简易交通灯控制器

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1、:2011级学生数字电路:*课程设计探冬※※※※※※※※长安大学电控学院数字电路课程设计报告书课题名称简易交通信号灯控制器姓名毛新亚学号201132010621组员毛新亚王保栋陶思宇学院长安大学电子与控制工程学院专业自动化（卓越工程师）指导老师楚岩2013年7月3日一、设计任务及要求：设计任务：设计一个简易的交通信号灯控制器要求：1.定周控制：南北道绿灯25秒，东西道绿灯25秒；2.每次中绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡；3.分别用红、黄、绿色发光二级管表示信号灯；4.设计计时显示电路。指导教师签名：20年月日二

2、、指导教师评语:指导教师签名：20年月曰三、成绩20年月日社会在飞速发展，交通也越来越便利，各式各样的马路，立交桥纵横交错,其屮必不可少的就是交通信号灯。在繁忙的I•字路口，红绿灯指示着各种车辆和行人的安全，使交通井然冇序，无需交警，交通信号灯的自动控制是通过计算机来实现的。现在，我国的一些城市已经运用计算机自动控制了，市交警管理工作逐步自动化智能化。为了更了解信号灯自动控制的基木原理，学习利用数字电子技术设计并制作自动控制装置的方法。口J编程逻辑器件的大量应用，传统74系列标准逻辑器件在应用系统的设计中应用越来越小，

3、但是数字电子技术作为理论基础原理并没有改变。因此，基木单元电路，基木功能模块及基木的分析方法仍然是本次设计的基本内容，本次设计主要是简易交通灯控制。这将冇利于学生更好的掌握数字屯路的设计方法，将数字电路和模拟电路融会贯通，提高解决实际问题的能力，同吋也为更好的熟悉计算机和运用各程序打下良好基础。「・・wwM套豊$9・819I・・：・91gi201:•::6-・Qpn*巨•…：:.fiico.SIK•wo二交通灯控制电路摘要：在现代城市屮，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，人们的安全也日益重要。因此，红绿交通信号灯

4、成为交管部门管理交通的重要工具之一。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计，提出使交通灯控制电路用数字信号口动控制十字路口两组红，黄，绿交通灯的状态转换的方法，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。因此，在本次课程设计里,将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。本交通信息控制器设计主要由时标、控制器、译码显示电路组成。时标电路产生脉冲，控制器由两块74LS194组成扭环型12进制计数器,然后经74LS04的非门与74LS08的与门译码，最后由两块74

5、LS192和集成数码管显示。关键字：课程设计交通信号灯数字电路技术控制器吋标计数器寄存器一、方案论证与选择提出方案方案一：采用555多谐振荡器来产生T二Is的CP脉冲，然后分南北道和东西道两路，每一路的原理都相同；控制电路：由一个双向移位寄存器74LS194的输出来实现状态控制电路。通过它的移位來实现红、黄、绿灯的转换以及计数电路的工作状态；计数电路：采用十进制可逆计数器74LS190的级联來实现灯的倒计时计数；显示电路：采用七段数码显示译码器7447芯片和数码管来实现数字显示。方案二采用时标电路来产生T二Is的CP脉

6、冲，用同步二进制计数器74LS161实现分频的功能，控制电路：采用双向移位寄存器74LS194芯片的输出与计数电路的逻辑关系來实现红、黃、绿灯的状态转换；计数电路：采用十进制可逆计数器74LS192级联来实现灯的倒计时计数；显示电路：采用七段数码显示数码管DCDHEX来实现数字显示。方案选择木次设计我们采用方案二。相比方案一，时标电路集成度较高，DCDHEX独立性较高，总之，方案二电路简洁，逻辑较为流畅。二、系统概述为了确保十字路口的车辆顺利、通畅地通过，往往都采用白动控制的红、黄、绿的交通灯来进行指挥。其中红灯亮，表

7、示该道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆缓慢通行；绿灯表示该道路允许通行。1、通过分析系统的逻辑功能，画出其原理框图如图1它主耍由控制器、分频器、倒计时器和时标等部分组成。时标以秒脉冲发生器产生，倒计时器显示两组信号灯的控制时间，分频器将时标秒信号进行五分频，并将信号提供给控制器，控制器是系统的主要部分，由它控制倒计时器，和红绿黃灯的显示情况。2、分析①用交通灯控制十字路口的车辆通行，绿灯通行，黄灯缓行，红灯停止，每次通行25秒，则要求绿灯每次亮25秒。②绿灯亮25秒后变成黄灯，黄

8、灯再亮5秒，当甲车道亮绿灯时，乙车道红灯亮,那么当卬车道亮黄灯时，车辆缓行，此时乙车道不能通行，故亮红灯，所以红灯亮30秒。①黄灯闪亮，只需将黄灯的控制信号与时间的秒信号相与即可3,系统具体方案①两车道的运行状态共4利如表2-1所示控制器状态信号灯状态车道运行状态及时间50(00)51(01)52(11)53(10)南北绿，东西红