十 字 路 口 交 通 管 理 器

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1、电子技术课程设计电气与信息工程学院自动化专业题目：十字路口交通管理器姓名：郭亚静学号：092412101指导教师：徐安峰时间：2014年6月16日~~2014年6月20日一、设计题目2二、设计目的和要求2三、技术指标和要求2四、原理电路设计3五、单元电路设计41、译码器42、状态控制电路53、定时系统64、秒脉冲信号发生器7六、设计体会9七、总体电路设计11八、仿真电路12九、元器件清单14十、参考文献15十一、成绩评定1615一、设计题目十字路口交通管理器二、设计目的和要求1、设计目的本课程设计是在前导

2、验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。培养学生利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力，使学生积累实际电子制作经验，目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。2、设计要求1.以电子技术基础的基本理论为指导，将设计实验分为基础型和系统型两个层次，基础型指基本单元电路设计与调试，系统型指若干个模拟、数字基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试；2.熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法；3

3、.学习计算机软件辅助电路设计方法，能熟练应用电子线路CAD进行电路设计和印刷电路板的设计制作；4.学习电子系统电路的安装调试技术；5.拓展电子电路的应用领域，能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。三、技术指标与要求：151）主干道方向通行，支干道方向禁止通行，历时60s。2）主干道方向停车，支干道方向仍然禁止通行，历时10s3）主干道方向禁止通行，支干道方向通行，历时60s。4）主干道方向仍然禁止通行，支干道方向停车，历时10s四、原理电路设计：1、方案设计：1）初步分析：由题目及要

4、求可以理解为我们平时所见的交通信号灯，其显示部分可分为计数器与信号灯，流程如图1主干道通行，支干道禁止通行，历时60秒主干道方向停车，支干道方向禁止通行，历时10秒主干道方向禁止通行，支干道方向通行，历时60秒主干道禁止通行，支干道方向停车，历时10秒图1交通管理器工作流程图152）根据流程初步设计系统结构如下图2，状态控制器主要用于记录十字路口交通灯的工作状态，通过译码器分别点亮相应的信号灯。秒脉冲信号发生器产生整个定时系统的时基脉冲，通过减法计数器对秒脉冲减计数，达到控制每一个工作状态的持续时间。减法

5、计数器的回零脉冲使状态控制器完成状态转换，同时状态译码器根据工作状态决定计数器下一次减计数的初始值。图2方案流程图五、单元电路设计：1）状态译码器信号灯共有六种状态，即主干道的红、黄、绿和支干道的红、黄、绿。这些信号灯的状态主要取决于状态控制器的输出状态，作出其真值表如图3，“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。控制器状态主干道支干道Q1Q2RYGryg00001100010101001010000111100010图3信号灯真值表15通过真值表，可得各信号灯的逻辑函数表达式R=Q1，Y=Q2Q1′，G=Q1′

6、Q2′r=Q1′,y=Q1Q2,g=Q2′Q1选择半导体发光二极管模拟交通灯，状态显示电路如下图4Q1Q2图4状态译码器构成的灯显示电路2）状态控制器15图5状态控制器TQQ′000011101110图6T触发器的特性表T触发器的特性方程：Q*=TQ′+T′Q当T触发器的控制端接至固定的高电平时，则变为Q*=Q′，即每次clk信号作用后触发器必然翻转成与初态相反的状态。状态控制器实现了状态0001101100153）定时系统（图7）图7定时系统两个十进制构成减法计数器，高位端由状态控制器输出的状态.用两片

7、十进制计数器，把其中一片的进位输出端c街道下一片的计数端，再进行预置数接成六进制计数器，则可以构成60进制计数器，从而实现计时的需要。4）秒脉冲信号发生器15由555定时器组成的秒脉冲信号发生器（图8）1、脉冲信号发生器使用555定时器构成多谐振荡器，使得f=1Hz。由于多谐振荡周期为，那么频率，要使得f=1Hz，可令,,。将数据代入公式可得频率约为1Hz。秒脉冲信号发生器仿真原理如下图所示。图8秒脉冲信号发生器15六、设计体会通过本周的课程设计，我感触颇深。首先是加强了我对数字电子技术的了解及进一步的深

8、入学习。不仅巩固了理论知识还锻炼了动手能力，使学习的知识能够灵活的运用到实际生活中去，同时加深了对器件的了解，但是也看到了自己知识面的匮乏，思维的单一，对设计方案考虑的不周到不全面。对于一些芯片以及一些器件还是不是很了解，要不断的翻书查资料去理解，最后勉强运用。能够初步利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力。在本次设计中，亲自查阅资料，动手实践，在电路的仿真过程中提升了自己的信心，耐心以及动手能力，实践能力得