1、数字电路课程设计模板课案数字电子技术课程设计报告设计题目： 交通灯控制系统设计 院 （部）： 电气工程与自动化学院 专业班级: 学生姓名: 学 号: 同组人员: 指导教师: 2016年11月15日目录1 课程设计的任务与要求 11.1 设计任务 11.2 要求 12 交通灯控制电路分析 22.1 交通灯运行状态分析 22.2 电路工作总体框图 23 各部分电路设计 33.1 电源电路 33.2 脉冲电路 33.3 分频电路 33.4 倒计时电路 33.5 状态控制电路 43.6 灯显示电路 43.7 总体电路图 44 结束语与心得体会 5参考文献 6附录 71 课程设计的任务与要求-（可以在这
2、里结合市场需求，介绍下选题的意义。）1.1 设计任务首先设计让倒计时显示器按规律运行的电路，再通过倒计时电路的信号来控制交通灯按4 种状态循环变换。电源电路采用9V 变压器、整流桥和稳压管，使220V 的交流电转换为5V 的直流电。4Hz 方波脉冲由555 定时器产生，再由74LS193 实现4 分频，最终输出1Hz 的脉冲信号；用两块74LS193 实现倒计时，一块显示十位，一块显示个位，用2 个D 触发器74HC74实现30s，20s，5s 时间的转换；利用倒计时电路控制4 个状态。最后通过74LS138 和相应的逻辑门实现对交通灯亮灭的控制。1.2 要求设计一个东西方向和南北方向十字路口
3、的交通灯控制电路。要求如下：（1）南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30s、支干道每次通行间为20s；（2）东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）；（3）在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5s 钟，才能变换运行车道；（4）黄灯亮时，要求每秒闪亮一次；（5）同步设置人行横道红、绿灯指示。（6）设计相关提示：所设计的交通路口为一十字路口，不涉及左右转弯问题。2 交通灯控制电路分析2.1 交通灯运行状态分析交通灯控制电路，要求每个方向有三盏灯，分别为红、黄、绿，配以红、黄、绿
4、三组时间到计时显示。一个方向绿灯、黄灯亮时，另一个方向红灯亮。每盏灯顺序点亮，循环往复，每个方向顺序为绿灯、黄灯、红灯。交通灯的运行状态共有四种，分别为：状态0：东西方向车道的绿灯亮，车道，人行道通行；南北方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；状态1：东西方向车道的黄灯亮，车道，人行道缓行；南北方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；状态2：东西方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；南北方向车道的绿灯亮，车道，人行道通行；状态3：东西方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；南北方向车道的黄灯亮，车道，人行道缓行。4 种状态循环往复，并且红灯的倒计初始值为绿灯的倒计初始值和黄灯的倒计初始值之
5、和。交通灯电路的具体运行状态框图如图2.1(人行道交通灯未标明)所示：图2.1 交通灯运行状态分析图2.2 电路工作总体框图交通灯控制电路主要由以下几部分构成，如图2.2 所示，有电源电路，脉冲电路，分频电路，倒计时电路，(交通灯)状态控制电路，灯显示电路。图 2.2 交通灯控制电路功能模块框图3 各部分电路设计（每一部分电路都要有参数分析和具体电路图。尽量写的详细些。）3.1 电源电路电源电路主要由整流、滤波、稳压三部分组成，用于供给数字电路的工作电源。整流部分由变压器与整流桥KBP210G 组成。220V、50Hz 的交流输入经过变压器之后，输出9V、50Hz 的交流电压。该电压输入整流桥
6、，整流桥由四只整流二极管接成电桥的形式组成。整流桥输出8.1V 的直流电压。滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，由1mF 的电容组成电容滤波电路。电容滤波电路简单，负载直流电压较高，纹波也较小，适合负载电压较高，负载变动不大的场合。稳压电路用于稳定电压的输出，由三端集成稳压器L7805 和电容组成。C2、C3 用来实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰，C4 用于减少稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。图3.1 稳压电源3.2 脉冲电路3.3 分频电路3.4 倒计时电路3.5 状态控制电路3.6 灯显示电路3.7 总体电路图 图3.7 交通灯控制电路4 结束语与心得体会参考文献（1）康华光. 电子技术基础数字部分.第5 版.北京：高等教育出版社，2006 .485-500（2）刘明丹. 基于数字电路对交通灯控制的研究与设计. 2005（3）任中民. 交通灯数字控制系统的电路设计. 2005附录（此部分附上实物电路照片。）
