十字路口交通灯控制器设计

“数字电路课程设计交通灯” 在本次数字电路课程设计中，学生们被要求设计一个交通灯控制器，旨在复习和应用所学的数字电路知识，同时提升实践操作能力。这个交通灯控制器的设计目的是实现一个十字路口的自动信号控制系统，确保交通流畅。 一、任务要求： 1. 设计的交通灯控制器需有南北和东西两个方向，每个方向有红、黄、绿三种灯。南北方向的灯用r、y、g表示，东西方向的灯用R、Y、G表示。系统应按照图1所示的工作流程进行切换，即g（R）→r（G），黄灯作为过渡，闪烁提示绿灯即将变红。 2. 控制器需满足两个方向的时序要求：东西方向（主干道）红灯亮20秒，绿灯亮30秒，黄灯亮5秒；南北方向（支干道）红灯亮30秒，绿灯亮20秒，黄灯同样为5秒。这样，东西方向红灯亮的时间等于南北方向黄绿灯亮的时间之和，反之亦然。 3. 十字路口还需配备数字显示装置，显示当前绿灯剩余时间。当绿灯亮起时，计数器设定初始值，每秒递减1，直到“0”，此时红绿灯交替，完成一次工作循环。例如，南北方向转绿时，数字显示为19，计数至4时黄灯闪烁，计数至“0”时，黄灯熄灭，南北红灯亮，同时东西方向绿灯亮，数码管显示为29。 二、总体方案： 1. 交通灯控制系统的核心包括控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器。秒脉冲发生器提供定时基准，译码器产生控制信号驱动信号灯，控制器协调整个系统的工作。具体组件功能如下： - TL：表示绿灯亮的时间，即车辆通行时间，定时结束后，TL=1，否则，TL=0。 - TY：表示黄灯亮的时间，持续5秒，定时结束，TY=1，否则，TY=0。 - ST：定时器达到预设时间后，控制器发出状态转换信号ST，控制定时器开始新的计时周期。 通过这个交通灯控制器的设计，学生可以深入理解和应用数字电路中的定时器设计、状态机逻辑、信号驱动以及同步计数器等概念。此外，实际操作也能提高他们解决实际问题的能力，强化理论与实践的结合。