交通灯控制电路数电课程设计数字电路课程设计.docxVIP

——交通灯控制电路 目 录 第一章：序言……………………………………… （2） 第二章：设计任务书……………………………… （2） 第三章：电路组成和工作原理…………………… （4） 第四章：设计步骤及方法………………………… （7） 第五章：总结……………………………………… （10） 第七章：参考文献………………………………… （10） 第一章 序 言 随着社会的飞速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，频繁发生交通问题，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。其中红灯亮，表示道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已经过停车线的的车辆继续通行；绿灯亮表示道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。交通灯通过的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。 第二章 设计任务书 一、设计题目： 二、技术内容及要求： 三、给定条件及器件 元件名 型号 数量 ? ? ? 集成电路 74LS163D 1个 74LS465N 3个 74LS190D 2个 NC7S08_5V 6个 NC7S04_5V 5个 NC7ST02_5V 1个 NC7S32_5V 1个 ? ? 电阻 1个 47kΩ 1个 5.6kΩ 1个 200Ω 7个 5.1kΩ 1个 电容 10 uF 2个 0．1uF 2个 ? 发光二极管 红色 3个 黄色 2个 绿色 2个 三极管 3DG 1个 导线 —— 若干 四、设计内容 1.电路各部分的组成和工作原理。 2.元器件的选取及其电路逻辑图和功能。 3.电路各部分的调试方法。 4.在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问题，其原因及解决的办法。 第三章 电路组成和工作原理 设系统工作的十字路口由主、支两条干道构成，4路口均设红、黄、绿三色信号灯和用于计时的2位由数码管显示的十进制计数器，其示意图如图5—1所示。 ??????????????????? 图1 十字路口交通信号灯控制示意图 根据交通规则，交通信号灯自动定时控制器所需实现的功能如下： (1)主、支干道交替通行，通行时间均可在0 ~ 99 s内任意设定。 (2)每次绿灯换红灯前，黄灯先亮较短时间(也可在0 ~ 99 s内任意设定)，用以等待十字路口内滞留车辆通过。 (3)主支干道通行时间和黄灯亮的时间均可由同一计数器按减计数方式计数(零状态瞬间进行状态的转换，视为无效态)。 (4)在减计数器回零瞬间完成十字路口通行状态的转换(换灯)。 (5)计数器的状态由EWB显示器件库中的带译码器七段数码管显示，红、黄、绿三色信号灯由EWB显示器件库中的指示灯模拟2．系统工作流程图 设主干道通行时间为N1，支干道通行时间为N2，主、支干道黄灯亮的时间均为N3，通常设置为N1N2N3。系统工作流程图如图5-2所示。 图2 系统工作流程 3．系统硬件框图 图3? 硬件结构框图交通灯控制系统的原理框图如图3所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。图中： S0: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则，TL=0。?? TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。???ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下个工作状态的定时。 （1）如图2所示，主干道绿灯亮，支干道红灯亮。表示主干道上的车辆允许通行，支干道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔N1时，控制器发出状态信号，转到下一工作状态。??（2）主干道黄灯亮，支干道红灯亮。表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，支干道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔N3时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。??（3）主干道红灯亮，支干道绿灯亮。表示主干道禁止通行，支干道上的车辆允许通行，绿灯亮足规定的时间间隔N2时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。??（4）主干道红灯亮，支干道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，支干道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔N3时，控制器发出状态转换信号，系统又转换到第（1）种工作状态。 交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。设控制器的四种