交通灯控制电路+数电课程设计+数字电路课程设计

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1、——交通灯控制电路系别:电气与信息工程专业:班级:2005级2班姓名:学号:0520010138指导老师:-10-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)-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

2、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:交通灯控制电路二、技术要求:1.设计一个十字路口的交通灯控制电路,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

3、25秒;2.要求黄灯先亮5秒,才能变换运行车道;3.时钟指示灯每秒亮一次;4.计出交通灯控制电路逻辑图。三、给定条件及器件-10-元件名型号数量   集成电路74LS741个74LS002个74LS1632个74LS1532个74LS043个74LS1381个NE5551个  电阻51kΩ1个47kΩ1个5.6kΩ1个200Ω7个5.1kΩ1个电容10uF2个0.1uF2个 发光二极管红色3个黄色2个绿色2个三极管3DG1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

4、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。-10-第三章电路组成和工作原理1.分析系统的逻辑功能,画出其框图图1.交通灯控制系统的原理框图  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:TL:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间

5、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。-10-(1)如图1所示,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

6、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,乙车道黄灯亮。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

7、状态。-10-    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12、1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:    表1控制器工作状态及功能表控制状态信号灯状态车道运行状态S0(00)甲绿乙红甲车道通行,乙车道禁止通行S1(01)甲黄乙红甲车道缓行,乙车道禁止通行S3(11)甲红、乙绿甲车道禁止通行,甲车道通行

8、S2(10)甲红、乙黄甲车道禁止通行,甲车道缓行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BY=1乙车道红灯亮一、控制器——控制器是交通管理的核心,它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。二、定时器——定时器由与系统秒脉冲(由时钟脉冲产生器提供)同步的计数器构成,要求计数器在状态信号ST作用下,首先清零,然后在时钟脉冲上升沿作用下,计数器从零开始进行增1计数

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