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1、唐 山 学 院数字电子技术 课 程 设 计 题 目 交通灯控制逻辑电路设计 系 (部) 信息工程系 班 级 13 自动化 姓 名 学 号 指导教师 2014 年 12 月 29 日至 2015 年 1 月 2 日 共 1 周2014 年 12 月 30 日数字电子技术 课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目：交通灯控制逻辑电路设计设计题目：交通灯控制逻辑电路设计设计内容设计内容：1、交通灯时序工作流程图如下：2、要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照上面的工作时序进行工作，黄灯亮时应为闪烁状态；（1）南北和东西车辆交替进行，各通行时间 24 秒（2）每次绿灯变红灯时，黄
2、灯先闪烁 4 秒，才可以变换运行方向3、十字路口要有数字显示作为时间提示，以倒计时按照时序要求进行显示；4、可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀状态（选作：通行时间和黄灯闪亮时间可以在 0-99 秒内任意设定）设计要求：设计要求： 1、根据任务要求设计中的各个电路模块； 2、给出 multisim 仿真结果； 3、设计说明书要包含设计总结；二、设计原始资料multisim 仿真软件三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）1、课程设计说明书2、multisim 仿真图四、进程安排2014-2012-7-2 根据设计要求设计电路，并用 multisim 进行仿真2014-7-320
3、14-7-4 撰写课程设计说明书，答辩五、主要参考资料1.王鸿明，段玉生.电工与电子技术.高等教育出版社，2009.122.阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社，2009.23.吴俊芹.电子技术实训与课程设计.机械工业出版社，2009.4指导教师（签名）：教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表出勤天数 出勤情况缺勤天数出勤情况及设计过程表现（20 分）课设答辩（20 分）说明书（20 分）设计成果（40 分）成绩评定总成绩（100 分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年 月 日课程设计说明书（正文部分）说明：1. 页眉，宋体，小四号，加粗，居中；页眉内容：“课程设计说明书”2. 一
4、级标题，黑体，三号，居中，二级标题，黑体，小三号；三级标题，黑体，四号；正文，宋体，小四号，20 磅行距。目目 录录1 引言.11.1 功能要求.11.2 总体方案设计.22 设计原理.32.1 白天工作模式.32.2 夜间工作模式和总设计图.33 总体设计.43.1 单元电路.43.1.1 秒脉冲产生电路.43.1.2 信号灯转化器.53.1.3 JK 触发器 .63.1.4 倒计时计数器.73.1.5 倒计时计数器与信号灯转化器的连接.83.1.6 黄灯闪烁控制.93.1.7 白天夜间模式转换.93.2 时序仿真结果.103.2.1 白天工作模式.103.2.2 夜间工作模式.114 仿真
5、软件简介.135 设计总结.14参考文献.15附录.16课程设计说明书课程设计说明书11 引言随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求，道路堵塞日趋加重，交通事故频繁，环境污染加剧等问题普遍存在。目前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象，交通事故频发，这给人民的生命财产安全带来了极大的损失。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。探究城市交通发展中存在问题的原因，无论是从宏观上还是从微观上分析，其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应。城市十字交叉路口为确保车辆、行人
6、安全有序通过，都设有指挥信号灯。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。以下就一个简单的交通灯控制系统的电路原理、设计和仿真测试等问题来进行具体分析。1.1 功能要求1、要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照上面的工作时序进行工作，黄灯亮时应为闪烁状态；（1）南北和东西车辆交替进行，各通行时间 24 秒（2）每次绿灯变红灯时，黄灯先闪烁 4 秒，才可以变换运行方向2、十字路口要有数字显示作为时间提示，以倒计时按照时序要求进行显示；3、可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀状态（选作：通行时间和黄灯闪亮时间可以在 0-99
7、 秒内任意设定）1.2 总体方案设计依据功能要求，交通灯控制系统应主要有秒脉冲信号发生器、倒计时计数器电路和信号灯转换器组成，原理框图如图 1.1.1 所示。秒脉冲信号发生器是该系统中倒计时计数器电路和黄灯闪烁点控制电路的标准时钟信号源。倒计时计数器输出两组驱动信号 T5 和 T0，分别为黄灯闪烁和变换为红灯的控制信号，这两个信号灯转换器控制信号灯工作。倒计时计数电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。课程设计说明书课程设计说明书2图 1-1 交通信号灯的逻辑框图秒脉冲发生器倒计时计数器信号灯转换器夜间工作模式绿 黄 红白天工作模式绿 黄 红课程设计说明书课程设计说明书32 设计原理
8、2.1 白天工作模式图 2-1 示信号灯白天工作模式2.2 夜间工作模式和总设计图南北东西各方向黄灯亮，每秒闪动一次，其它灯不亮。所以总设计图为下图所示图 2-2 总设计图南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，各亮 20s南北方向红灯亮 4s，东西方向黄灯闪烁 4s南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，各亮 20s南北方向黄灯闪烁 4s，东西方向红灯亮 4s东西信号灯南北信号灯组合逻辑电路分频器工作方式控制开关秒脉冲产生电 路计数器系统电路课程设计说明书课程设计说明书43 总体设计3.1 单元电路3.1.1 秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路的功能是产生标准秒脉冲信号，主要由振荡器和分频器组成。振荡器是计时器的核心，振荡器的稳定度和频率的进度决定了计时器的准确度，可由石英晶体振荡电路或 555 定时器与 RC 组成的多谐振荡器构成。一般来说，振荡器的频率越高，计时的精度就越高，但耗电量将增大，故在设计时，一定根据需要设计出最佳电路。石英晶体振荡器具有频率准确、振荡稳定、温度系数小的特点，但如果精度要求不高的时候可以采用 555 构成的多谐振荡器。 振荡周期与频
