数电课程设计——简易交通灯控制逻辑电路-(1)教学教材

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。

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。

数字电路交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握数字电路的基本原理，包括逻辑门、触发器等组成部分。

2. 使学生能够运用交通灯控制电路的原理，分析并设计简单的数字电路系统。

3. 帮助学生了解交通灯控制电路在实际生活中的应用，理解其工作原理和功能。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建简单的数字电路交通灯控制系统的能力。

2. 培养学生通过小组合作，进行问题分析、方案设计、实验操作和结果分析的综合技能。

3. 提高学生运用现代工具和设备进行电路设计和测试的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术领域的兴趣，培养其主动探索科学问题的精神。

2. 培养学生的团队合作意识，使其学会在团队中发挥个人优势，共同解决问题。

3. 培养学生具备安全意识，了解并遵循实验室安全操作规程，养成良好的实验习惯。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，侧重于学生动手能力和实际操作能力的培养。

学生特点：初三学生具备一定的物理基础和电子技术知识，对实际操作有较高的兴趣。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实践操作能力。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，培养其创新精神和动手能力。

在此基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 逻辑门电路：介绍与门、或门、非门等基本逻辑门的工作原理和应用。

- 触发器：重点讲解RS触发器、D触发器等常用触发器的工作原理和使用方法。

- 交通灯控制电路原理：分析交通灯控制电路的基本组成、工作原理及其应用。

2. 实践操作：- 设计并搭建数字电路交通灯控制系统：学生分组进行电路设计，包括选择合适的逻辑门、触发器等组件，搭建交通灯控制电路。

- 电路测试与调试：学生进行电路测试，观察交通灯控制效果，针对问题进行调试。

3. 教学大纲：- 第一阶段：回顾已学过的逻辑门电路和触发器知识，为后续学习打下基础。

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。

交通灯数字逻辑课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握交通灯数字逻辑电路的基本原理；2. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的交通灯数字逻辑电路；3. 学生能够了解并描述交通灯数字逻辑电路在生活中的应用。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，使用逻辑门电路搭建简单的交通灯控制系统；2. 学生能够通过编程软件，设计并实现交通灯数字逻辑控制程序；3. 学生能够通过实际操作，测试并优化交通灯数字逻辑电路的性能。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子技术的兴趣，增强学习电子技术的自信心；2. 学生能够认识到交通灯数字逻辑电路在生活中的重要性，增强社会责任感；3. 学生能够培养团队协作意识，提高沟通与表达能力；4. 学生能够养成严谨的科学态度，注重实践与创新。

课程性质：本课程为电子技术领域的实践活动，旨在让学生通过实际操作，掌握交通灯数字逻辑电路的设计与应用。

学生特点：本课程针对初中年级学生，他们对电子技术有一定的基础认识，具有较强的动手能力和探索精神。

教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动参与课堂讨论与实践操作，注重培养学生的实际应用能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 交通灯数字逻辑电路基本原理- 逻辑门电路的原理与功能- 交通灯系统的基本组成与工作原理2. 交通灯数字逻辑电路设计- 设计简单的交通灯控制系统- 使用逻辑门电路搭建交通灯控制电路- 编程软件设计交通灯控制程序3. 交通灯数字逻辑电路应用- 分析交通灯数字逻辑电路在实际生活中的应用案例- 讨论交通灯系统优化方案4. 实践操作与性能测试- 实际操作搭建交通灯数字逻辑电路- 测试并优化电路性能- 探讨实验过程中遇到的问题及解决方法教学内容安排与进度：第一课时：介绍交通灯系统基本原理，学习逻辑门电路的原理与功能；第二课时：学习交通灯控制系统的基本组成，设计简单的交通灯控制系统；第三课时：使用逻辑门电路搭建交通灯控制电路，学习编程软件设计交通灯控制程序；第四课时：分析交通灯数字逻辑电路在实际生活中的应用，讨论优化方案；第五课时：实践操作搭建交通灯数字逻辑电路，测试并优化电路性能。

数电课程设计---交通灯控制器数电课程设计---交通灯控制器数字电路课程设计报告题⽬：交通灯控制器院系信息⼯程学院专业学号AP0905学⽣姓名指导教师王天雷⼀、题⽬的要求和意义题⽬要求：1、使⽤555定时器产⽣⼀个2Hz的周期信号作为时钟信号2、使⽤2个发光⼆极管来分别表⽰红、绿交通灯：绿灯亮30秒后，转红灯亮30秒，再进⾏下⼀个周期循环，每⼀个时刻保证只有⼀盏灯亮。

3、使⽤2个发光⼆极管和两位数码管来显⽰⼈⾏道状况A、当交通灯红灯亮时，⼈⾏道绿灯亮，并且数码管显⽰⼈可以通过余下来的时间。

B、⼈⾏道绿灯亮25秒后蜂鸣器发出蜂鸣声3秒后停⽌。

C、⼈⾏道绿灯亮28秒后转⼈⾏道红灯亮，数码管不显⽰。

意义：随着⼈⼝和汽车的⽇益增长，城市交通⽇益拥挤，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。

交通信号灯常⽤于⼗字路⼝，⽤来控制车的流量，提⾼交叉⼝车辆的通⾏能⼒，减少交通事故。

有了交通灯⼈们的安全出⾏有了很⼤的保障。

本设计通过采⽤数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路⽤数字信号⾃动控制⼗字路⼝两组红、绿交通灯的状态转换的⽅法,指挥各种车辆和⾏⼈安全通⾏,实现⼗字路⼝交通管理的⾃动化。

通过本次课程的设计能够增强我们对交通灯的认识和了解，增强我们学习交通灯设计的学习兴趣，让我们把从课本上学习的理论知识运⽤到实际中去，提⾼我们各⽅⾯的能⼒。

在设计的时候，能够充分发挥我们个⼈的想象能⼒和思考能⼒，增强我们的动⼿能⼒。

在设计中，需要我们克服各种困难，需要多次分析电路的设计，⽅案的选择，⼤量的查找资料，了解与课程有关的电⼦电路以及元器件⼯程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。

让我们进⼀步明⽩了设计电路的过程及所需的严谨⼯作作风和科学态度。

⼆、⽅案设计交通灯控制器由秒脉冲信号发⽣器、定时器、控制器、译码显⽰器、信号灯显⽰器五⼤部分组成。

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器学院名称：电子工程学院学生姓名：陈启超（07）专业名称：光电信息工程班级：0903实习时间：2011年12月19日——2011年12月30日题目：数字电路逻辑设计－交通灯一实验目的1.掌握系统设计一般步骤和方法，掌握一个大的系统中各子系统之间的相互作用和相互制约关系。

2.运用数字电路理论知识自行设计并实现一个较为完整的小型数字系统。

通过系统设计、软件仿真、电路安排与调试、写实习报告等环节，初步掌握工程设计的具体步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力，提高实际应用水平。

3.学会用中规模器件设计一个符合要求的系统，并熟悉常用中规模器件的用法。

4.学会按照电路图在面包板上合理布局使各器件在系统中的连线更简单，清晰。

学会使用面包板，从实际的操作中，锻炼自己的动手能力和解决际问题的能力二实验要求在一个具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯的自动控制电路。

实验的具体的要求是：主干道和支干道交替同行，先是主干道的绿灯亮30s，支干道是红灯；然后是主干道黄灯亮5s，支干道是红灯；之后是支干道的绿灯亮20s,主干道是红灯；最后是支干道的黄灯亮5s，主干道是红灯亮。

总体上电路的设计思路就是主干道和支干道交替，循环的运行。

三 使用元件四 总体方案的设计五单元电路的设计（1）主控制电路利用一片161和一片139来实现主电路的控制功能，主要是通过给161的4个输入端置数为0000，从而使它的输出端Q1Q0=00-01-10-11来使139的Y3Y2Y1Y0＝1110－1101－1011－0111的状态的变化来实现交通灯4种状态的变化，而且在倒计时电路反馈回来的高电平才能使它的状态发生一次变化，而且它的每一个状态的变化都能够控制倒计时电路的变化和发光二极管的变化。

所以是把161设计成一个模4的计数器作为主控制电路部分。

（2）脉冲产生电路主要是通过555芯片设计一个能产生一个以一秒为周期的脉冲电路，正确的把4.7K和150K的电阻以及0.1uF的电容和4.7uF的电容接入电路中产生一秒的连续脉冲。

数字电路课程设计——交通灯控制电路系别：电气工程及其自动化专业：通信工程班级：10—1 班姓名：马书亮学号：1016303002指导老师：苏玉娜第一章序言随着社会的飞速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，频繁发生交通问题，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。

其中红灯亮，表示道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已经过停车线的的车辆继续通行；绿灯亮表示道路允许通行。

交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。

交通灯通过的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。

第二章设计任务书、设计题目：交通灯控制电路、技术内容及要求：1、设计任务设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上的车辆通行，具体要求如下：a)每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成, 绿灯表示允许通行，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已通过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。

b)每条道路上每次通行的时间为25s.c)每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5s才能改变换车道。

d)黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次。

2、设计目的通过本设计熟悉用中规模集成电路进行时序逻辑电路和组合逻辑电路设计的方法，掌握简单数字控制器的设计方法。

三、给定条件及器件电容10 uF 2个 0. 1uF2个 发光二极管 红色 3个 黄色2个 绿色2个 三极管 3DG1个导线若干四、设计内容1•电路各部分的组成和工作原理。

2. 元器件的选取及其电路逻辑图和功能。

3. 电路各部分的调试方法。

4. 在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问题，其原因及解决的办法第三章电路组成和工作原理1 •分析系统的逻辑功能，画出其框图色信号灯和用于计时的2位由数码管显示的十进制计数器，其示意图如图 5— 1图1十字路口交通信号灯控制示意图根据交通规则，交通信号灯自动定时控制器所需实现的功能如下：(1＞主、支干道交替通行，通行时间均可在 0 ~ 99 s 内任意设定。

交通灯---数电课程设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电子技术课程设计成绩评定表设计课题：交通灯控制逻辑电路设计学院名称：电气工程学院专业班级：电气1402 学生姓名：学号：指导教师：刘林芝设计地点：31-225设计时间：2015-6-28～2015-7-3指导教师意见：成绩:签名：年月日电子技术课程设计课程设计名称：交通灯控制逻辑电路设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：31-225课程设计时间：2015-6-28～2015-7-3电子技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目交通灯控制逻辑电路设计课题性质工程设计课题来源自拟指导教师刘林芝主要内容（参数）设计一个交通灯控制逻辑电路设计，具体指标如下：（1）主、支干道交替通行，通行时间均可在0~99s内任意设定；（2）当某干道绿灯转黄灯时，另一干道红灯按1Hz频率闪烁；（3）主、支干道黄灯亮的时间相同，均可在0~99s内任意设定；（4）主、支干道通行时间，与黄灯亮的时间均由同一计数器以秒为单位做减计数；（5）计数状态由数码管显示，红、黄、绿三色信号灯由发光二极管模拟。

任务要求（进度）第1-2天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。

第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。

要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。

第5-6天：撰写课程设计报告。

要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅合理。

主要参考资料[1] 康华光．电子技术基础（模拟部分）（第5版）[M]．北京：高等教育出版社，2004[2] 阎石．数字电子技术基础（第5版）[M]．北京：高等教育出版社，2006[3] 陈光明.电子技术书课程设计与综合实训[M]．北京航空航天出版社. 2007审查意见系（教研室）主任签字：年月日目录1、绪论 (4)2、实验目的 (4)3、实验内容及要求 (4)4、使用元件 (5)5、总体方案的设计 (5)6.单元电路的设计 (7)6.1秒脉冲产生电路 (7)6.2主控电路 (8)6.3红绿灯（发光二极管）显示部分 (9)6.4计时部分电路 (9)7、总系统电路图（附后面） (12)8、心得体会及分析 (14)题目：交通灯控制器1、绪论现如今，随着人口和汽车的日益增长，城市交通日益拥挤，人们的安全问题也日益重要。

数字电子技术课程设计——交通灯逻辑控制电路设计一、内容摘要：本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。

系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。

系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

实现对交通灯控制。

交通灯是交通安全的关键，已广泛应用于城乡的十字路口，它的有无作为交通安全检查的重要依据，是交通秩序正常进行的有力保障。

为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制信号灯来进行指挥。

其中红灯（R）亮，表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示允许通行。

二、实验目的1．了解交通灯管理的基本工作原理。

2．熟悉8253计数器/定时器、8259A中断控制器和8255A并行接口的工作方式及应用编程。

3．掌握多位LED显示的方法。

三、设计任务和要求实验内容：设计一个用于十字路口的交通灯控制器。

基本要求如下：1、满足图2顺序工作流程。

图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG，东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。

它们的工作方式有些必须是并行进行的，即南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮，东西方向黄红灯亮。

图2 交通灯顺序工作流程图2、应满足两个方向的工作时序：即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。

时序工作流程图3所示。

图3中，假设每个单位时间为3秒，则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别15秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。

其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和。

图3 交通灯时序工作流程图3、 十字路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。

具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入下一步某方向地工作循环。

交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计第一篇：交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计目录一、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}。