电子技术课程设计报告-十字路口交通管理控制器的设计

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1、电子技术课程设计报告——十字路口交通管理控制器的设计姓名：学号：专业年级：电信082指导教师：设计时间：2010-8-23～2010-9-3西北农林科技大学机械与电子工程学院目录第一章设计任务与要求……………………………………………………………第二章设计方案……………………………………………………………………第三章设计原理与电路……………………………………………………………第四章电路的组装与调试…………………………………………………………第五章设计总结……………………………………………………………………附录………………………………………………………

2、…………………………参考文献…………………………………………………………………………第一章设计任务及要求十字路口交通管理控制器的设计任务说明：在主、支道路的十字路口分别设置三色灯控制器，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮要求压线车辆快速穿越。根据车流状况不同，可调整三色灯点亮或关闭时间。要求：(1)主道路绿、黄、红灯亮的时间分别为60秒、5秒、25秒；(2)次道路绿、黄、红灯亮的时间分别为20秒、5秒、65秒；(3)时间指示采用倒计时制，用2位数码管显示。(4)绿、黄、红灯亮的时间可以预置时间安排∶8月23日～8月29日电路设计以及multis

3、im软件仿真制图8月30日～8月31日protel软件制版9月1日～9月3日制电路板撰写实习报告第二章设计方案根据设计要求，主道路绿、红、黄灯亮的时间分别为60s、25s、5s,次道路绿、红、黄灯亮的时间分别为20s、65s、5s.设计的系统可以由控制器、定时器、秒脉冲信号发生器、信号灯等组成。其中控制器是核心部分，由它控制定时器及移位寄存器的工作。秒脉冲信号发生器产生定时器和控制器所需要的标准信号，译码器输出两路信号灯的控制信号号。T1和Ty未定时器的输出信号，St为控制器的输出信号。2-1交通灯控制器框图Tl：表示主道路或次道路绿灯亮的时间间隔

4、，即车辆正常通行的时间间隔。定时到Tl=1，否则Tl=0.Ty：表示黄灯亮的时间间隔，定时到，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一个工作状态的定时。第三章设计原理及电路1总体设计根据设计要求主道路绿、黄、红灯亮的时间分别为60秒、5秒、20秒，此道路绿、黄、红灯亮的时间分别为20秒、5秒、25秒。其时序关系如图1-1所示。图1-1交通灯时序工作图时钟电路主道计数器次道计数器译码显示器译码显示器组合电路组合电路秒脉冲电路主绿主黄主红次绿次黄次红计数器组合逻辑电路根据要求中交通指示灯

5、定时亮灭，时间指示采用倒计时显示，则需要由定时系统，计数器，时钟电路等来满足，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状态的信号灯。秒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计数，达到控制每一种工作状态的持续时间。减法计数器的的回零脉冲时状态控制器完成状态转换。其工作框图如图1-2所示图1-2交通管理控制器框图2单元电路的设计和元器件的选择2.1控制器电路根据设计要求各信号灯的工作顺序流程图如图2-1-1所示.信号灯四种不同的状态分别用S0（主绿灯亮，次黄灯亮）表示、S1（主黄灯亮，次红灯亮）表示、

6、S2（主红灯亮，次绿灯亮）表示、S3（主红灯亮，次黄灯亮）表示，其状态编码即状态及状态转换图如图2-3-2所示。2-1-1交通灯顺序工作流程图这是一个二位二进制计数器。可以采用计数器74LS160构成状态控制器，74LS160的功能表如图2-1-2所示。图2-1-2　7４LS160（交通灯状态控制器）CPRＤ＇LD＇EPET工作状态×0×××置零↑10××预置数×1101保持×11×0保持（但C＝0）↑1111计数表2-1-17４LS160的功能表（其中，“↑”表示上升沿）计数脉冲电路状态等效十进制数输出CQ0Q1Q2Q30000000100011

7、020010203000000表2-1-274LS160真值表（再设计中所用的部分）7４LS160是同步十进制加法计数器。当RＤ＇＝０时所有触发器将同时被置零，而置零操作不受其他输入端的影响。当RＤ＇＝１，LD＇＝０时，电路工作在同步预置数状态。当RＤ＇＝LD＇＝１而EP＝0，ET＝1时，CP信号到达时各个输出端均保持原来的状态不变。同时，进位端C的状态也保持不变。如果ET＝0,无论什么状态，计数器的状态也保持不变，但此时进位端C为零。若RＤ＇＝LD＇＝EP＝ET＝1时，电路工作在计数状态。2.2脉冲信号发生电路产生秒脉冲的电路有多种形式，这里采用

8、555的定时器组成的秒脉冲信号发生器，如图2-2所示。因为该电路输出脉冲周期为：T≈(R1＋R2)Cln2,若T＝1s,令