数字逻辑红绿灯控制.doc

数电课程设计
---红绿灯控制
专业: 网络工程
班级: 二班
指导教师: 何佳
姓名: 许禄
学号: 201001040201

红绿灯控制设计说明
:红绿灯控制
要求:
控制交叉路口的2方向红绿灯变化。
变化时序如图1所示。
设置复位开关。
图1 红绿灯控制时序
实验设备
XFG1、74LS112、74LS192N、74LS08、开关、数码管、红黄绿显示灯泡
实验原理

东西方向交通灯
减法计数器
脉冲发生器
状态控制器
南北方向交通灯
置数控制器
复位开关


(1)脉冲发生器
用multisim软件工具中的XFG1设置频率为60HZ,即可得到如下脉冲


(2)状态控制器
根据设计要求,交通灯四种不同状态如下:
S0状态:南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮。
S1状态:南北方向黄灯亮,东西方向红灯亮。
S2状态:南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮。

S3状态:南北方向红灯亮,东西方向黄灯亮。
状态变化图
状态编码
进位输出C
Q1
Q0
S0
0
0
0
S1
0
1
0
S2
1
0
0
S3
1
1
1
经分析得,有四个状态需要两片JK触发器(74LS112N)实现该状态转换
J1=Q0 K1=Q0
J0=1 K0=1
C=Q1Q0
电路图如下:
状态控制器部分主要是控制交通灯按上述四个状态循环变化,设G1、Y1、R1分别表示东西方向的绿黄红灯,G2、Y2、R2分别表示南北方向的绿黄红灯。
状态
74LS112输出端
东西方向交通灯
南北方向交通灯
Q1
Q0
G1
Y1
R1
G2
Y2
R2
S0
0
0
0
0
1
1
0
0
S1
0
1
0
0
1
0
1
0
S2
1
0
1
0
0
0
0
1
S3
1
1
0
1
0
0
0
1
由上真值表可得
G1=Q1Q0' G2=Q1'Q0'
Y1=Q1Q0 Y2=Q1'Q0
R1=Q1' R2=Q1
电路如下图所示

置数控制器和减法计数器
S3:东西方向黄灯亮,南北方向红灯亮3s
S2:东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮12s
S1:东西方向红灯亮,南北方向黄灯亮3s
S0:东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮12s

如上图,我们需要用74LS192N十进制加减法计数器来控制各交通灯得时间变化,真值表如下
:
时间
状态
个位
十位
Q1
Q0
D3
D2
D1
D0
C3
C2
C1
C0
12s
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
3s
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
12s
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
3s
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
由真值表可得 D3=D2=0 C3=C2=C1=0
D1=1 C=Q0’
D0=Q0
电路如