数电课程设计---交通信号灯控制器

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1、数字电子技术课程设计引言交通的发达，标志着城市的发达，相对交通的管理则显得越来越重要。对于复杂的城市交通系统，为了确保安全，保证正常的交通秩序，十字路口的信号控制必需按照一定的规律变化，以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点，拟采用MCS-51系列的单片机来实现十字路口交通信号灯的控制。正常情况下，十字路口的红绿灯应交替变换，考虑紧急情况下，如有救护车或警车到来时，应优先让其通过。在本文中，用发光二极管来模拟信号灯，救护车的优先通过请求信号由外部中断技术来模拟。要求使用8051定时器/计数器0，假设南北的通车时间为30

2、s，东西的通车时间为20s，外部中断的延时为15s，要求对通行时间进行倒计时，从P0口输出，在LED上显示并进行递减。以此来实现十字路口交通灯的指示功能。交通灯在安全行车过程中起着十分重要的作用,现在交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯,加上一个倒计时的显示计时器来控制行车,对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用,但根据实际行车过程中出现的情况,主要有如下几个缺点:1两车道让车轮流放行时间相同且固定,在十字路口,经常一个车道为主干道,车辆较多,放行时间应该长些;另一车道为副干道,车辆较少,放行时间短些。2没有考虑紧急车通过时,两车道应采取的措施,

3、譬如,有消防车通过执行紧急任务时,两车道的车都应停止,让紧急车通过。根据行车过程中出现的实际情况,如何全面有效地利用交通灯指示交通情况,本人尝试用单片机来控制交通灯,在软、硬件方面采取一些改进措施,使交通灯在控制中灵活而有效。传统的交通灯控制系统,采用的基本上是3种控制方式。手按:交警在岗亭值守,人为进行红绿灯改变;黄闪:夜间无人值守时,用每秒1次的黄灯闪亮,提醒司机安全驾驶;程控:以60s作为一个时间单位。某一方面(例南北方向)红黄绿三灯的工作程序分别是:红灯先亮30s,然后绿灯亮28s,再绿灯闪亮3s(每秒1次),最后黄灯亮2s。此时,另一方向(东西方向)红黄绿三灯的工作顺

4、序相应为:绿灯亮25s,绿灯闪亮3s(每秒1次),黄灯亮2s,最后红灯亮0s。此后以60s作为时间单位进行上述的反复循环,较为合理地解决了十字路口的交通调度问题。红绿灯的工作顺序及时间都是固定的,缺乏灵活性。当前，交通事业蓬勃发展，交通流量年年增长，大、中、小城市的汽车、摩托车等各种车辆与日俱增，道路交通繁忙，经常有严重堵车现象，特别是在交叉口，机动车、非机动车、行人来往非常混乱，为了在叉口的各条干道实现合理的科学分流。14数字电子技术课程设计一、设计题目及内容交通信号灯控制器（1）、用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。（2）、南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为20秒、4秒

5、、24秒，一次循环为48秒。黄灯是间歇闪耀。设计计时显示电路(减“1”计数)。（3）、可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。二、器件与器材1、二输入四与非门74LS002、四输入双与非门74LS203、六倒相器74LS044、八输入与非门74LS305、正沿双D触发器74LS746、同步十进制可逆加、减计数器(8421BCD码)74LS1687、振荡分频器CD40608、BCD七段显示译码器CD45119、555定时器55510、LED共阴七段数码管BS20711、微动开关、拨盘开关、继电器、LED(红、绿、蓝)、电阻、电容、二极管、三极管、光敏二、三极管、导线……等。12、

6、工具(镊子、剪刀、万用表、电烙铁……)三、使用仪器设备1、稳压电源(±5V，±15V)；四、参考文献1、“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”教材；2、有关“电子技术课程设计指导书”；3、“集成电路特性应用手册”；2、EDA技术使用教程14数字电子技术课程设计目录1设计任务及要求……………………………………………（9）2系统总体设计方案…………………………………………（10）2.1总体设计方案……………………………………………………………（10）2.2方案特点……………………………………………………………………（10）3控制电路设计………………………………………………（10

7、）3.1控制电路工作原理………………………………………………………（10）3.2参数计算………………………………………………………………（10）3.3器件选型………………………………………………………………（12）4振荡电路设计………………………………………………（12）4.1用555制作秒脉冲…………………………………………………………（12）5计数电路设计………………………………………………（13）5.1计数电路工作原理…………………………………………………………（13）5.2参数计算…