交通灯控制电路的设计

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专业：物联网131班 学号： 指导老师：

完成日期：11月12日

接口技术课程设计

1.设计任务与要求

1.1 设计目的

随着生活水平的提高，家庭汽车拥有量越来越多，城市交通堵塞问题越来越严重，解决城市的交通拥挤问题越来越紧迫。交通灯在这个交通环境中起着一个重要的角色，是交通管理部门管理交通的重要工具。十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全运行。智能的交通灯能有效地缓解城市的交通压力，减少交通事故；为人民节省大量出行时间，创造出更多的社会价值。 本文运用数字电路理论知识自行设计一个较为完整的小型数字系统。通过系统设计、Multisim软件仿真、电路安排与调试，在此次设计中学会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，以及提高实际应用水平。

1.2 设计内容

1. 设计一个十字路口的交通灯控制电路，十字路口分为主干道、次干道，两干道交替运行，红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行。主干道放行时间为25秒，次干道为15秒。 2. 每次绿灯变红灯，黄灯先亮5秒（另外一条道上依然是红灯）。 3. 干道上有数字显示的时间提示，方便人们把握时间，具体要求主、次道

上通行时间和黄灯亮都是秒减计数。 4. 黄灯亮时闪烁。

5. 时间显示，手动置5，以及用七段数码显示管的显示管数字闪烁。

1.3 设计要求

1.用Multisim仿真软件仿真电路，并进行调试；

2.写出设计的全过程，附上有关电路图和资料，最后有心得体会。 3.附带元器件及参数；

2.方案论证与选择

2.1十字路口交通灯的系统设计

十字路口交通灯的系统图如图1，秒脉冲发生器产生整个定时系统的基脉冲，由减法计数器对显示时间减数达到控制每种工作状态的持续时间，当减法计数器的回零脉冲使状态控制器完成状态转换，与此同时，状态译码器根据系统的下一个工作状态决定下一个减计数的初始值。减法计数器的状态有BCD译

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码器、显示管显示。在黄灯亮期间，状态译码器将秒脉冲引入红灯控制电路，让红灯闪烁。

秒脉冲发生器 状态控制器 置数控制 红灯闪烁控制 状态译码器 减法计数器 次干道信号灯 主干道信号灯 显示时间 图1 十字路口交通灯的系统图

3.单元电路的设计和元器件的选择

该电路主要由四位二进制同步计数器(同步清除)、四位十进制同步可逆计数器74LS190N、3线－8线译码器3线－8线译码器74LS138、和四段数码显示管组成。首先介绍主要芯片的逻辑功能。

74LS190D的引脚图见图6，真值表见图7。

图6 74LS190D的引脚图

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