《电子技术》课程设计报告电子技术》题目简易交通灯信号控制器信息工程学院电子信息工程24030802魏烈芳2403080205月30日共2学院（部）专班业级学生姓名学号12月20日至12周指导教师（签字）目录一、题目名称二、设计要求三、第一章四、第二章五、第三章六、第四章七、参考文献八、元器件明细表附图九、鸣谢十、收获与体会，存在的问题等收获与体会，系统概述单元电路设计与分析系统综述、系统综述、总体电路图结束语一、课题名称课题名称：简易交通信号灯控制二、设计要求⑴定时控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒⑵每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯作为过渡⑶分别用红、黄、绿色发光二极管表示信号灯⑷设计计数显示电路摘要：本设计是采用数字电路的相关知识设计一个简易交通信号灯的控制电路，实现主干道、支干道红、黄、绿灯状态的转换控制，指挥车辆和行人安全通过，实现十字路口交通管理规范化。本次设计中，以本学期所学的知识为基础进行设计。⑴设计一个简易的交通信号控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在个入口设置红、黄、绿三色信号灯，红灯亮禁止通过，绿灯亮允许通过，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。⑵主干道亮红灯时，支干道亮绿灯;主干道亮绿灯时，支干道亮红灯。⑶主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒，设计45秒、25秒计时、显示电路。⑷每次由红灯变为绿灯时，有5秒的黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间听到禁行线外，设计5秒计时、显示电路。三、第一章系统概述（一）经过上网查询、书籍查阅，得出了关于交通信号灯控制器可由以下几种方案实现方案一：采用通用中小型规模集成芯片及逻辑门电路实现。方法比较繁琐和陈旧，在技术上是可行的，可以简化电路的设计。方案二：采用单片机系统设计。单片机内部具有定时器、计数器和高稳定的频率源等硬件资源以及灵活的软件运算和控制电路，能够十分方便地对外部信号进行计数，并且可以实现逻辑控制及数据运算。方案三：采用CPLD（包括大规模CPLD/FDGAD等）系统设计。CPLD是高效的设计软件，可通过软件对电路结构进行设计，实现各种数字逻辑系统功能，而且由于管脚定义灵活，大大减轻电路图的设计。基于上述分析可见，方案二和方案三较方案一更加方便、灵活，但由于所学的知识有限，时间有限，又要对课本所学的知识有所体现，所以，最终选择方案一。设计一个有脉冲发生器、控制器、计数器、状态译码器等组成的集成电路，由控制器完成整个电路的自动转换，状态译码器接受控制器的输出控制各信号灯。（二）方案一的原理框图主干道状态控制电路秒脉冲计数器支干道数字显示电路秒脉冲作为整个电路的时基脉冲，向状态控制电路和计数器提供CP脉冲。状态控制器控制主干道和支干道的信号灯工作状态，同时驱动计数器进行相应的计数，计数器驱动数码显示电路，显示倒计时状态。四、第二章单元电路设计与分析（1）秒脉冲电路因为控制系统是以秒作为单位的，所以用秒脉冲发生器。秒脉冲发生器是由555定时器构成的多谐振荡器构成的。电路图如下：1-1112VVs47k??R1R325k??Key=A50%439k??R2VCCRSTDISTHRTRICONOUT7C110uF8GND10nFCf555_VIRTUALTimer0图（1-1）（2）状态控制部分该电路有四个状态，具体如下控制状态S0（00）S1（01）S2（10）S3（11）红绿灯显示主绿，支红主黄，支红主红，支绿主红，支黄时间45S5S25S5S可以用74LS161实现状态转换列出真值表为QD0000000011111111QC0000111100001111QB0011001100110011QA0101010101010101G1111111110000000Y0000000001000000R0000000000111110g0000000000111110y0000000000000001r1111111111000000yr（其中：G，Y，R分别代表主干道绿，黄，红灯gyr分别代表支干道绿，黄，红灯）由真值表得出G=QD+QCQBQAY=QDQCQBQAR=QDQC+QDQBg=QDQCQB+QDQCQB+QDQBQAy=QDQCQBQAr=QD+QCQB由此可以画出电路图如下（2-1），预置数端接0000VCC5VU13456ABCDENPENT~LOAD~CLRCLKQAQBQCQDRCO1413121115U2A74LS04DU3A74LS04DU4A74LS04DU5A74LS04DU6A3244U9A74LS10D74LS08DU10A74LS08DU12A31