电子技术课程设计报告书(同名49662)

《电子技术课程设计报告书(同名49662)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、中南大学电子技术课程设计报告书题目：交通灯控制系统　学院：交通运输工程学院专业班级：交通设备0604班学号：1102060423　姓名：荆洪武　指导教师：宋老师2009年上学期交通信号灯控制系统设计报告一．实验目的1.掌握综合应用数电理论知识和中规模集成电路设计方法2.掌握调试及电路主要技术指标的测试方法。3了解交通灯管理的基本工作原理。二、交通灯控制器任务及要求1、能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯。2、能实现正常的到计时功能用两组数码管作为东西和南北方向的到计时显示

2、，主干道每次放行（绿灯）60秒，支干道每次放行（绿灯）45秒，在每次由绿灯变成红灯的转换过程中，要亮黄灯5秒作为过渡。3、能实现特殊状态的功能（选做）（1〉按sl键后，能实现特殊状态功能：（2）显示到计时的两组数码管闪烁；（3）计数器停止计数并保持在原来的状态：（4）东西、南北、路口均显示红灯状态：（5）特殊状态解除后能继续计数。4、能实现总体清零功能：按下该键后，系统实现总清零，计数器由初始状态计数，对应状态的指示灯亮。5、完成电路全部设计后，通过实验箱验证设计课题的正确性。三．比较和优选设计方案1．方案1：利用单片机来设计1）显示界

3、面该系统要求完成倒计时、状态灯等功能。完全采用数码管显示。这种方案虽只显示有限的符号和数码字苻，但是完全胜任题目要求。2）输入：题目要求系统能手动设灯亮时间、紧急情况处理。直接在IO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K1、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。3）输出：控制发光二极管，来表示红绿灯的亮灭，及山烁。系统由单片机系统、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。方案2：利用中规模集成芯片

4、来实现。其中信号灯的亮灭有三种可选方案：1）利用74LS161：2）利用存储器：3）利用扭环循环控制。方案选择：由于这次实验是电工电子实验。利用方案1不太满足要求。方案2中利用扭环循环控制信号灯的亮灭，不容易实现特殊功能状态；利用存储器需要对芯片编码，有时会出现编码混乱的情况，这样会造成电路检测的不便。因此选用161控制信号灯的亮灭，较为合适。四．系统框图及说明：1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通灯控制系统的原理框图如下图所示。它主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器和脉冲信号发生器组成。脉冲信号发生器用的是555定时器；计时计数器

5、是由74LS192来完成、输出四组驱动信号T0和T3经信号灯转换器(4片7448)来控制数码显示器显示，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。2、信号灯转换器两方向车道的交通灯的运行状态共有4种，如图1-2所示信号灯状态与车道运行状态如下：S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，主干道车道的红灯亮，车道禁止通行。S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，主干道车道的红灯亮，车道禁止通行。S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，主干道车道的绿灯亮，车道通行。S3：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，主干道车道的黄灯亮，车道缓行。G1=

6、1：主干道绿灯亮Y1=1：主干道车道黄灯亮R1=1：主干道车道红灯亮，G2=1：支干道车道绿灯亮Y2=1：支干道车道黄灯亮R2=1：支干道车道红灯亮，主干道红灯闪烁支干道黄灯亮（5进制计数器计数减1）主干道红灯亮支干道绿灯亮（25进制计数器计数减1）主干道黄灯亮支干道红灯闪烁（5进制计数器减1）主干道绿灯亮支干道红灯亮（45进制计数器减1）图1-3信号灯的工作顺序流程显然，这是一个二位二进制计数器。可采用中规模集成计数器74LS161加法计数器构成状态控制器，电路如图1-4。图1-4用中规模集成计数器74LS161构成状态控制器表一74

7、LS161的功能表3．状态译码器的设计主、支干道上红、黄、绿信号灯的状态主要取决于状态控制器的输出状态。它们之间的关系见真值表1。对于信号灯的状态，“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。表1-2状态编码与信号灯关系表状态控制器输出主干道信号灯支干道信号灯QBQAR1Y1G1R2Y2G200110101110000100001001110000100电路接法如下：现选择半导体发光二极管模拟交通灯，门电路输出高电平时，点亮相应的发光二极管。4．主干道计时电路1)原理：通过74LS192(2片)采用串行异步整体置数级连和下一个状态的相应控制来分别实

8、现60秒、5秒、50秒。通过7448（2片）译码器和数码管的连接的连接实现几个灯时间的显示。2).原器件的选择及参数：若选集成计数器74LS192（2片），采用异步整体置数。译码器7448（2片）、7段数码