交通信号灯控制电路的设计精选.doc

课程设计任务书 课题名称 交通信号灯控制电路的设计 完成时间 指导教师 职称 学生姓名 班 级 总体设计要求和技术要点 设计一个交通信号灯控制电路。要求： 1．主干道和支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒。 2．每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，此时原红灯不变。 3．用十进制数字（递增计数）显示放行和等待时间。 4．选作部分：采用倒计时的方式显示方形和等待时间。 工作内容及时间进度安排 第15周： 周1---周3 立题论证方案设计、熟悉软件 周4---周5检查设计结果，预答辩 第16周： 周1---周2 仿真实验 周3---周4 验收答辩 周5完成设计报告 课程设计成果 1．与设计内容对应的软件程序 2．课程设计报告书 内 容 摘 要 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此，通过我应用所学的知识设计了一套交通灯控制电路的方案。交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器组成。　　关键词：计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器。 ……… ……………………………………………………………1 二、方案设计与论证…………………………………………………………………1．………………………………………………………………………1 2．……………………………………………………………………………2 三、单元电路设计与分析…………………………………………………………… 2 1．…………………………………………… 3 2．………………………… 3 3．…………………………… 4 四、总图及元器件清单…………………………………………………………1．………………………………………………………………………5 2．……………………………………………………………………5 五、结论………………………………………………………………………………六、心得体会…………………………………………………………………………6 七、参考文献…………………………………………………………………………6 图2 交通指示灯状态转换图 2．论证 用示波器来测量555构成的多谐振荡器产生的脉冲周期是否为1s；连接数码显示管来显示各个状态的转换以及每种状态持续的时间来验证控制电路知否正确；根据交通指示灯状态转换图来检验信号译码驱动电路是否正确。 三、单元电路设计与分析 1．555定时器构成的多谐振荡器 图3 555定时器构成的多谐振荡器 如图所示为555定时器构成的多谐振荡器，C2为0.01uF，若C1取10uF， 依据公式周期T=（R1+2R2）Cln2 可计算出R1+2R2=144k欧姆时可得到周期为1s的振荡信号。 2．用74LS161计数器构成5、20、30进制计数器 图4 74LS161构成的5、20、30进制计数器 若图所示设计数器从上到下分别记为1、2、3、4。1为5进制计数器：将输出端Q2、Q0（信号为0101即5）经一与非门与74LS161的置0端MR相连，即计数器累加到5时置0；2与3构成30进制计数器：2为十进制计数器，即个位计数器，进位输出端与3的ENP、ENT端相连，3为三进制计数器，即十位计数器（2、3进制的实现与1计数器构成5进制原理一样）；2与4构成20进制计数器：与2、3构成的30进制原理一样。 3．用三态门、非门和D型锁存器构成控制电路 图5 控制电路 如图所示设上边两个三态门和一个非门为1，下边的为2，其中上边的三态门为S1，下边的为S2，另外上边锁存器为D1，下边的为D2。初始状态：D1、D2输出端Q为0，1中S1关闭，S2导通，2中S1关闭，S2导通，即20进制电路工作；当20进制电路十位上产生进位信号清零的同时，将D1置1，即开通5进制电路，关闭20、30进制电路；当5进制电路产生进位信号清零的同时，将D1置0，D2置1，即前者开通20、30进制电路同时关闭20进制电路，结果只有30进制电路工作；当30进制电路产生进位信号清零的同时，将D2置0，而此时D1也为0，回到了初态，如此循环实现了对5、20、30各进制间的转换。 四、总电路图及元器件清单 1．总电路图 图6总电路图 2．元器件清单 表1 元器件清单 元件序号 型号 主要参