数字电子技术红绿灯课程设计报告

数字电路课程设计总结报告题目:红绿灯控制器目录一. 设计任务书二. 设计框图及整机概述三. 各单元电路的设计方案及原理说明四. 调试过程及结果分析五. 设计、安装及调试中的体会六. 对本次课程设计的意见及建议七. 附录（包括: 整机逻辑电路图和元器件清单）一．设计任务书1.题目: 红绿灯控制器2.设计要求设计一个红绿灯控制器设计应具有以下功能基本设计要求: 设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能（1）东西方向绿灯亮, 南北方向红灯亮。

.（2）东西方向黄灯亮, 南北方向红灯亮。

（3）东西方向红灯亮, 南北方向绿灯亮。

(4 ) 东西方向红灯亮, 南北方向黄灯亮。

要求有时间显示（顺数、逆数皆可）, 时间自定。

（大于15秒以上）, 可添加其他功能。

3.给定条件（1）、只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。

(不一定是实验用过的)十字路口交通示意图二． 设计框图及整机概述1、设计框图2、 整机概述该电路旨在模拟交通灯基本工作原理。

在预置数电路信号灯显示电路中设定南北方向红灯（47秒）、绿灯（38秒）、黄灯（9秒）, 电路按照设计要求的状态工作。

三． 各单元电路的设计方案及原理说明1、 减法计数器本电路采用两片同步十进制加/减法计数器74LS190, 用串行进位方式构成一个百进制减法计数器, 再采用预置数的方法, 构成47进制的减法计数器。

如下图所示:2、 状态控制器交通灯工作流程如图所示主、支道上红、绿、黄信号灯的状态主要取决状态控制器的输出状态。

他们之间的关系见真值表所示。

对于信号灯的状态, “1”表示灯亮, “0”表示灯灭。

主道红灯亮，支道黄灯亮支道红灯亮，主道绿灯亮 0秒末 主道红灯亮，支道绿灯亮 支道红灯亮，主道绿灯亮 47秒支道红灯亮，主道黄灯亮 9秒主道红灯亮，支道绿灯亮 0秒末47秒 9秒信号灯信号真值表根据真值表, 可求出各信号灯的逻辑函数表达式为: R=Q2‘G=Q2Q1‘Y=Q2Q1R1=Q2G1=Q2‘Q1’Y1=Q2‘Q1所以交通灯的显示电路如图所示:3、数码管显示数码管从左到右依次接入计数器高位、低位4、减法计数器——状态控制器减法计数器0秒或者9秒的时候给状态控制器一个脉冲信号, 电路图如下:四．调试过程及结果分析调试过程由电路仿真软件实现。

数字电子课程设计红绿灯一、教学目标本课程旨在通过学习红绿灯的数字电子设计，让学生掌握数字电子的基本知识和技能，培养学生的实际操作能力和创新思维。

知识目标：使学生了解数字电子的基本概念，掌握逻辑门、触发器、计数器等基本电子元件的工作原理和应用。

技能目标：培养学生运用数字电子知识进行实际电路设计和制作的能力，使其能够独立完成简单的数字电子项目。

情感态度价值观目标：培养学生对数字电子技术的兴趣和热情，增强其对科技创新的认知和追求，培养其社会责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字电子的基本概念、逻辑门、触发器、计数器等基本电子元件的工作原理和应用，以及红绿灯的数字电子设计实例。

通过对逻辑门、触发器、计数器等基本电子元件的学习，使学生了解其工作原理和应用，为红绿灯的数字电子设计打下基础。

然后，通过红绿灯的数字电子设计实例，使学生能够将所学知识运用到实际中，提高其动手能力和创新思维。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。

通过讲授法，使学生掌握数字电子的基本概念和知识；通过讨论法，激发学生的思考和探讨，培养其创新思维；通过案例分析法，使学生了解数字电子技术在实际中的应用；通过实验法，提高学生的动手能力和实际操作技能。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备适当的教材、参考书、多媒体资料和实验设备等教学资源。

教材方面，我们将选择内容全面、系统，且符合学生年级特点的教材；参考书方面，我们将选择一些深入浅出、易于理解的书籍；多媒体资料方面，我们将收集一些与课程相关的视频、动画等资料；实验设备方面，我们将准备一些基本的数字电子实验器材，以供学生进行实际操作。

五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式，包括平时表现、作业、考试等。

平时表现方面，将通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现进行评估；作业方面，将根据学生提交的作业质量、完成情况进行评估；考试方面，将设置理论考试和实际操作考试，以检验学生对知识的掌握和应用能力。

一、课程设计题目交通灯控制系统设计二、设计的任务和要求1）在严格具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装置。

要求：在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯；顺序无要求；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。

红（主：R,支：r）绿（主：G，支：g）黄（主：Y，支：y）三种颜色灯，由四种状态自动循环构成（Gr→Yr→Rg→Ry）;并要求不同状态历时分别为：Gr:30秒，Rg:20秒，Yr,Ry:5秒。

三、系统总体设计方案及系统框图方案一：芯片设计（1）芯片功能及分配交通灯控制系统主要由控制器、定时器、译码器、数码管和秒脉冲信号发生器等器件组成。

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，由它控制定时器和译码器的工作。

1）系统的计时器是由74LS161组成，其中应因为绿灯时间为30秒，所以绿灯定时器由两块74LS161级联组成.74LS161是4位二进制同步计数器，它具有同步清零，同步置数的功能。

2）系统的主控制电路是由74LS74组成，它是整个系统的核心，控制信号灯的工作状态。

3)系统的译码器部分是由一块74LS48组成，它的主要任务是将控制器的输出翻译成6个信号灯的工作状态。

整个设计共由以上三部分组成。

（2）设计原理：1)总体方案如图：2）各单元电路的设计：1. 秒脉冲信号发生器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秒脉冲，电路图如下图所示：2.主控制电路D1=Q1/Q2+/Q1Q2(/表示取非) D2=/Q2 CLK=CO2 CLR和PR均置1.主控制电路可产生00---->01---->10---->11----00控制信号。

3.红绿灯显示电路电路图如图：4. 计时部分电路A ) 计时器状态产生模块：设计要求对不同的状态维持的时间不同，限于实验室器材只提供74LS161.因要以十进制输出，且有一些状态维持时间超过10秒，则必须用两个74LS161分别产生个位和十位的数字信号。

前言现如今，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。

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。

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、科学化、简便化。

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。

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、黄、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。

因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。

本实验设计目的是培养数字电路的能力，掌握交通信号灯控制电路的设计方法。

设计任务及要求设计一个十字路口的交通灯定时控制系统，基本要求如下：（1）甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒。

（2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道。

（3）黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。

（4）十字路口有数字显示灯亮时间，要求灯亮时间以秒为单位作减计数；（5）要求通行时间和黄灯亮的时间均可在0~99s内任意设定。

本设计由王宇同学完成。

由于所学知识有限，设计中难免出现错误，请老师批评指正。

目录第一章设计任务及设计目的 (1)第二章系统概述 (2)2.1 系统概述 (2)2.2 交通灯逻辑分析 (2)2.3总体设计方案 (2)第三章单元电路设计与分析 (5)3.1秒脉冲信号发生器的设计 (5)3.2定时器的设计 (5)3.3 控制器的设计 (6)3.4 显示电路的设计 (9)第四章综述及心得体会 (10)4.1 系统综述 (10)4.2 总结及心得体会 (10)附录 (12)附录一实验电路图 (12)附录二芯片引脚图 (13)附录三元器件清单 (16)附录四焊接电路板 (17)参考文献 (18)交通灯定时控制系统的设计、制作摘要：在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示该条道路允许通行。

数字电子技术课程设计实验报告题目：交通信号灯控制电路设计专业：班级：学号：姓名：指导老师：时间：一、设计任务及要求为了确保十字路口的车辆顺利通过，往往采用自动控制的交通灯信号灯来进行指挥。

（1）其中红灯（R）亮表示该条道路禁止通行；（2）黄灯（Y）亮表示停车，绿灯（G）亮表示允许通行；（3）黄灯亮时要求每秒钟闪亮一次；（4）东西、南北方向除了有红（R）、黄（Y）、绿（G）灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）；二、课程设计实验预习要求（1）复习数字系统设计基础。

（2）复习多路数据选择器、二进制同步计数器的工作原理。

（3）根据交通灯控制系统框图，画出完整电路图。

三、设计原理与电路1.分析系统逻辑功能，画出系统框图控制系统原理图交通灯原理控制如上图所示，它主要由秒脉冲发生器、定时器、译码器、控制器等部分组成。

秒脉冲发生器是本实验中控制器和定时器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯控制信号，经驱动电路驱动后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它接受来自定时器的信息后控制译码器工作。

2.单元电路的设计1）控制器控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作。

（1）交通灯的四种工作状态的转变是由控制器进行控制转换的，它们的工作方式满足如右图顺序工作流程，设东西向的红、黄、绿灯分别为EW(R)、EW(Y)、EW(G)，南北向的红、黄、绿灯分别为NS(R)、NS(Y)、NS(G）。

状态1：东西方向车道的绿灯亮，车道通行；南北方向车道的红灯亮，车道禁止通行。

状态2：东西方向车道的黄灯亮，车道缓行；南北方向车道的红灯亮，车道禁止通行；状态3：东西方向车道的红灯亮，车道禁止通行；南北方向车道的绿灯亮，车道通行；状态4：东西方向车道的红灯亮，车道禁止通行；南北方向车道的黄灯亮，车道缓行；四个状态用时所占比例分别为5:1:5:1,所以，计数器每次工作的循环周期为12，所以可以选择12进制计数器。

电子技术课程设计报告交通灯学院：电气学院专业班级：电子信息工程学生姓名：指导教师：刘正梅完成时间：20110715成绩：电子技术课程设计报告一. 设计要求设计一个由一条主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口交通灯控制电路。

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

本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、定时器、控制器、译码显示电路组成。

秒脉冲发生器由NE555产生脉冲，定时器由74LS160实现，控制器由74LS161和74LS14组成，译码电路采用74LS48和七段数码管来显示。

控制器通过ST信号对定时器进行控制，从而显示红黄绿灯的转换（1）．在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设计5s计时显示电路（2）．主、支干道交替通行，主干道每次放行60s，支干道每次放行45s，设计60s和45s计时显示电路（3）．用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关代替传感器作检测车辆是否到来的信号二. 设计的作用、目的（1）熟悉集成电路的引脚安排。

（2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

（3）了解面包板结构及其接线方法。

（4）了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理。

（5）学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。

（6）熟悉数字交通灯控制电路的设计与制作。

三. 设计的具体实现1．系统概述2．简单介绍系统设计思路与总体方案的可行性论证，各功能块的划分与组成，全面介绍总体工作过程或工作原理。

十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。

有一人主干道和一个支干道的十字路口如图所示。

每边都设置了红、绿、黄色信号灯。

红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒鈡，以便让停车线以外的车辆停止运行。

因为主干道上的车辆多，所以主干道放行的时间要长。

1）主干道方向绿灯亮，支干道方向红灯亮。

XXXXXX课程设计课程名称：数字电子技术课题名称：交通信号灯专业：自动化班级： 091学号：0000000001姓名： XXX指导老师：XXX交通信号灯一.内容摘要：由一条主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口，为确保安全而迅速的通行，在交叉路口的每个入口处设置了红，绿，黄三色信号灯。

红灯亮禁止通行;绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁止线外。

二.设计内容及要求：1．主干道和支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒。

2．每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒，此时原红灯不变。

3．用十进制数字显示放行及等待时间。

三、程序控制流程四.原理电路的设计：本设计要求设计一个主干道30秒、支干道20秒的交通信号灯控制系统，每次由绿灯变红灯时要有5秒黄灯亮作为过渡，分别用红、黄，绿三色发光二极管表示信号灯，并用数码管显示顺计时。

因此，本设计需要一个脉冲产生模块、信号灯模块、顺计时模块、数码显示和主控模块。

脉冲产生电路用以驱动顺计时电路，顺计时模块以单位时间秒为单位倒计时，数码显示块显示顺计时的时间，主控模块对电路中上网各个模块进行级联。

交通灯控制系统的组成框图如图1所示。

主控电路主要用于记录十字路口交通灯的工作状态，通过主控电路分别点亮相应状态的信号灯。

秒信号发生器产生整个定时系统的时基脉冲，通过加法计数器对秒脉冲加法计数，达到控制每一种工作状态的持续时间。

加法计数器的异步预置数端会与数据选择器的一个输出端相连，当计数到对应灯亮时间的最大值时，数据选择器会通过一个非门反馈到加法计数器的置数端，使得计数器重新计数。

加法计数器的状态由4511的七段译码、数码管显示。

在黄灯亮期间，主控电路将秒脉冲引入红灯控制电路，使红灯闪烁。

1.主控电路主、支干道上红、黄、绿信号灯的状态主要取决于主控电路的输出状态。

它们之间的关系见真值表1。

对于信号灯的状态，“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。

表1 信号灯信号的状态主控电路由画卡若图得：主干道：R=Q2; Y=Q2~; G=Q2~Q1~;支干道：r=Q2~; y=Q2Q1; g=Q2Q1~;主控电路用两个双四选一的数据选择器，及两个D触发器实现主控电路控制计时器和灯的亮暗。

摘要：目录1 设计任务目的与要求 (3)2 模块及其原理介绍 (3)3 设计方案 (4)4 结论与问题讨论 (7)5 元件清单及电路总图 (8)6 芯片资料手册 (10)一任务目标<一> 课程性质数字电子技术课程设计是学生的专业基础课。

课程设计是以实验为基础在教师指导下独立查阅资料、设计和调试特定功能的电子电路。

课程设计对于提高学生的电子工程素质和科学实践能力非常重要，是由学生自行设计和自行调试的综合性训练。

<二> 课程目的训练学生综合地运用所学的<模拟电子技术><数字电子技术>的基本知识，独立、完整地设计一定功能的电子电路，并培养设计软件应用和仿真等综合能力。

<三> 基本要求：1）设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间在30至90秒范围内设定，时间应可分别设定并易于设置修改。

2）在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟（包含在30至90秒范围内），才能变换运行车道；黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。

3）甲、乙车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）。

扩展要求：4）同步设置人行横道红、绿灯指示。

二.模块及原理介绍交通灯控制系统的原理框图如图所示。

它主要由控制器、定时器和时钟发生器等部分组成。

时钟发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器，数码管和二极管的工作。

根据分析系统的状态变化列出状态转换表：（1）甲干道绿灯亮，乙干道红灯亮。

表示甲干道上的车辆允许通行，乙干道禁止通行。

（2）甲干道黄灯亮（五秒），乙干道红灯亮。

表示甲干道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，乙干道禁止通行。

（3）甲干道红灯亮，乙干道绿灯亮。

表示甲干道禁止通行，乙干道上的车辆允许通行。

（4）甲干道红灯亮，乙干道黄灯亮（五秒）。

《数字逻辑电路设计》课程设计报告题目：红绿灯控制器指导教师：***设计人员：李璧江学号：**********班级：电信132日期：2015.5.7目录第I 条学习目的 (3)节1.01 设计起源 (3)节 1.02 设计目的 (3)第II 条设计任务书及基本要求 (3)节 2.01 基本要求 (3)节 2.02 设计任务书 (4)节 2.03 设计的一般方法及提示 (5)第III 条设计框图及整机概述 (5)第IV 条各单元电路的设计方案及原理说明 (6)节 4.01 计数器的连接和置数 (6)节 4.02 计数器的选通和转换处理 (8)节 4.03 交通灯的连接 (10)第V 条调试过程及结果分析 (11)节 5.01 计数器调试 (11)节 5.02 数码管显示调试 (11)节 5.03数码管的连接 (11)节 5.04 计数器的选通和转换调试 (12)第VI 条设计丶安装及调试中的体会 (14)第VII 条对本次课程设计的意见及建议 (15)第VIII 条附录 (16)节8.01 元器件清单 (16)节8.02 整机逻辑电路图 (16)第 I 条学习目的节 1.01设计起源数字电路发展到今天，其设计思想，方法，手段的变化。

节 1.02设计目的1、掌握数字系统的分析和设计方法；2、能够熟练地、合理地选用集成电路器件；提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力；3、培养书写综合实验报告的能力。

第 II 条设计任务书及基本要求节 2.01基本要求1、根据设计任务要求，从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适的元器件，最后画出总原理图。

2、通过仿真、电路调试，能实现相应的计时功能、逻辑功能，直至实现任务要求的全部功能。

对电路要求布局合理、走线清楚、工作可靠。

3、写出完整的课程设计报告，其中包括调试中出现异常现象的分析和讨论。

节 2.02设计任务书任务：红绿灯控制器基本设计要求：仿真实现，设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能（1）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。

《电子技术》课程设计报告题目简易交通信号灯控制器学院（部）专业班级学生姓名学号6 月18 日至 6 月22 日共 1 周指导教师（签字）摘要交通运输是国家经济发展的动力，日常出行也是我们生活中不可或缺的一部分。

在确保十字路口的交通秩序工作中，信号灯扮演了极其重要的角色。

交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色的电子系统。

交通灯简易交通信号灯控制器利用555秒脉冲发生器提供秒脉冲CP信号，为计数器提供工作频率。

计数器由两块74LS190级联构成八位二进制，实现倒计数；显示电路由两个十六进制数码管构成，可以显示00-99之间的数字；控制电路由74LS161构成的循环电路控制三种灯的开关；置数电路由相应数量的74LS465与74LS138译码器构成置位电路使得主干道在45-0秒为绿灯，5-0秒时为黄灯，30-0秒时为红灯，相应的次干道与主干道相配合，在50-0秒时为红灯，在25-0秒时为绿灯，在5-0秒时为黄灯，通过共用CP脉冲，实现对主干道与支干道交通信号灯的联合控制。

关键字根据设计原理，系统的关键字有以下几个：交通信号灯秒脉冲递减计数分时置数控制器目录1.课题名称以及设计要求 (4)1.1课题名称 (4)1.2设计要求 (4)2.系统概述 (4)2.1总体方案的选择 (4)2.2系统总体结构框架 (5)2.3系统基本工作原理 (6)3.单元电路设计与分析 (7)3.1 秒脉冲发生器单元 (7)3.2倒计数以及显示单元 (8)3.3 信号灯控制单元 (9)3.4 顺序定时置数置数单元 (10)3.5 黄灯闪烁以及蜂鸣提示单元 (12)4.系统仿真 (13)4.1仿真说明 (13)4.2 仿真示意图 (14)5.系统综述以及总体电路图 (15)5.1系统综述 (15)5.2 总体电路图 (17)6.结束语 (18)7.元件明细表 (18)7.1 元件明细列表 (18)7.2 元件说明 (19)8.参考文献 (19)9.收获体会与总结 (20)9.1收获体会 (20)9.2问题反思以及对未来交通信号控制的思考 (20)10.鸣谢 (21)一．课题名称以及设计要求1.1课题名称简易交通灯信号控制器1.2设计要求简易交通信号灯控制，主要实现功能如下：1. 定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒；2. 每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡；3. 分别用红、黄、绿色发光二级管表示信号灯；4. 设计计时显示电路。