交通灯控制电路设计：倒计时显示与特殊状态功能

本篇文章主要讨论的是"计时显示电路的设计思路应用于交通灯控制系统"的实验项目。实验者柯友爱，来自电气10801班，通过这次综合设计实验，旨在提升其在组合逻辑电路和时序逻辑电路设计、数字系统综合设计、软件仿真以及数字电路安装和调试方面的技能。 实验的核心内容围绕交通灯控制与显示电路展开，具体目标包括掌握逻辑电路设计方法、熟悉数字系统设计流程，以及运用CPLD/FPGA可编程器件进行电路实现。实验步骤分为四个阶段：方案设计、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计，以及采用CPLD/FPGA器件的实现。 在方案设计部分，目标是设计一个包含红、绿、黄三种颜色的交通灯控制系统，能够模拟十字路口的信号变换，确保道路安全。扩展功能中，引入了特殊状态控制，例如紧急车辆优先通过功能，通过开关触发，可以在紧急情况下中断常规信号灯时序，强制红灯亮起，阻止其他交通。此外，还包含了信号灯点亮时间预置功能，允许实时调整信号灯的工作周期，以及可选的故障报警功能，监控交通灯状态的正确性。 设计任务要求精确定义交通灯的不同状态，制作状态表，并根据交通灯的实际转换逻辑绘制状态转换图。电路模块图的构建则是根据交通灯功能需求来实现，确保每个模块都能准确执行其指定的任务。 在电路设计中，关键步骤是将倒计时电路的输出通过显示译码器CD4511处理，然后驱动数码管进行实时显示。通过Proteus软件绘制原理图并进行仿真，实验者可以测试电路的逻辑功能，验证是否满足设计要求。在这个过程中，会调整状态信号和特殊状态信号，以确保电路的正确性和可靠性。 这篇文档详细介绍了交通灯控制系统的设计过程，包括理论分析、电路实现和仿真验证，旨在培养学生的数字电路设计、模拟和调试能力，以及实际应用中的问题解决技巧。通过这样的实验，学生不仅能够掌握理论知识，还能锻炼实际操作和问题解决的能力。