数字电路交通灯课程设计

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1、河南城建学院电子技术课程设计报告书题目：十字路口交通管理器系别：电气与电子工程系专业班级：2009级自动化二班学号：092409251姓名：张利朋指导教师：弓亚超时间：2011年06月23日19设计任务书在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路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；绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，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。

2、设计一个十字路口的交通灯定时控制系统，基本要求如下：1）主干道方向通行，支干道方向禁止通行，历时1min。2）主干道方向禁止通行，支干道方向仍然禁止通行，历时3s3）主干道方向禁止通行，支干道方向通行，历时30s。4）主干道方向仍然禁止通行，支干道方向禁止通行，历时3s之后又返回到第一步循环。19目录一、交通灯设计原理………………………………………………3二、单元电路的设计……………………………………………...71、秒脉冲发生器……………………………………………..72、倒计时电路…………………………………………………83、状态控制电路…………………

3、………………………….94、显示电路……………………………………………...…105.整个交通灯控制系统的布局……………………………...11三、仿真过程与效果分析…………………………………………14四、元器件清单……………………………………………...……17五、体会总结……………………………………………...……..17六、参考文献……………………………………………...……..19一．交通灯设计原理19 交通灯控制系统的原理框图如图1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

4、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：TL:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔，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。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。图1交通灯控制系统的原理框图19两方向车道的交通灯的运行状态共有4种(因人行道的交通灯和车道的交通灯是同步的,所以不考虑)，如图2所示状态

5、0支干道绿灯亮状态1支干道黄灯亮状态2主干道绿灯亮状态3主干道黄灯亮图2一般十字路口的交通灯控制系统的工作过程如下：19 （1）图甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。   （2）甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。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，乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。   （3）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规

6、定的时间间隔TL时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。   （4）甲车道红灯亮，乙车道绿灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上位过县停车线的车辆停止通行，已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TY时，控制器发出状态转换信号ST，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。设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S2、S3表示，则控制器的工作状态及功能如下表所示。控制器状态信号灯状态车道运行状态S0（00）S1（01）S2（11）S3（

7、10）甲绿，乙红甲黄，乙红甲红，乙绿甲红，乙黄甲车道通行，乙车道禁止通行甲车道缓行，乙车道禁止通行甲车道禁止通行，乙车道通行甲车禁止道通行，乙车道缓行表1控制器工作状态及其功能控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定：19      AG=1：甲车道绿灯亮；      BG=1：乙车道绿灯亮；      AY=1：甲车道黄灯亮；      BY=1：乙车道黄灯亮；     AR=1：甲车道红灯亮；   BR=1：乙车道红灯亮二．单元电路的设计1．时序脉冲产生a)  电路原理图时序脉冲产生电

8、路原理图b)  功能说明时序电路是数字系统不可缺少的一个重要组成部分，因为数字电路只有在时钟电