数字电子技术课程设计-交通信号灯控制电路的设计与仿真

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1、《数字电子技术》课程设计题目交通信号灯控制电路的设计与仿真系(部)机电工程系班级电子信息工程1202姓名杨博文学号9312120120指导教师王枫王宽2014年12月15日至12月26日共2周2014年12月25日数字电子技术课程设计课程设计任务书26一、设计题目、内容及要求设计题目：交通信号灯控制电路的设计与仿真设计内容：1.信号灯白天工作要求某方向绿灯点亮20秒，然后黄灯点亮4秒，最后红灯点亮24秒。在该方向为绿灯和黄灯点亮期间，另一方向红灯点亮。如果以4秒作为时间计量单位，则某一方向绿、黄、红三种指示灯点亮的时间比例为5：1：6。从点亮要求可以看出，有些输出

2、是并行的：如南北方向绿灯亮时，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮时，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮时，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮时，东西方向黄灯亮。信号灯采用LED红、绿、黄发光二极管模拟。2.夜间工作方式南北东西各方向黄灯亮，且每秒闪动一次。其它灯不亮。要求设置一个手动开关，用它控制白天和夜间工作方式。设计要求：（1）要求根据设计要求实现交通灯的现实功能（2）用Multisim进行仿真（3）最后要有设计说明书二、设计原始资料三极管、二极管，芯片、电容、电阻三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）课程设计说明书、仿真结果四、进程安排周1讲解整个设计要

3、实现的功能，查阅相关资料，画出整体电路周2、3进行仿真并调试周4撰写课程设计任务书周5课程设计答辩并交设计说明书五、主要参考资料[1]付家才．电子工程实践技术．北京：北京工业出版社，2003[2]毕满清．电子技术实验与课程设计．北京：机械工业出版社，2001[3]阎石．数字电子技术基础（第五版）．北京：高等教育出版社，2009[4]丁润涛．电子工程手册．北京：机械工业出版社，1995指导教师（签名）：教研室主任（签名）：26课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现（20分）课设答辩（30分）设计成果（50分）仿真30分说明书20分总

4、成绩（100分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年月日26目录1引言12Multisim的简介33设计过程43.1总体设计要求43.2控制电路的特点54单元模块64.1电源模块64.2秒脉冲发生模块64.3计数模块84.4分频模块94.5控制电路模块115交通信号灯的仿真与调试145.1电路的仿真14265.2交通灯完整功能的实现165.3调试方法175.4调试中出现的问题、原因分析及解决方法176心得体会21参考文献22附录Ⅰ器件明细表23附录Ⅱ仿真原理图241引言随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯（红黄绿三种标志）于191

5、8年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生使城市交通大为改善。黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一声冷汗。他反复琢磨，终于想到了在红绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红黄绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化，自动化上不断地更新，发展和完善。技

6、术基础是高等学校弱电类各专业的一门重要的技术基础课程。这门课程发展电子迅速、实用性和应用性强，侧重于逻辑行为的认知和验证。26随数字着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。同时也随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京

7、等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此，本次设计完成的就是交通灯设计。以下就城乡交通灯控制

8、系统的电路