电子技术综合训练课程设计报告-交通灯

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1、摘要交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车辆的流量，提高交叉路口车辆的通行能力，减少交通事故。本交通灯设计主要由定时器、控制器、译码显示电路组成。定时器由74LS190实现，控制器由74LS73组成，译码电路采用BD4511和七段数码管来显示。控制器通过74LS32、74LS08、74LS00对定时器进行控制，从而显示红黄绿灯的转换。关键字：交通灯控制器定时器译码器29目录摘要11.1设计任务31.2设计要求32系统设计42.1系统要求42.2方案设计52.2.1控制电路方案设计52.2.2计数电路方案设计62.2.3译码电路方案设计62

2、.2.4信号灯与数字显示方案设计73单元电路设计83.1脉冲信号发生电路的实现83.1.1电路的基本特点83.1.2电路基本原理83.1.3电路原理图93.2计数电路93.2.1计数电路工作原理93.2.274LS190功能介绍103.2.3计数电路原理图113.3控制电路123.3.1控制电路工作原理123.3.2控制电路原理图143.4译码电路153.4.1译码电路工作原理153.4.2译码电路原理图163.5显示部分173.5.1共阴极LED七段数码管173.5.2CD4511译码器183.5.3译码电路原理图203.6直流电源设

3、计204电路安装与调试224.1电路安装224.1.2安装焊接224.1.2焊盘应注意的常见问题234.2电路调试23结论24总结与体会25参考文献26附录27291设计任务和要求1.1设计任务设计并制作一个十字路口的交通信号灯控制器，控制甲、乙两条交叉道路上的车辆通行。1.2设计要求1、每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿三个灯组成，绿灯绿表示允许通行，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆禁止通行；2、每条道路上每次通行的时间为25S；3、每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5S，才能变换

4、通行车道；4、黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次；5、电源：220V/50HZ的工频交流电供电；（注：直流电源部分仅完成设计即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源能够满足电路要求）6、按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真，用万用板焊接元器件，292系统设计2.1系统要求在这一方案中，系统主要由控制器、定时器、译码器等部分组成。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

5、：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。交通灯控制系统的原理框图如图1所示　　 图1系统的原理框图一般情况下，十字路口的交通信号灯工作状态如下：（1）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。29

6、（2）乙车道黄灯亮，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

7、统又转换到第（1）种工作状态。交通灯以上4种工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1、2所示，控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。2.2方案设计2.2.1控制电路方案设计选用JK触发器，设状态编码为：S0=00,S1=01,S2=11,S3=10,其输出为Q1Q0，则其状态如表1所示：表1.状态编码与信号灯关系现态次态输出Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1AGAYARBGBYBR00011000010111010001

8、11100011001000001010292.2.2计数电路方案设计十字路口除指示灯显示外，还有数字倒计时显示。具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1的计数方式工作，直至减到数字为“05