课程设计 交通灯控制器.pdf

《交通灯控制器设计详解》 交通灯控制器是城市交通管理中的关键设备，它确保了道路交通的顺畅和安全。本设计报告主要围绕两个部分展开：红绿灯控制器和彩灯显示电路，均需在《数字逻辑电路设计》的课程设计中完成。 红绿灯控制器的设计目标是实现交叉路口东西南北方向的灯序控制。其基本要求包括四种灯序状态：东西绿灯、南北红灯，东西黄灯、南北红灯，东西红灯、南北绿灯，以及东西红灯、南北黄灯。设计中使用1HZ方波脉冲作为计数器的时钟源，通过74LS160十进制计数器组合形成四十八进制计数器，以产生所需的不同状态。通过红绿灯控制电路，这些状态被转换为灯的亮灭规则，并用数码管显示当前的时间。此外，设计中还可以添加其他功能，例如增加倒计时显示，提高系统的实用性。 接着，彩灯显示电路的设计要求至少有八路显示，每路灯按特定顺序亮灭，间隔一秒，同时还有全亮全灭的交替效果。这个电路使用FPGA开发板，通过74LS160和74LS90等计数器进行分频，产生1HZ脉冲，然后利用74LS93四位二进制计数器产生16个状态，通过译码器和逻辑控制电路实现彩灯的复杂显示模式。考虑到FPGA开发板的特性，所有发光二极管为共阳型，即低电平时点亮。 在设计过程中，学生需要掌握数字逻辑电路的基本原理，包括计数器、译码器、触发器等组件的工作机制，以及如何通过它们组合实现特定的逻辑功能。同时，使用EWB或Multism软件进行仿真验证设计方案的正确性，这有助于理解和优化电路性能。 在实施阶段，手工制作电路板和在FPGA开发板上实现的对比，可以锻炼学生的实际操作技能和问题解决能力。设计完成后，学生应总结设计过程中的经验教训，提出改进意见，以促进自身学习和设计水平的提升。 这个课程设计不仅涵盖了数字逻辑电路的基础知识，还强调了系统集成和实际应用，为学生提供了将理论知识转化为实践操作的良好平台。通过这个项目，学生能够深入理解交通灯控制器的工作原理，同时提升自己的电路设计和分析能力，为未来在电子工程领域的深入研究打下坚实基础。