交通灯电路设计.doc

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1、——交通灯控制电路系别：电气与信息工程专业：电气自动化班级：2008级1班姓名：王超学号：指导老师：张洪涛目录第一章：序言………………………………………（2）第二章：设计任务书………………………………（2）第三章：电路组成和工作原理……………………（4）第四章：设计步骤及方法…………………………（7）第五章：总结………………………………………（10）第一章序言随着社会的飞速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，频繁发生交通问题，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条街上都有

2、一组红、黄、绿交通信号灯。其中红灯亮，表示道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已经过停车线的的车辆继续通行；绿灯亮表示道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。交通灯通过的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。第二章设计任务书一、设计题目：交通灯控制电路二、技术要求：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运行，每次通行时间都设为25秒；2．要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道

3、；3.时钟指示灯每秒亮一次；4.计出交通灯控制电路逻辑图。三、给定条件及器件元件名型号数量 74LS741个  集成电路74LS002个74LS1632个74LS1532个74LS043个74LS1381个NE5551个  电阻51kΩ1个47kΩ1个5.6kΩ1个200Ω7个5.1kΩ1个电容10uF2个0．1uF2个 发光二极管红色3个黄色2个绿色2个三极管3DG1个导线——若干四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。2.元器件的选取及其电路逻辑图和功能。3.电路各部分的调试方法。4.在

4、整机电路的设计调试过程中，遇到什么问题，其原因及解决的办法。第三章电路组成和工作原理1．分析系统的逻辑功能，画出其框图图1.交通灯控制系统的原理框图  交通灯控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，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。图中：TL:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。定

5、时时间到，TL=1，否则，TL=0。     TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。     ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下个工作状态的定时。（1）如图1所示，甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。   （2）甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示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，乙车道禁止

6、通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。   （3）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。   （4）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上位过县停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第（1）种工作状态。    交通灯以上4种工

7、作状态的转换是由控制器器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制器的工作状态及功能如表12、1所示，控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定：    表1控制器工作状态及功能表控制状态信号灯状态车道运行状态S0（00）甲绿乙红甲车道通行，乙车道禁止通行S1（01）甲黄乙红甲车道缓行，乙车道禁止通行S3（11）甲红、乙绿甲车道禁止通行，甲车道通行S2（10）甲红、乙黄甲车道

8、禁止通行，甲车道缓行AG=1甲车道绿灯亮BG=1乙车道绿灯亮AY=1甲车道黄灯亮BY=1乙车道黄灯亮AR=1甲车道红灯亮BY=1乙车道红灯亮一、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。二、定时器——定时器由与系统秒脉冲（由时钟脉冲产生器提供）同步的计数器构成，要求计数器在状态信号ST作用下，首先清零，然后在时钟脉冲上升沿作用下，计数器从零开始进行增1计数，向控制器提供模5的定时信号TY和模25的定时信号TL。三、译码器——译码器的主要任务是将控制器的