换时间需要根据实际道路情况进行合理的设置，以保证交通的畅通；交通灯控制电路还需要考虑到异常情况的处理，例如断电恢复后的状态恢复等。

总结起来，交通灯控制电路是一种常见的数电课设项目，通过控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态，实现交通流量的有序调度。

在设计交通灯控制电路时，需要考虑输入电源、时钟信号、状态转移逻辑以及输出控制等方面，同时也需要考虑一些特殊情况的处理。

通过合理的设计和实现，交通灯控制电路可以有效地模拟现实生活中交通灯的工作原理，为交通的安全和顺畅做出贡献。

数电课程设计--交通灯控制逻辑电路设计江苏科技大学电子信息学院数字电子技术实验课程设计报告指导老师: 李绍鹏学院: 电子信息学院班级: 11403022学生（学号）: 孙磊（1140302219）目录课题一数字电子钟课题二交通灯控制逻辑电路设计（注：由于Quartusii 9.0不支持中文输入，但支持中文复制，所以以下代码文字说明均为后期制作）课题一数字电子钟任务：用文本法设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟要求：1.设计由20mhz有源晶振电路产生标准信号的单元电路；2.时为00~23六十进制计数器，分、秒为00~59六十进制计数器；3.能够显示出时、分、秒；4.具有清零，调节分钟的功能；5.模拟钟摆功能；6.具有整点报时功能，整点报时的同时声响电路发出叫声；7.对时、分、秒单元电路进行仿真并记录。

本文利用Verilog HDL语言自顶向下的设计方法设计多功能数字钟，并通过仿真和下载，实现其基本功能。

一．顶层文件module top(CLK,SET,EN,RE, //CLK==20MHZ SET调节分钟LED_5,OUT,QH1,QH0,QM1,QM0,QS1,QS0);input CLK,SET,RE,EN;output OUT; //OUT报时output [3:0] QH1,QH0,QM1,QM0,QS1,QS0;output [4:0] LED_5;wireclk1khz,clk250hz,clk1hz,m1,b2,b3,b4;wire [5:0] s1,m2,h3;//---------------分频-----------------------------------------Divu1(CLK,EN,RE,14'd6384,clk1khz);Divu2(clk1khz,EN,RE,14'd16382,clk250hz);Divu3(clk1khz,EN,RE,14'd15884,clk1hz);//-----------------秒s1计数,产生分进位m1------------counteru4(clk1hz,EN,RE,6'd59,m1,s1);BCDturn u5(s1,QS1,QS0);//-----------------分m2计数，产生时进位b3-----------counter u6(b2,EN,RE,6'd59,b3,m2);BCDturn u7(m2,QM1,QM0);//-----------------时h3计数，产生进位b4--------------counter u8(b3,EN,RE,6'd23,b4,h3);BCDturn u9(h3,QH1,QH0);//--------------------模拟钟摆-------------------------------led_ u10(CLK,LED_5);//--------------------整点报时-------------------------------baoshiu11(QM1,QM0,QS1,QS0,OUT);//------------------b2调节分钟---------------------------------assign b2=SET?SET:m1; endmodule二．分频模块module Div(CLK,EN,RE,d,Q); //给d赋初始值input CLK,EN,RE;input [13:0] d;output Q;reg FULL,Q;reg [13:0] c;always@(posedge CLK )beginif(RE)beginc<=d;FULL<=0;endelseif(EN)beginif(c=={14{1'b1}})beginc<=d;FULL<=1;endelsebeginc<=c+1;FULL<=0;endendendalways@(posedge FULL) //得到占空比50%的分频信号beginQ<=~Q;endendmodule三．计数模块module counter(CLK,EN,RE,C,FULL,Q); //EN=1时进行计数，RE=1时清零input CLK,EN,RE; //C 表示N进制，Q为计数结果input [5:0] C;output [5:0]Q;output FULL;reg [5:0]Q;reg FULL;always@(posedge CLK)beginif(RE)beginQ<=0;FULL<=0;endelseif(EN)beginif(Q==C)beginQ<=0;FULL<=1;endelsebeginQ<=Q+1;FULL<=0;endendendendmodule四．BCD译码模块//由于计数使用的二进制，在输出时便需要进行译码，转换成大众所熟悉的十进制表示module BCDturn(indec,qh,ql);input [5:0] indec;output [3:0] qh,ql;reg [3:0] qh,ql;always@(indec)begincase(indec)6'd0:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0000;end6'd1:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0001;end6'd2:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0010;end6'd3:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0011;end6'd4:begin6'd5:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0101;end 6'd6:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0110;end 6'd7:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0111;end 6'd8:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b1000;end 6'd9:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b1001;end 6'd10:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0000;end 6'd11:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0001;end 6'd12:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0010;end 6'd13:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0011;end 6'd14:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0100;end 6'd15:begin6'd16:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0110;end 6'd17:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0111;end 6'd18:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b1000;end 6'd19:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b1001;end 6'd20:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0000;end 6'd21:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0001;end 6'd22:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0010;end 6'd23:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0011;end 6'd24:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0100;end 6'd25:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0101;end 6'd26:begin6'd27:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0111;end 6'd28:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b1000;end 6'd29:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b1001;end 6'd30:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0000;end 6'd31:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0001;end 6'd32:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0010;end 6'd33:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0011;end 6'd34:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0100;end 6'd35:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0101;end 6'd36:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0110;end 6'd37:begin6'd38:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b1000;end 6'd39:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b1001;end 6'd40:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0000;end 6'd41:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0001;end 6'd42:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0010;end 6'd43:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0011;end 6'd44:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0100;end 6'd45:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0101;end 6'd46:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0110;end 6'd47:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0111;end 6'd48:begin6'd49:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b1001;end 6'd50:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0000;end 6'd51:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0001;end 6'd52:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0010;end 6'd53:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0011;end 6'd54:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0100;end 6'd55:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0101;end 6'd56:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0110;end 6'd57:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0111;end 6'd58:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b1000;end 6'd59:begindefault:beginqh[3:0]<='bx;ql[3:0]<='bx;endendcaseendEndmodule五．模拟钟摆模块//该模块对20mhz的clk进行的分频，所得到的8hz（clk_8hz）用作5个LED的时钟脉冲module led_(clk,ledout);input clk;output[4:0]ledout;reg[4:0]ledout;reg[12:0]count0;reg clk_2khz,clk_8hz;reg[6:0]count4;reg[2:0]cnt1;always@(posedge clk)beginif(count0=='d5000)//5000beginclk_2khz<=~clk_2khz;count0<=0;endelsebegincount0<=count0+1;endendalways@(posedge clk_2khz)beginif(count4=='d125) //125beginclk_8hz<=~clk_8hz;count4<=0;endelsebegincount4<=count4+1;endendalways@(posedge clk_8hz)beginif(cnt1=='d7)begincnt1<='d0;endelsebegincnt1<=cnt1+1;endendalways@(cnt1)begincase(cnt1)3'd0:ledout[4:0]<=5'b10000;3'd1:ledout[4:0]<=5'b01000;3'd2:ledout[4:0]<=5'b00100;3'd3:ledout[4:0]<=5'b00010;3'd4:ledout[4:0]<=5'b00001;3'd5:ledout[4:0]<=5'b00010;3'd6:ledout[4:0]<=5'b00100;3'd7:ledout[4:0]<=5'b01000;endcaseendendmodule六．整点报时模块//该模块在49:52,49:54,49:56,49:58~00:00这6个秒段产生高电平，用作报时module baoshi(qmh,qml,qsh,qsl,OUT);input[3:0] qmh,qml,qsh,qsl;output OUT;reg OUT;always@( qmh or qml or qsh or qsl)beginif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5& &qsl==4'd2)OUT<=1;elseif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5&&q sl==4'd4)OUT<=1;elseif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5&&q sl==4'd6)OUT<=1;elseif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5& &qsl==4'd8)OUT<=1;elseif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5& &qsl==4'd9)OUT<=1;elseif(qmh==4'd0&&qml==4'd0&&qsh==4'd0& &qsl==4'd0)OUT<=1;elseOUT<=0;endendmodule逻辑功能仿真结果：调节分钟：模拟钟摆：通过以上仿真，在实验板上进行测试，管脚锁定：实验最终测试运行良好，并通过验收。

电子设计报告书——交通灯控制器一、实验目的：1．掌握时序逻辑电路的设计方法，灵活运用理论知识。

2．提高学生的数字系统设计能力和实际动手能力。

3．进一步了解如何将数字电路设计应用到自动控制系统中，从而提高解决实 际问题的能力。

4．为学习和使用计算机打下良好的基础。

二、实验内容：用中小规模逻辑器件设计交通灯控制电路。

三、实验要求：1．设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向和南北方向车道两 条交叉道路上的车辆交替运行。

在十字路口的两个方向上各设一组红、黄、 绿灯，（图1）。

红灯表示禁止通行，绿灯表示可以通行。

2．设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一 个方向上绿亮的时间是20s ，另一个方向上绿灯亮的时间是30s ，黄灯亮 的的时间都是5s 。

3．当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒 计时停止。

当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。

倒计数计时器绿灯黄灯红灯 红 黄 绿 灯 灯 灯图1四、实验所用的器材：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。

其系统框图如图2。

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。

主要芯片 数量/个 其他器材 数量/个 74LS161 3 数码管 2 74LS48 2 二极管 6 74LS04 3 限流电阻 3 74LS00 1 4.7uF 电容 1 74LS08 1 0.01uF 电容 1 555定时器 1 150k 电阻 1 74LS74 1 4.7k 电阻 1 74LS139 1秒脉冲发生器控制器 译码器定时器主干道信号灯支干道信号灯图2 交通灯控制系统的原理框图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。

交通灯控制逻辑电路设计课程设计一、引言随着城市化进程的不断加快，交通流量的急剧增加给交通系统的管理带来了巨大挑战。

其中，交通灯作为交通系统中最为重要的组成部分之一，对于交通流量的控制起着至关重要的作用。

为了能够更加高效地控制交通灯的运行，交通灯控制逻辑电路设计成为了一个重要的课题。

二、交通灯的原理交通灯通常由红灯、黄灯和绿灯组成，通过控制各个灯的亮灭顺序来指示交通参与者的行驶状态。

一般情况下，红灯表示停车，黄灯表示准备行驶，绿灯表示可以行驶。

交通灯的亮灭顺序需要按照一定的时序规律来进行控制，以确保交通流畅和交通安全。

三、交通灯控制逻辑电路设计的原理交通灯控制逻辑电路设计的目标是根据交通流量的情况来控制交通灯的亮灭顺序，以实现交通流畅和交通安全。

其基本原理是根据输入信号的变化来控制输出信号的状态。

常见的交通灯控制逻辑电路设计方法有计时器控制、车辆检测控制和信号交叉控制等。

1. 计时器控制计时器控制是一种简单且常用的交通灯控制方法。

通过设置固定的时间间隔，按照固定的顺序循环切换红灯、黄灯和绿灯的亮灭状态。

这种方法适用于交通流量相对较小且稳定的情况，但对于交通流量波动较大的路口效果不佳。

2. 车辆检测控制车辆检测控制是一种基于传感器技术的交通灯控制方法。

通过安装车辆检测器，在检测到车辆存在时及时切换交通灯的状态。

这种方法能够根据实际交通流量的变化来动态地控制交通灯的亮灭顺序，提高交通的效率和流畅度。

3. 信号交叉控制信号交叉控制是一种通过交通信号控制器来实现交通灯控制的方法。

交通信号控制器是一个复杂的系统，它能够根据交通流量和信号配时参数进行智能化的交通灯控制。

这种方法能够根据实际交通情况进行灵活的调整，提高交通的安全性和效率。

四、交通灯控制逻辑电路设计的实现交通灯控制逻辑电路设计的实现需要考虑以下几个方面：1. 输入信号的获取：可以通过传感器或者计时器来获取交通流量和时间信息。

2. 信号处理和判断：根据输入信号的变化和预设的控制逻辑，判断当前应该亮灭哪个灯。

数字电子技术课程设计简易交通灯控制逻辑电路设计专业班级:09自动化一班时间:2011.12.12-2011.12.19姓名:指导教师: :郭计云大同大学电气工程系目录一、课程题目 (2)二、设计要求 (2)三、系统框图及说明 (2)四、单元电路设计 (4)五、仿真过程与效果分析 (12)六、体会总结 (13)七、参考文献 (13)《一》课程设计题目：交通灯控制电路设计《二》设计要求：1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒，时间可设置修改。

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、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。

5、同步设置人行横道红、绿灯指示。

《三》系统框图及说明：1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通灯控制系统的原理框图如图1-1 所示。

它主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器和脉冲信号发生器组成。

脉冲信号发生器用的是555 定时器；计时计数器是由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信号灯工作，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。

（图1-1）2、信号灯转换器状态与车道运行状态如下：S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行S3：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的黄灯亮，车道缓行, 人行道禁止通行G1=1：主干道绿灯亮Y1=1：主干道车道黄灯亮R1=1：主干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；南北方向人行道红灯亮G2=1：支干道车道绿灯亮Y2=1：支干道车道黄灯亮R2=1：支干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；东西方向人行道红灯亮四．单元电路设计1．主控电路：1).原理：通过一片74LS160，选择其4 个状态、分别为(00 01 10 11)分别表示主绿支红、主黄支红、主红支绿、主红支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循环图}。

数电课程设计——简易交通灯控制逻辑电路-(1)------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx课程设计说明书课程名称：数字电子技术课程设计题目：简易交通灯控制逻辑电路学生姓名: 陈卓斌专业: __________＿_班级： ____________学号： ______＿_____指导教师: _＿＿＿_＿__＿__＿日期: 20１1 年０1 月０９日课程设计任务书一、设计题目简易交通灯控制逻辑电路设计二、主要内容及要求要求实现逻辑功能：1、东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,时间60s。

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45ｓ。

4、如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。

三、进度安排1、２01１.0１.01—2011.01.0７复习归纳触发器、计数器的逻辑功能3、２011。

0１.09 使用ＥWB5。

12辅助设计电路,并进行调试。

完成任务设计书.四、总评成绩简易交通灯控制逻辑电路设计一、设计任务与要求要求实现逻辑功能，在１—3状态循环．1、东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮，时间15ｓ；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l0s；4、如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。

二、方案设计与论证y1、分解任务要求任务要求实际上就是4个状态,不妨设:Ｓ1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮,时间１5s;S２、东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s;S3、南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮,时间l0s;S4、如果发生紧急事件,可以手动控制四个方向红灯全亮.【表1】主电路状态与指示灯状态转换S4１1东西R=2南北Ｇ=2灯数南北R＝2东西G＝2东南西北Ｙ＝4注：R，Ｇ,Y=红,绿，黄灯。