交通信号灯自动指挥系统设计

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1、一.设计任务及要求：设计任务：交通信号灯自动指挥系统设计。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行使，其中，甲车道通行吋间为35秒，乙车刀通行吋间为25秒。2、在绿灯转为红灯是，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道。3、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）。4、同步设置人行横道红、绿灯指示。指导教师签名：2008年7月6日二、指导教师评语：指导教师签名：2008年7月口三、成绩验收盖章2008年月日交通信号灯自动指挥系统的设计1XJ1设计目的(1)熟悉集成电路的引脚安

2、排(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。(3)电路各部分的组成和工作原理，元器件的选取及其电路图和功能。(4)电路各部分的调试方法。(5)训练对简单数字系统的设计和实验能力。2设计思路(1)设计计时显示电路。(2)设计可预置的时间。(3)设计灯控逻辑电路。(4)设计定时置数电路。3设计过程3.1交通信号灯控制系统脉冲信号发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输岀两组信号灯的控制信号，经功率放大后驱动信号灯工作，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。器和脉冲信号发牛器等部分组成。3.2交通信号灯自动指挥系统电路图如图1所示。图2交通信号灯自动指挥系统

3、电路其工作过程为：R、Y、G分别表示甲车道的红、黃、绿信号指示灯，r、y、g分别表示乙车道红、黄、绿信号灯。(1)开始时，甲车道黄灯亮，乙车道为红灯亮。表示乙车道禁止车俩通行，甲车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行穿过十字路口。黄灯亮足5秒时间时转到下一个工作状态。(2)而后甲车道变为红灯亮，乙车道变为绿灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车辆允许通行。绿灯两足25秒转到下一个工作状态。(1)乙车道变为黄灯亮起，甲车道保持(2)状态中红灯亮不变。表示甲车道上的车辆禁止通行，乙车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行穿过十字路口。黄灯亮足5秒钟，

4、系统转到下一个工作状态。(2)5秒后甲车道变为绿灯亮，乙车道变为红灯亮。表示甲车道上允许车俩通行，乙车道禁止通行。绿灯亮足35秒时间，系统又转到第(1)种工作状态,进入新的一轮循环。表1控制器工作状态及其功能控制器状态(QbQa)信号灯状态车道运行状态So(00)甲绿乙红(G,r)甲车道通行，乙车道禁止通行Si(01)甲黄乙红(Y,r)甲车道缓行，乙车道禁止通行S2(10)甲红乙绿(R,g)甲车道禁止通行，乙车道通行S3(ll)甲红乙黄(R,y)甲车道禁止通行，乙车道缓行交通灯的以上4种工作状态的转换是由控制器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、01、10、11,并分别用S

5、o、Si、S2、S3表示，则控制器的工作状态及其功能如表1所示。3.3、秒脉冲发生器部分由于对产生的信号是电路的时序脉冲和定时标准，但本设计对此信号的要求并不是太高,电路可以采用555集成电路构成，我们也可以直接采用脉冲输入信号。3.4定时置数部分定时器由与系统脉冲(由时钟脉冲产生器提供)同步的计数器构成耍求计数器在状态转换信号作用下，首先清零，然后在时钟脉冲上升沿的作用下，计数器从零开始进行增1计数，向控制器提供模5,模25和模35的定吋信号。定时置数部分如图2所示。C288776655CGAYAYAYAYV/DV11223344NGAYAYAYAYG20191811竝血111

6、31211:lj8型A8Y8A7Y7A6Y6A5Y5VGlz俎Y1A2Y2A3Y3A4Y4GND19127446574465IId1I11I<1I]11OIIOII图3定时置数(74465)部分电路图3.5计时显示部分用两片74190构成和两个共阴极七段LED显示器组成。3所示。38776655CGAYAYAYAYVDF11223344NGAYAYAY

7、LOAD'CD1514YT」卩V11II・IUII图4计时显示(74190)部分电路图3.6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。如表1所示。控制部分电路如图4所示。图5灯控逻辑部分电路RKpDLLNNCCABCDEG根据表1和控制部分电路可以推岀：R=Qb,Y=QaQb,G=QaQbt=Qb,y二QaQb,萨QaQb3.7译码器译码器的主要任务是将控制器的输出Qa、Qb的4种工作状态，翻译称甲、乙车道上的6个信号灯的工作状态。控制器的