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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,*,指导老师：汪明添 蔡光祥 李风琴 刘靓,莫怀忠,制 作 人：刘念,学 号：,201162305019,交通信号灯,控制逻辑电路设计,指导老师：汪明添 蔡光祥 李风琴,摘要：,近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。,十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。,Page,2,摘要：近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正,Page,3,十字交通路口的红绿灯指挥着行,人和各种车辆安全运行。对十字路口,的交通灯进行自动控制是城市交通管,理的重要课题。,一,、题目概述,Page 3一、题目概述,Page,4,1,、培养数字电路设计的能力,2,、能熟练应用简单集成电路芯片,3,、具备初步的资料查阅能力,3,、掌握交通信号灯控制电路的设计,.,二,、设计目的,Page 41、培养数字电路设计的能力二、设计目的,三,、设计要求,Page,5,用数字逻辑电路设计一个十字路口交通信号灯控制电路，满足下列控制要求：,1,、东、西、难、北方向有红、黄、绿三种灯按顺序亮：,2,、预设时间通过数码管显示倒计时时间；,3,、东西方向和南北方向的信号灯能自动按绿灯黄灯红灯循环显示；,4,、,主干道的通行时间长于支干道的通行时间；,5,、,每次由绿灯变为红灯或由红灯变为绿灯的前,5,秒四个路口要亮黄灯以提示过往车辆及行人注意路灯变化，安全通行；,三、设计要求Page 5 用数字逻辑电路设计一,Page,6,主干道一组红、黄、绿灯和一对数码管；,支干道一组红、黄、绿灯和一对数码管；,四,、控制对象,Page 6主干道一组红、黄、绿灯和一对数码管；四、控制对象,五,、设计原理,Page,7,要实现交通信号灯的自动控制，则要求控制电路由时钟信号发生器、计数器、主控制器、信号灯译码驱动电路和数字显示译码驱动电路等几部分组成。四个路口设有红、黄、绿三色灯和两位,8421BCD,码的计数、译码显示器。,控制系统组成框图,100HZ,时钟产生电路,分频器）,时控制器序状态,各组信号灯显示电路,倒计时计数器,数码管显示电路,五、设计原理Page 7要实现交通信号灯的自动控制，则要求控,Page,8,六,、交通信号灯自动定时控制系统工作流程图,主干道绿灯亮，支干道红灯亮（占,84,秒），,计数器从,84,秒开始递减,主干道黄灯亮，支干道红灯亮（占,5,秒），,计数器从,05,秒开始递减,主干道红灯亮，支干道绿灯亮（占,40,秒），,计数器从,40,秒开始递减,主干道红灯亮，支干道黄灯亮（占,5,秒），,计数器从,05,秒开始递减,Page 8六、交通信号灯自动定时控制系统工作流程图主干道绿,七,、各功能模块电路的设计思路,Page,9,在,实验中选用已有的,100Hz,时钟信号源，因此可以通过设计一个分频器得到,100Hz,的时钟信号。,100HZ,时钟产生电路,分频器）,时序状态控制器,各组信号灯显示电路,倒计时计数器,数码管显示电路,七、各功能模块电路的设计思路Page 9在实验中选用已有的1,可以选择具有减计数功能的计数器如,74LS192,，构成十进制两位数的计数电路。再用,74LS161,数据选择芯片给它置不同的数。,七,、各功能模块电路的设计思路,100HZ,时钟产生电路,分频器）,时控制器序状态,各组信号灯显示电路,倒计时计数器,数码管显示电路,可以选择具有减计数功能的计数器如74LS192，构,七,、,各功能模块电路的设计思路,时序状态控制电路是整个设计的核心，我用的是,74ls138 3-8,线译码器,/,多路转换器,信号灯,部分将计时控制部分输出的信号通过逻辑门电路及,74LS138,（,38,线译码器,）,产生控制信号，控制,信号灯,按照响应时序显示,100HZ,时钟产生电路,分频器）,时序状态控制电路,各组信号灯显示电路,倒计时计数器,数码管显示电路,七、各功能模块电路的设计思路 时序状态控制电路是,Page,12,信号灯用红、黄、绿三种颜色的,LED,灯代替，考虑东西方向和南北方向信号灯亮灭的规律，可以进行分组连接，以减少控制信号线，如可以把东西方向的红、黄、绿灯连成一组，南北方向的红、黄、绿灯连成一组。,七,、各功能模块电路的设计思路,100HZ,时钟产生电路,分频器）,时控制器序状态,各组信号灯显示电路,倒计时计数器,数码管显示电路,Page 12信号灯用红、黄、绿三种颜色的LED灯代替，考,七,、各功能模块电路的设计思路,Page,13,100HZ,时钟产生电路,分频器）,时控制器序状态,各组信号灯显示电路,倒计时计数器,数码管显示电路,选用,7,段数码管来显示时间,七、各功能模块电路的设计思路Page 13100HZ时钟产生,Page,14,八,、,交通灯控制器时序状态分析,四个状态的逻辑关系真值表,状态,输入,输 出,S1,S0,东西方向,南北方向,人行道,Gdx,Ydx,Rdx,Gnb,Ynb,Rnb,rnb,gnb,rdx,gdx,t1,0,0,1,0,0,0,0,1,1,0,0,1,t2,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,1,t3,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,t4,1,1,0,0,1,0,1,0,0,1,1,0,Page 14八、交通灯控制器时序状态分析四个状态的逻辑关,九、,总电路仿真图,九、总电路仿真图,Page,16,本设计中要用十进制减法计数器。可选用具有减计数功能的,4,块,74ls192,同步可逆计数,器，,74LS192,是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能,构成十进制两数的计数电路，从而进行置数和十进制减法计数。,十,、各部分电路功能及部分连线图,Page 16 本设计中要用十进制减法计数器。可选用具有减计,Page,17,74ls161,是,四位二进制计数器,，具有计数、保持、预置、清零功能。,74ls161,不但能能实现模,16,的计数功能，还可以构成任意进制的计数器。在此部分电路中,74ls161,构成了十进制计数器。,十,、各部分电路图功能及部分连线,Page 1774ls161 是四位二进制计数器，具有计数、,Page,18,十,、各部分电路功能及部分连线图,74ls138 3-8,线译码器,/,多路转换器,信号灯,部分将计时控制部分输出的信号通过逻辑门电路及,74LS138,（,38,线译码器）产生控制信号，控制,信号灯,按照响应时序显示,Page 18十、各部分电路功能及部分连线图74ls138,Page,19,3,线,-8,线译码器,74LS138,的功能表,无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到,74LS138,的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平,1,芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平,0,，其余,7,个输出引脚全为高电平,1,。,71LS138,有三个附加的控制端、和。当、时，输出为高电平（,S,1,），译码器处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平,Page 193线-8线译码器74LS138的功能表无论从逻,总结,利用数码管，定时器，,LED,灯，以及仿真系统实现交通灯的模拟。此次课程设计原理比较简单，但是交通灯大致的原理还是表现体现出来了。,此次设计中查阅了大量的资料，清楚明白了交通灯的工作原理和其在生活中的重要性。学到了许多知识，并且还锻炼了能力，这将对我以后的生活和工作都会有很大帮助的。,Page,20,总结 利用数码管，定时器，LED灯，以及仿真系统,Page,21,谢谢大家！,过马路请走人行道，遵守交通规则,Page 21谢谢大家！过马路请走人行道，遵守交通规则,
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