单片机的交通灯控制系统.docVIP

电子技术基础课程设计 题目：交通灯控制系统设计 姓名： 学号： 专业： 院系： 指导老师： 目录 第一章 课题背景 1.1 电子技术基础课程设计概要 1.1.1 电子技术基础课程设计的方法和步骤 1.2 设计任务和要求 1.2.1 交通灯的设计目的 1.2.2 交通灯的设计要求 第二章 设计简介及设计方案论述 2.1 基本设计思路 2.2 设计方案论述 第三章 详细设计内容 3.1时钟信号电路 3.2 主控制电路 3.3 红绿灯显示电路 3.4 译码电路 设计结果及分析 4.1 观察结果 4.2 分析与检查 4.3 修改电路 设计心得 摘要 交通信号灯常用交叉路口，用来控制车的流量，提高交叉口车辆的通行能力，减少交通事故。交通灯控制主要由控制器译码显示电路信号灯组成。控制器由74153与7474来实现，发生器用产生，计数器采用两个7416来实现，显示电路经过七段显示译码器7447及七段数码显示器连接起来实现。 设计方案论述 系统由时钟信号电路、主控制器、译码显示器、信号灯显示器四大部分组成。其中之中信号电路用于给各个组成部分提供定时信号，使相应的发光二极管发光。译码显示器在控制器的控制下，改变交通灯信号，分别产生三种倒计时时间显示，控制器根据时钟信号电路产生的信号，进行状态间的转换，使显示器的显示发生相应转变。 第三章．详细设计内容 3.1时钟信号电路 时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器，产生稳定的脉冲信号，送到状态产生电路，状态产生电路根据需要产生秒脉冲，电路图如下图所示： 3.2主控制电路 选用两个触发器T0和T1作为时序寄存器产生四种状态来控制整个电路的显示。 四种状态依次为AG(BR)(AY(BR)(AR(BG)(AR(BY) 3.3红绿灯显示电路 红绿灯显示也是表示电路所处状态，其主控电路的状态一一对应，受到主控电路控制，即主控电路的输出决定了主干道和支干道的红绿灯的亮灭情况。 如亮用1表示，灭用0表示，则有: Q1 Q2 主黄(AY) 主绿(AG) 主红(AR) 支黄(BR) 支绿(BY) 支红(BG) 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 根据上表，写出状态方程和状态转换信号方程为： 所以，AR =Q1/Q2+/Q1Q2, AY=/Q1/Q2, AG=Q1Q2; BR=/Q1/Q2+Q1Q2, BY= Q1/Q2, BG= /Q1Q2. 电路图如图 3.4译码电路 译码电路是通过控制电路的两个触发器T0和T1作为时序寄存器产生四种状态（Q0,Q1）来作为芯片74LS139的输入端，再配合74LS04和74LS32等门电路来实现对各个灯的控制。 设计结果及分析 将电路的各元器件接好后给电路通电，各器件基本能正常运行，数码管会出现乱码现象（基本能按顺序正常显示，只是中间会出现几个不正常的数字）、数码管显示偏暗。经过分析与查找资料得知只要在译码芯片的电源两端加一个电容数码管便可正常显示。 设计心得： 通过本次实训设计使我对数电知识有了更加深入的了解，也将其运用到了实际中来，明白了学习电子技术基础的意义，也达到了其培养的目的。在设计过程中，我们也遇到了很多挫折，不过我们最终都一一克服了，通过努力解决了问题，使我明白了和他人共同合作的重要性。也让我明白了成功就是在不断摸索中前进实现的，遇到问题我们不能灰心、烦躁，甚至放弃，而要静下心来仔细思考，分部检查，找出最终的原因进行改正，这样才会有进步，才会一步步向自己的目标靠近，才会取得自己所要追求的成功。 芯片介绍： 74LS192芯片。74LS192为加减可逆十进制计数器，CPU端是加计数器时钟信号，CPD是减计数时钟信号RD=1时无论时钟脉冲状态如何，直接完成清零功能。RD=0，LD=0时，无论时钟脉冲状态如何，输入信号将立即被送入计数器的输出端，完成预置数功能。 其功能表如下表所示: 表 5 74LS192功能表 CPU CPD RD LD 工作状态 X X 0 0 置数 ↑ 1 1 0 加计数 1 ↑