数字电子交通灯控制电路设计方案

数字电子交通灯控制电路课程设计 一、设计目的 本设计的目的是利用数字电路的理论知识设计十字路口交通指挥控制器，控制两路口方向的红、黄、绿三种交通灯，并用数字指示通停时间。通过这个设计，熟悉交通灯控制电路的组成及工作原理，并掌握相关芯片的逻辑功能及使用方法。 二、设计任务与要求 设计任务是设计一个十字路口交通指挥控制器，控制两路口方向的红、黄、绿三种交通灯，并用数字指示通停时间。技术参数有： 1. 东西停，南北行——东西红灯亮，南北绿灯亮 30S 2. 东西停，南北转行——东西红灯亮，南北黄灯亮 5S 3. 东西行，南北停——东西绿灯亮，南北红灯亮 30S 4. 东西转行，南北停——东西黄灯亮，南北红灯亮 5S 三、总体设计方案的确定 系统由控制单元和处理单元组成，控制单元接收外部系统时钟和复位信号。处理单元由定时器和译码显示器组成。定时器能向控制单元发出 30S 和 5S 的定时信号，译码显示电路在控制单元的控制下，改变交通灯信号。 在本设计中，HG、HY、HR、分别表示主干道（东西）绿、黄、红三色灯；FG、FY、FR、分别表示支干道（南北）绿、黄、红三色灯。交通灯系统工作主要有两个时间间隔，T1 和 T2。 T1：主干道或者支干道通行时间 30S； T2：主干道或者支干道转行时间 5S。 因此，用定时器分别产生两个时间间隔后，向控制单元发出时间已到的控制信号，控制单元更具定时器的信号，决定是否进行状态转换。如果肯定，则控制单元发出状态转换信号 ST，定时器开始清零，准备重新计时。 交通灯控制单元的控制过程分为四个阶段，对应的输出有四个状态，分别用 S1，S2，S3，S4 表示。 S1：东西主干道红灯亮 30S，来往车停、南北支干道绿灯亮 30S，来往车行。东西红灯亮时间间隔 T1 后，控制器发出状态转换信号 ST，输出状态从 S1 转为 S2; S2：东西主干道红灯亮 5S，来往车停、南北支干道黄灯亮 5S，来往车由行进转为降速停车。东西红灯亮时间间隔 T2 后，控制器发出状态转换信号 ST，输出状态从 S2 转为 S3; S3：东西主干道绿灯亮 30S，来往车行、南北支干道红灯亮 30S，来往车停。东西绿灯亮时间间隔 T1 后，控制器发出状态转换信号 ST，输出状态从 S3 转为 S4; S4：东西主干道黄灯亮 5S，来往车由行进转为降速停车、南北支干道红灯亮 5S，来往车停。东西黄灯亮时间间隔 T2 后，控制器发出状态转换信号 ST，输出状态从 S4 转为 S1; 四、设计实现 为了实现交通灯控制电路的设计，我们需要选择合适的芯片和组件。我们可以使用逻辑门、计数器、译码器、显示器等芯片来实现交通灯控制电路的设计。 五、结论 通过这个设计，我们可以熟悉交通灯控制电路的组成及工作原理，并掌握相关芯片的逻辑功能及使用方法。这个设计可以应用于实际的交通指挥控制系统中，提高交通效率和安全性。 六、参考文献 [1] 数字电子技术教程 [2] 交通灯控制电路设计手册 [3] 数字逻辑设计指南 七、致谢 感谢指导老师冷爱莲的指导和帮助，使得本设计得以顺利完成。同时也感谢同学们的支持和帮助。