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课 程 设 计

课程名称 数字电子技术课程设计

题目名称 交通灯控制电路设计 学生学院 物理与光电工程学院

专业班级2014级电子科学与技术01班

学 号 3114008397 学生姓名 阿地力·麦麦提 指导教师

20016年6 月 28 日

交通灯控制电路设计

1设计目的：

1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。 2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。 2设计任务和要求：

1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。

2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。

3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。设计30s和20s计时显示电路。

4.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，设置5s计时显示电路。 3原理电路和程序设计：

实现上述任务的控制器整体结构如图4

主干道信号灯 支干道信号灯 译码驱动电路 主 控 制 器 L、S、P 计时器 时钟信号

图4交通灯控制器结构图

1）主控制器

主控电路是本课题的核心，主要产生30s、20s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。主控电路属于时序逻辑电路，可采用状态机的方法进行设计。 主干道和支干道各自的三种灯（红、黄、绿），正常工作时，只有4种可能，即4种状态：

主绿灯和支红等亮，主干道通行，启动30s定时器，状态为S0；

主黄灯和支红灯亮，主干道停车，启动5s定时器， 状态为S1；

主红灯和支绿灯亮，支干道通行，启动20s定时器，状态为S2；

主红灯和支黄灯亮，支干道停车，启动5s定时器，状态为S3。

四种状态的转换关系如图5：

未过30s 主绿灯 已过30s 支红灯 亮

已过5s

S0 未 未 主红灯 主黄灯 过 过 支黄灯 支红灯 S S 1 3 5 s 5 s 亮 亮 已过5s S 2 主红灯 已过20s 支绿灯 亮 未过20s

s

图5交通灯控制状态转换图

2）译码驱动电路 (1)信号灯译码电路

主控器的四种状态分别要控制主、支干道红黄绿灯的亮与灭。令灯亮为“1”，灯