课程设计--交通信号灯的控制电路

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1、《数字电子技术》课程设计课题：交通信号灯的控制电路班级：学号：学生姓名：指导教师：16目录前言............................................3课程设计的要求和主要内容.........................4主控制器电路的设计...............................6计时器的设计.....................................12译码驱动电路的设计...............................14采用的原件...................................

2、....15附录1616前言红绿灯（交通信号灯）系以规定之时间上交互更迭之光色讯号，设置于交岔路口或其他特殊地点，用以将道路通行权指定给车辆驾驶人与行人，管制其行止及转向之交通管制设施。为一由电力运转之交通管制设施，以红、黄、绿三色灯号或辅以音响，指示车辆及行人停止、注意与行进，设于交岔路口或其他必要地点。诞生　　19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。其中，着红装的女人表示我已结婚，而着绿装的女人则是未婚者。后来，英国伦敦威斯敏斯会议大楼前经常发生马车轧人的事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，

3、由当时英国铁路信号工程师德·哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯-----煤气交通信号灯，这是第一盏信号灯。在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。后来在信号灯的中心装上煤气灯罩，它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭，使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。　　从此，城市的交通信号灯被取缔了。直到1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯。　　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

4、志)于1918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，它的诞生，使城市交通大为改善。16《电子技术》课程设计一、设计指标及要求题目：交通信号灯控制电路的设计要求：1.主干道经常通行;2.支干道有车才通行：3.主、支干道均有车时，两者交替通行，并要求主干道每次至少放行30秒，支干道每次至多放行20秒；4.每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮5秒钟（此时原红灯不变）。电路方框原理图本设计重点要求是设计出主控制器、计时器。传感器信号可以用逻辑开关代替，信号灯可以采用发光二级管，“秒”信号脉冲可以用1Hz脉冲信号代替。二、课程设计说明书的主要内容（字数；4000～5000字）：

5、1、设计任务及主要技术指标和要求；2、个单元电路的详细设计计算，元器件选择，电路图等；3、整体电路的工作原理说明；4、用EWB或Multisim绘制原理图，仿真。16主控制器的设计从所给的题目可知，本实验电路的设计师关于交通信号灯电路的控制，其中要求中提到支道有才通行，主道是要经常通行，则此时主道应该为绿灯，支道应该为红灯。当支道和主道都有车要通行时，则主道和支道交替通行，且当绿灯变红灯需经过黄灯，二红灯变绿灯则不需要。根据题目要求可分为4种情况：1.主道为绿灯时，支道为红灯；2.主道为黄灯时，支道为红灯；3.主道为红灯时，支道为绿灯；4.主道继续为红灯时，支道转为黄灯；按照这4个状态循环

6、一、状态分析由于有四种状态2n=4,则n=2。我们可以确定主控制器中必须有两个触发器。本实验中选择的是74109的JK触发器。接下来设计具体的电路，按以下几个步骤：把主道为红，支道为绿,记为状态S0；把主道为黄，支道为红,记为状态S1；把主道为红，支道为绿,记为状态S2；把主道为红，支道为黄,记为状态S3；二、状态表S0用“00”表示，S1用“01”，S2用“10”，S3用“11”，则可列出下表主支状态记为绿红S000黄红S101红绿S210红黄S311表1结合题目分析上表可知，1.当电路处于S0有两种可能：①主干道有车支干道无车；②主干道和支干道都有车但是没过30'。2.当电路处于S1时

7、，没过5'。3.当电路处于S2时也有两种可能：①支干道有车，主干道无车；②主、支干道都有车但是没过20'。4.当电路处在S3时，没过5'。5.当由S0转换为S1时的条件是：①主干道无车，支干道有车；②主干道和支干道都有车但是过了30'。6.当由S1转换为S2时的条件是过了5'。7.当由S2装换为S3时的条件是：①支路无车，主干道有；②主支都有但是过了20'。8.当由S3装换为S0时的条件是：过了5'。三．状态转换图根据上