交通灯课程设计8

1、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。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 之后然后切换到东西方

2、向 ,这样如此循环 , 这样的 话我们就要设计一个 1 6 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 05 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

3、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正常运行时首先倒计时预置数，通过秒脉冲源给倒计数器发送秒脉冲，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

4、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。方案二：交通灯控制原理图：555 A时器空诵丽 L乐灯紧急开关图21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

5、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：通过这两个方案的比照，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

6、 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。其中两个 74192 的置数端是由控制十位数字的 74192 个高位输出端 QD 通过一个非 门接过来的，并且低位输入端 A 接高电平，控制十位数字的 74192 的减计数控制端接控制 个位数字的 74192 的借位输出端 B0 。两个74192 的清零端都接在紧急开关的一端。如下 图：2?黄灯控制电路这里是采用数据分配器 74138,该芯片的输入端 A、B、C分别接倒计时计数器中的控制 个位数字的74192的输出端QA、QB、QC,为了保证是在显示器只是在显示05s时黄灯亮,

7、应把此74138的使能端G1由倒计时计数器中的控制十位数字的74192的输出端QA与由倒计时计数器中的控制个位数字的 74192的输出端QD通过一个或门再经过一个非门接过去。然后6输出端丫 0、丫 1、Y2、Y3、Y4、丫5都分别经过一个非门然后都接入一个或门，那么或门的输出端就是接黄灯的，也即黄灯控制器的输出端。如下列图：71L38IVUY1A s c G 吃JK触发器，其中J、K端都同3 ?信号灯转换电路计数进制转换器YaW信号灯转换器其实就是由计数进制转换器来实现丫6即一个时接高电平，即构成了一个 T触发器，目的就是实现翻转功能，其时钟输入端是由倒计时计 数器中的两片74192的八个输出

8、端经过一个或门然后经过一个非门接入。如下列图:4 ?交通灯显示电路一个方向的红灯由信号灯转换电路的反向输出端Q和一个紧急开关的输出端经过一个 或门接入，黄灯是由信号灯转换电路的正向输出端 Q和一个紧急开关的输出端经过一个非门以及一个黄灯控制电路 的输出端经过一个 1HZ的脉冲源，这三个输出端再经过一个与门接入， 绿灯由信号灯转换电路的正向 输出端Q和一个紧急开关的输出端经过一个非门，这两个输出 端再经过一个与门接入；另一个方向的红 灯由信号灯转换电路的正向输出端 Q和一个紧急开关的输出端经过一个或门接入，黄灯是由信号灯转换电路的反向输出端Q和一个紧急开关的 输出端经过一个非门以及一个黄灯控制电路的输出端经过一个1HZ的脉冲源，这三个输出端再经过一个与门接入，绿灯由信号灯转换电路的反向输出端