电子技术课程设计(交通灯)

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1、湖南文理学院课程设计报告课程名称：电子技术课程设计教学院部：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：报告成绩：评阅意见：评阅教师日期　目录一、引言…………………………………………………………………3二、设计题目……………………………………………………………3三、设计任务与要求……………………………………………………3四、方案选择与论证……………………………………………………3五、单元电路设计………………………………………………………41、脉冲发生器2、定时器3、控制器4、译码器5、交通信号灯　六、总电路图及其原理说明……

2、……………………………………9七、仿真过程与效果分析……………………………………………11八、实验仪器设备及元器件清单……………………………………12　九、心得体会与总结…………………………………………………　13十、参考文献…………………………………………………………13一、引言：数字电路技术基础是高等学校弱点类各专业的一门重要的技术基础课程。这门课程发展迅速、实用性和应用性强，侧重于逻辑行为的认知和验证。随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已经成为交通管理部门亟待需要解决的

3、问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代化城市交通监测指挥系统中最重要的组成部分。同时也随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京、长沙等大城市都出现了交通超负荷运行的情况。因此，自80年代后期这些城市纷纷修建城市高速公路，在高速公路建成完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通道路必然受高速与普通

4、道路耦合处交通住哪个科的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的问题。为此，本次设计完成的就是交通灯设计。以下就是城乡交通灯控制系统的电路原理图、设计计算和实验调试等问题来具体分析讨论。二、设计题目：交通灯控制器设计三、设计任务与要求：设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上的车辆通行，具体要求如下：(1)每条道路设一组信号灯，每组信号灯有红、绿、黄三个灯组成，绿灯表示允许通行

5、，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。(2)要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒；　　(3)每次交换通行车道之前，要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；　　(4)黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。四、方案选择与论证：1）电源提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源，我们考虑了两种电源方案方案一：采用独立的稳压电源，此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立，会使系统复杂，且可能影响电路电平。方案二：采用单片机控制模

6、块提供电源，改方案的优点是系统简明扼要。节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，我们选择第二种方案。2)显示界面方案该系统要求完成倒计时、状态灯等功能，基于上述原因，我们考虑了三种方案；方案一：完全采用数码管显示，这种方案只显示有限的符号和数码字符，无法胜任题目要求。方案二：完全采用点阵式LED显示。这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作,但功能强大，可方便的显示各种英文字符、汉字、图形等。方案三：采用数码管与点阵LED相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出等。为方便观看并考虑到现实情况测探数码管

7、与LED灯分别显示时间与提示信息，这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。权衡利弊。第三种方案可互补一二方案的公优缺，我们决定采用方案三以实现系统的显示功能。3）输入方案：题目要求系统能手动设灯亮时间、紧急情况处理，我们讨论了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O口及键盘，显示等。该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O口，但操作起来稍显复杂。方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的口资源还比较多，我们使用四个按键，分别是K

8、1、K2、K3、K4。由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，估选择方案二。五、单元设计(1)脉冲发生器脉冲信号发生器用的是555定时器构成多谐振荡器，振荡频率为：F=1.43/(R1+2R2)C电路图如下图1：图1　　（2）定时器　　定时器由与系统秒脉冲