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交通灯
课程设计实验报告
——交通信号灯的控制
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学号：
时间：
摘要：
交通灯控制系统主要是实现城市交叉路口红绿灯的控制。
在现代化的大城市中，十字交叉路口越来越多，在每个交叉路口都需要有一个准确的间间隔和转换顺序，这就需要有一个安全、自动的系统对红、黄、绿灯的转换进行管理。
本次的设计就是基于此目的而设计的。
这次的课程设计主要是要综合了解与运用所学的知识，通过制作来了解交通灯控制系统，了解译码器、计数器、寄存器芯片的作用。
（一）方案说明：
方案一：
通过使用单片机或PLC来完成本设计，但如若这样，则降低了本次设计的难度，失去了本次设计的意义。
方案二：
采用纯数字电路，通过用芯片74LS74、74LS164、74LS168、74LS248，555及门电路，LC5011-11，发光二极管，电阻，开关等组成电路。
用74LS164八位移位寄存器组成扭环形12进制计数器，用74LS164组成移位寄存器，555构成时序电路产生脉冲，发光二极管当做红绿黄灯，加之电阻与开关的配合，构成红绿灯控制电路。
这样做芯片看似较少，但电路的连接线很多，连接复杂，容易出错，也因为这样，所以此方案更具有挑战性。
（二）系统设计原理：
图1.1交通灯顺序工作流程图
1、每一个路口的绿灯亮灯时间为25秒、黄灯亮灯时间为5秒、红灯亮灯时间为30秒。
2、扭环形计数器的状态表：
t
寄存器器输出
南北方向
东西方向
Q0Q1Q2Q3Q4Q5
NSGNSYNSR
EWGEWYEWR
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
000000
100000
110000
111000
111100
111110
111111
011111
001111
000111
000011
000001
100
100
100
100
100
00
001
001
001
001
001
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001
001
001
001
001
100
100
100
100
100
00
根据状态表，我们不难列出东西方向和南北方向绿、黄、红灯的逻辑表达式：
东西方向绿：
黄：
红：
南北方向绿：
黄：
红：
3、可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。
图1.2信号灯设置及其工作流程图
4、一秒钟一个脉冲。
（三）调试过程：
1、设计过程中，一开始由于思路不清晰，被各种芯片的功能搞得头晕脑涨。
不同的芯片可以用来实现同一种功能，因此只能在了解了各芯片的具体功能以及设计要求之后，进行比较，选择符合要求的芯片来实现。
2、对于一些陌生的芯片，由于其芯片引脚太多，功能不清楚，线路总是接错。
3、对发光二级管的检查，发现其不亮，原来烧坏了，将其及时进行了更换。
4、此电路庞大复杂，虽然由各个不同的单独模块组合而成，但在电路的检查上，我们还是遇到了很大的困难，以至于最终实验结果都与我们所设想的有出入。
（四）元器件清单：
元件名称
元件型号
数量
备注
与门
74LS08
9片
74LS11
3片
非门
74LS04
5片
或门
74LS32
2片
与非门
74LS00
2片
74LS74
3个
74LS164
2个
74LS168
5个
74LS248
5个
定时芯片
NE555
1片
数码管
LC5011-11
4个
发光二极管
6个
红、黄、绿各二个
电容
0.01uF
1个
10uF
1个
电阻
51K
1个
39K
1个
10K
1个
拨码开关
3个
双向一个、单向两个
（五）原理图：
（六）实验心得：
这次自己作为组长，觉得没有很好的完成自己的职责，首先在选题上，没有很好的思索，对于确定的设计电路过于繁琐，接线复杂。
其次在接线的过程中，没有过多思考，而是一股脑的从头接到尾，没有化繁为简，化整为零，各个击破，导致最后验证实验结果时，调试出现了很大的麻烦。
对这次的实验结果不能很好的达到预期要求是有不可推卸的责任。
不过总的说来，我们组的各个队员表现都还很不错，能持之以恒，对出现的问题不气馁，不放弃，认真检查，团结一致，给出各自的看法，发挥自己的特长。
从这次课程设计中，当然，学到的东西也不少。
看似简单的电路图，一动手才知道它的复杂和困难，知识的理论性和动手的实践性的脱节到这时彻底凸显了出来。
对不熟的芯片没有查到详细的资料，在接引脚时大家的意见不一，滋生了一些小矛盾，不过还好很快解决了。
通过这次实验，抛开结果，回想过程，觉得课本知识固然重要，但是实践环节也是比不可少的，以后我们还应该多动动手，拓展多方面的思维。
（七）实物效果图：
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