数字逻辑交通灯设计基于SN74ls192.docx

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数字逻辑交通灯设计基于SN74ls192

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数字逻辑交通灯设计基于SN74ls192

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武汉工程大学

计算机科学与工程学院

综合设计报告

设计名称：

基础硬件综合设计

设计题目：

交通灯控制器的设计

学生学号：

1205030106

专业班级：

12智能科学与技术01班

学生姓名：

黄威

学生成绩：

指导教师（职称）：

张敏（讲师）

课题工作时间：

2014/5/19至2014/6/1

说明：

1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。

2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。

3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计完成情况、报告的质量及答辩情况，给出客观、全面的评价。

4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节，凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。

答辩小组成员应由2人及以上教师组成。

5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。

6、平时表现成绩低于6分的学生，取消答辩资格，其本项综合设计成绩按不及格处理。

7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。

成绩评定表

学生姓名：

黄威学号：

1205030106班级：

12智能科学与技术01班

答辩记录表

指导教师评语

TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc389428128"目录PAGEREF_Toc389428128\hI

HYPERLINK\l"_Toc389428129"摘要PAGEREF_Toc389428129\hII

HYPERLINK\l"_Toc389428130"AbstractPAGEREF_Toc389428130\hII

HYPERLINK\l"_Toc389428131"第一章课题设计绪论PAGEREF_Toc389428131\h1

HYPERLINK\l"_Toc389428132"1.1设计目的与意义PAGEREF_Toc389428132\h1

HYPERLINK\l"_Toc389428133"1.2设计条件PAGEREF_Toc389428133\h1

HYPERLINK\l"_Toc389428134"1.2.1硬件平台PAGEREF_Toc389428134\h2

HYPERLINK\l"_Toc389428135"1.2.2软件平台PAGEREF_Toc389428135\h2

HYPERLINK\l"_Toc389428136"1.3工作内容PAGEREF_Toc389428136\h2

HYPERLINK\l"_Toc389428137"1.3.1设计任务PAGEREF_Toc389428137\h3

HYPERLINK\l"_Toc389428138"1.3.2设计要求PAGEREF_Toc389428138\h3

HYPERLINK\l"_Toc389428139"第二章设计简介及设计方案论述PAGEREF_Toc389428139\h4

HYPERLINK\l"_Toc389428140"2.1设计原理PAGEREF_Toc389428140\h4

HYPERLINK\l"_Toc389428141"2.2设计方案PAGEREF_Toc389428141\h4

HYPERLINK\l"_Toc389428142"2.2.1计时部分设计简介PAGEREF_Toc389428142\h5

HYPERLINK\l"_Toc389428143"2.2.2显示器与信号灯设计PAGEREF_Toc389428143\h6

HYPERLINK\l"_Toc389428144"2.2.3信号灯状态转换器设计PAGEREF_Toc389428144\h6

HYPERLINK\l"_Toc389428145"第三章详细设计PAGEREF_Toc389428145\h8

HYPERLINK\l"_Toc389428146"3.1计时器PAGEREF_Toc389428146\h8

HYPERLINK\l"_Toc389428147"3.1.2六十进制减法计数器设计PAGEREF_Toc389428147\h9

HYPERLINK\l"_Toc389428148"3.2信号灯状态转换控制器PAGEREF_Toc389428148\h10

HYPERLINK\l"_Toc389428149"3.3信号灯设计整合PAGEREF_Toc389428149\h11

HYPERLINK\l"_Toc389428150"第四章设计结果及分析PAGEREF_Toc389428150\h13

HYPERLINK\l"_Toc389428151"4.1结果分析PAGEREF_Toc389428151\h13

HYPERLINK\l"_Toc389428152"致谢PAGEREF_Toc389428152\h15

摘要

在现代城市中，随着人口和汽车的急剧增长，市区交通日益拥挤，要是没有红绿灯作为指挥工具，恐怕川流不息的汽车就会由于混乱而造成严重阻塞。

因此，交通灯是交管部门管理城市交通的重要工具之一。

交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车的流量，提高交叉口车辆的通行能力，减少交通事故。

交通信号灯控制器主要由计时器、秒脉冲发生器、状态转换控制器、译码显示电路及信号灯组成。

状态转换控制器由SN74LS163实现，通过该芯片的计数功能实现四种状态的循环转换，计时器电路是SN74ls192在秒脉冲信号的作用下实现计时功能，显示电路经过SN74LS192的倒计数功能的控制在七段8421BCD数码显示器上显示数据来实现。

计时器对状态转换控制器通过ENP进行控制，从而实现数字的显示及绿、黄、红灯的转换。

关键词：

交通信号灯；数字逻辑；电路设计；SN74ls192；SN74ls163

Abstract

Inthemoderncity,thereasonwhyurbantrafficisbecomingmoreandmorecrowedisthatpopulationandcarsincreasesharply,Iftherewerenotrafficlights,I'mafraidtheincessantvehicleswillcauseseriousobstructionduetoconfusion.Therefore,thetrafficlightsisoneoftheimportanttoolsoftrafficadministrationmanagementtosuperviseurbantraffic.Trafficlightsusedinintersection,whichisusedtocontrolvehiclesflow,improvetheintersectiontrafficcapacity,reducethenumberoftrafficaccidents.Trafficlightcontrollerismainlycomposedoftimer,pulsegenerator,statetransitions,decodingdisplaycircuitandsignalcontroller.StatetransitioncontrollerbySN74LS163implementation,throughtheimplementationofthechipcountfunctionthestateofthefourcycletransformation,timercircuitisSN74ls192insecondsundertheactionofthepulsesignaltimingfunctions,displaycircuitafterSN74ls192countdownfunctionofcontrolin8421BCDdigitalscreendisplaydata.ThetimertocontrolstatetransitioncontrollerbyENP,soastorealizedigitaldisplayandconversionofthegreen,yellow,redlight.

Keywords：

Trafficlights;Digitallogic;Circuitdesign;SN74ls192;SN74ls163

第一章课题设计绪论

在现代城市中，随着人口和汽车的急剧增长，市区交通日益拥挤，要是没有红绿灯作为指挥工具，恐怕川流不息的汽车就会由于混乱而造成严重阻塞。

因此，交通灯是交管部门管理城市交通的重要工具之一。

交通灯控制器是可以自动控制交通灯，并以倒计时的方式显示出时间，方便行人和车辆在通行时有条不紊的通行，达到交通井然有序，出行人员安全快捷的到达目的地的效果。

本次实验的就是想通过这样的一个实例，结合数字电路课程的学习共同实现这样的一个应用工具，达到理论和实践相结合的目的。

1.1设计目的与意义

随着人口和汽车的急剧增长，市区交通变得日益拥挤，为了解决这一问题，所以发明了交通信号灯以管理交通秩序。

我们学习制作交通信号灯，既可以熟悉各种芯片的使用，又能增强我们的数字逻辑硬件设计能力，因此，我们将展开关于交通灯的课题设计工作。

本设计通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿的交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。

因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。

本实验设计目的是培养数字电路的能力，掌握交通信号灯控制电路的设计方法。

1.2设计条件

随着电子与计算机技术的迅速发展，电子电路的分析与设计方法发生了重大的变化。

电子设计自动化技术已成为设计现代电子系统必不可少的工具和手段。

在电子技术领域里，为了便于储存，分析和传输，常将模拟信号编码，即把它转换为数字信号，利用数字逻辑这一强有力的工具来分析和设计复杂的数字电路或数字系统，为信号的储存，分析和传输创造了硬件环境。

1.2.1硬件平台

图SEQ图\*ARABIC1-1DICE-D8-I（由于资源有限，以DICE-D8-I代