简易交通信号灯控制器

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1、长安大学电工与电子技术课程设计（交通信号灯的控制）专业：交通运输（汽车运用工程）班级：22020904姓名：薛国银指导教师：田莉娟日期：2011-6-30评语评卷人：日期：一、设计摘要在经济飞速发展的今天，城乡交通自动指挥越来越重要，为了确保行人和各种车辆安全，保证正常的交通秩序，应对十字路口的红绿灯进行自动控制。实现红绿灯的自动指挥是城市管理自动化的重要课题。二、设计任务与要求GYRRYGGYRRYG主干道主干道支干道支干道图0：交通灯示意图在一个具有主，支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装置。红灯（R）亮表示该条道路禁止通行，黄灯（Y）亮

2、作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，绿灯（G）亮表示该条道路允许通行。具体要求如下：1．设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求主干道和支干道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道通行时间45秒，支干道通行时间25秒。2．要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道（即每次由绿灯变红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡，此时原红灯不变）。3．设计记时显示电路。4.分别用红，黄，绿，发光二极管表示信号灯。三，方案选择选择设计一个有控制器，定时器，脉冲发生器，译码器，计时显示显示器等组成的集成电路，由控制器完成整个电路的自动转换，状态译码器接受控制器的输出，分别

3、点亮相应地信号灯，记录主支干道的红绿灯变换状态四、设计原理与参考电路   1．通过分析系统的逻辑功能，画出其机构框图。   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：TL1表示主干道绿灯亮的时间间隔为45秒，TL2表示支干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

4、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。图1：设计原理图1.实现红绿灯的交通管制功能；2.在红绿灯交换的前五秒种，有常亮的黄灯提示司机注意，此时绿灯已灭；3.可适应主支干道不同的车流量的需要，拟设计主干道的车量通行时间为45秒，支干道的车量通行时间为25秒；4.另有数字倒计时装置，提示司机剩余时间。主、支干道用传感器检测车辆到来情况，实验电路用逻辑开关代替。45秒、25秒、5秒定时信号可用顺计时，也可用倒计时，计时起始信号由主控电路

5、给出，定时结束信号也输入到主控电路，由主控电路启、闭三色信号灯或启动另一计时电路。主控电路是核心，这是一个时序电路，其输入信号为：(1)车辆检测信号（A，B）；(2)  45秒、25秒、5秒定时信号（C，D，E）。其状态表1为：状态主干道支干道时间s0绿灯亮，允许通行红灯亮，禁止通行45秒s1黄灯亮，停车红灯亮，禁止通行5秒s2红灯亮，禁止通行绿灯亮，允许通行25秒s3红灯亮，禁止通行黄灯亮，停车5秒   5分析：（1）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TL1时，控制器发出状态信号ST，转到

6、下一工作状态。   （2）主干道黄灯亮，主干道红灯亮。表示主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，支干道禁止通行。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）主干道红灯亮，支干道黄灯亮。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TL2时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。   （4）主干道红灯亮，支干道黄灯亮。表示主干道禁止通行，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缓慢通行。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

7、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、S3、S2表示，则控制器的工作状态及功能如表所示，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：      控制状态信号灯状态车道运行状态      S0（00）主干道绿，支干道红主干道通行，支干道禁止通行      S1（01）主干道黄，支干道红主干道缓行，支干道禁止通行      S3（11）主干道红，支干道绿主干道禁止通行，支干道

8、通行      S2（10）主干道红，支干道黄主干道禁止通行，支干道缓行状态主干道支干道状态0（Ｓ０）绿红状态1（Ｓ１）黄