电工课设交通信号灯试题.doc

《电工与电子技术基础》课程设计报告 题 目 简易交通信号灯控制器 学院（部） 汽车学院 专 业 能源与动力工程 班 级 2013220501 学生姓名 孙玮佳 学 号 201322050136 6 月 29 日至 7 月 3 日 共 1 周  目录 前言 1.1摘要························································2 1.2主要技术指标和要求·······································2 1.3总体设计方案论证及选择···································2 1.4设计摘要···················································4 系统综述 2.1设计方案原理框图··········································4 2.2设计方案总体电路图·······································5 单元电路设计 3.1秒脉冲发生器··············································6 3.2 十六进制计数器电路·······································8 3.3主控制器··················································10 3.4倒计数器··················································13 3.5显示管译码器·············································14 收获与体会 ·······································15 附录 A.主要元器件清单····································15 B.参考文献············································15  前言 1.1摘要 在城市交通日益繁忙的今天，汽车进入百姓家庭。因此，交通自动指挥系统越来越重要，为了确保行人和车辆的安全，实现红绿灯对十字路口的自动控制是城市管理自动化的重要课题。交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色灯的电子系统。其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示允许通行。 为确保行人和各种车辆的安全，保证正常的交通秩序，我们小组拟进行简易交通信号灯控制器的设计，将所学知识运用在实际生活中，加深对中规模集成电路的理解以及熟练掌握数字电路与模拟电路的灵活运用。 1.2主要技术指标和要求 （1）定周控制：主干道绿灯亮45秒，支干道绿灯亮25秒； （2）每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡； （3）分别用红、黄、绿色发光二级管表示信号灯； （4）设计计时显示电路。 1.3 总体设计方案论证及选择 根据交通信号灯控制器的设计要求，最初我们有三套备选方案： 方案一：通过分析设计要求，十字路口主干道的绿、黄、红灯所亮时间比例分别为9：1：6，支干道的绿、黄、红所亮时间比例分别为5:1:10，所以，可以选择计数器为5s的脉冲。选择555脉冲发生器，它是由555定时器构成的多谐振荡器，因为控制系统是以秒作为单位，所以用秒脉冲发生器，且其对信号的精度要求不高，这里选用555定时器来构成。因为每5s一个时间单位，所以计数器的工作循环为16，应选择一个十六进制的计数器来控制，教材中学过74LS161，且电工实验中也使用过较为熟悉，故选择74LS161四位异步二进制计数器，再加上相应控制器来配合，达到计数器分别在9、10、15、16翻转的目的。连接上相应的门电路、二极管，使交通信号灯按要求正常工作。 方案二：本方案主要由主控制电路和秒脉冲发生器组成，其中主控制电路包括：主控制器、清零装置、驱动装置、信号灯装置及一些逻辑门。主控制器中采用两块74LS290二-五-十进制来实现八十进制计数器。秒脉冲发生器由555秒脉冲发生器负责提供脉冲信号。接通电源瞬间，清