交通灯自动手动控制电路设计

唐 山 学 院

数字电子技术 课 程 设 计

题 目 交通灯控制逻辑电路设计

系 (部) 信息工程系

班 级 10通信1班

姓 名 蔡传平

学 号 4100214109

指导教师 马军爽 张雅静

2012年 7 月 2 日至 7 月 8 日 共 1 周

2012年 7 月 8 日

1

《数字电子技术》 课程设计任务书

一、设计题目、内容及要求

设计题目：交通灯控制逻辑电路设计

设计内容：

1、交通灯时序工作流程图如下：

2、要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照上面的工作时序进行工作，黄灯亮时应为闪烁状态；

（1）南北和东西车辆交替进行，，各通行时间24秒

（2）每次绿灯变红灯时，黄灯先闪烁4秒，才可以变换运行方向

3、十字路口要有数字显示作为时间提示，以倒计时按照时序要求进行显示；

4、可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀状态

（选作：通行时间和黄灯闪亮时间可以在0-99秒内任意设定）

设计要求：

1、根据任务要求设计中的各个电路模块；

2、给出multisim仿真结果；

3、设计说明书要包含设计总结；

二、设计原始资料

multisim仿真软件

2 三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）

1、课程设计说明书

2、multisim仿真图

四、进程安排

2012-7-2——2012-7-4 根据设计要求设计电路，并用multisim进行仿真

2012-7-5——2012-7-5 撰写课程设计说明书，答辩

五、主要参考资料

[1].王鸿明，段玉生.《电工与电子技术》.高等教育出版社，2009.12

[2].阎石.《数字电子技术基础》.高等教育出版社，2009.2

[3].吴俊芹.《电子技术实训与课程设计》.机械工业出版社，2009.4

指导教师（签名）： 教研室主任（签名）：

3 课程设计成绩评定表

出勤

情况 出勤天数

缺勤天数

成

绩

评

定 出勤情况及设计过程表现（20分）

课设答辩（20分）

说明书（20分）

设计成果（40分）

总成绩（100分）

提问

（答辩）

问题

情况

4 综

合

评

定

指导教师签名：

年 月 日

目 录

1 引言................................................................................................................................. 1

1.1设计目的................................................................................................................ 1

1.2设计背景................................................................................................................ 1

2软件简介.......................................................................................................................... 3

3总体设计思路.................................................................................................................. 5

4单元设计电路.................................................................................................................. 6

4.1脉冲产生电路........................................................................................................ 6

4.1.1自动控制脉冲产生电路.............................................................................. 6

4.1.2手动控制脉冲产生电路.............................................................................. 7

4.2 倒计时计数器....................................................................................................... 7

4.3倒计时计数器与信号灯转换器的连接................................................................ 8

4.4信号灯的转换方法.............................................................................................. 10

4.5白天夜间模式切换的设计.................................................................................. 11

5总结................................................................................................................................ 13

参考文献........................................................................................................................... 14

附录................................................................................................................................... 15

附录1 器件明细表................................................................................................... 15

附录2 仿真电路图................................................................................................... 16

1

1 引言

1.1设计目的

学习了一个学期的《数字电子技术》课程，这次的课程设计主要综合了解与运用所学的知识，通过这次课程设计来检查这一学期的学习状况。通过制作来了解交通灯控制系统，了解译码器、计数器、寄存器芯片的作用。

交通灯控制系统主要是实现城市交叉路口红绿灯的控制。在现代化的大城市中，十字交叉路口越来越多，在每一个交叉路口都需要有一个准确的时间间隔和转换顺序，这就需要一个安全、自动的系统对红、黄、绿的转化进行管理。本次的设计就是基于此目的进行的。

设计交通信号控制灯要求某方向绿灯点亮24秒，然后黄灯点亮4秒，最后红灯点亮24秒。在该方向为绿灯和黄灯点亮期间，另一方向红灯点亮。 如果以4秒作为时间计量单位，则某一方向绿、黄、红三种指示灯点亮的时间比例为6：1：7。

从点亮要求可以看出，有些输出是并行的：如南北方向绿灯亮时，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮时，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮时，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮时，东西方向黄灯亮。信号灯采用LED红、绿、黄发光二极管模拟。

夜间工作方式

南北东西各方向黄灯亮，且每秒闪动一次。其它灯不亮。要求设置一个手动开关，用它控制白天和夜间工作方式。

1.2设计背景

随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求，道路堵塞日趋加重，交通事故频繁，环境污染加剧等问题普遍存在。目前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象，交通事故频发，这给人民的生命财产安全带来了极大的损失。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。探究城市交通发展中存在问题的原因，无论是从宏观上还是从微观上分析，其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应。

城市交通控制系统（UTC ，Urban Traffic Control System）是现代城市智能交通系统（IDJ ，Intelligent transport system）的组成之一，主要用于城市道路交通的控制与管理。城市平交路口实现交通信号控制是城市交通管理现代化的基本