交通信号灯自动控制电路设计文档.doc

题目 交通信号灯自动控制电路设计 班级 08环境工程（1）班 学号 200810220112 姓名 廖 勇 指导 鲁老师 时间_____ 2010年6月1日电工电子技术课程设计任务书 姓名 _廖勇__ 班级 _08环工（1）班___ 指导老师 鲁老师 设计课题： 交通信号灯自动控制电路设计 设计任务与要求 设计要求： 1、设计交通信号灯自动控制电路。要求东西方向以及南北方向两条交叉道路上的车辆能够交替通行，东西方向和南北方向上的通行时间都是20s，即绿灯亮灯时间为20s。2、交通灯工作在白天时，要求每次绿灯变为红灯的时候都有4s 的黄灯亮，作为过渡。交通灯自动控制电路按照下面的模式进行循环运行3、交通灯工作在夜间时，要求东西方向以及南北方向的黄灯每秒钟都闪烁一次。4、交通灯的选择，我们分别用红黄绿发光二极管作为信号灯，来进行模拟试验。 5、设计驱动以及模拟显示电路。6、设计直流稳压电源电路，要求将220V 的交流电设计成为5V 的直流稳压电源。 7、设计脉冲电路，用分频器将1 秒脉冲进行分频。 8、根据白天，夜间不同工作模式，将电路设计成为一个能够变换白天，夜间两种工作状态的电路。童诗白 华成英 《模拟电子技术基础》 高等教育出版社 阎石 《数字电子技术基础》 高等教育出版社罗杰 谢自美 《电子线路》 电子工业出版社 刘修文 《实用电子电路设计制作300 例》 中国电力出版社 目录 总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 时序电路和组合逻辑电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 秒脉冲振荡器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 模拟显示及驱动电路总体方案与原理说明 随着社会的进步，工业进程的不断加深，汽车作为最方便的交通工具已经进入了万千普通家庭，在他带来方便的同时也产生了许多问题，尤其是它造成的城市交通堵塞问题很严重。为了有效地指挥城市交通，减少交通事故的发生，利用数字逻辑电路设计的红绿灯可以有效地指挥城市交通，减少交通事故的发生。 采用数字电路队交通灯控制电路，提出使用交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口用两组红黄绿交通灯的状态转换方法，指挥各种车辆和行人安全通行实现十字路口交通管理的自动化，本次课程设计能用来完成交通信号灯的自动化控制电路。 1. 十字路口交通拥挤，车辆多，有南北 东西两条道路回合，在每个入口处设置红黄绿信号灯。2. 白天的时候由于车辆较多，东西方向道路亮绿灯或黄灯时，南北方向的亮红灯;南北方向的亮绿灯或黄灯时，东西方向亮红灯。3. 东西和南北方向两条道路上的车辆行人交替允许通过，东西南北方向亮绿灯的时间都是20s，绿灯变红灯时中间有一段过渡过程是黄灯亮4s 钟，而且每秒闪一次。 4. 在夜晚，由于车辆行人较少，东西南北方向的交通灯只有黄灯亮，红灯和绿灯都熄灭。而且黄灯每秒钟闪一次。 整体电路结构框架图 2、时序电路和组合逻辑电路 白天的工作方式:寄存器类型：环形计数器。拟采用74LS164 串行输入——并行输出移位寄存器。十二进制环形计数器电路图 74LS164 的引脚图： 功能介绍：引出端符号 CLOCK 时钟输入端 CLEAR 同步清除输入端（低电平有效）A,B 串行数据输入端 QA—QH 输出端74LS164 的典型参数： 74Ls164 的功能表： 十二进制扭环型计数器真值表： 根据状态表，我们不难列出东西方向和南北方向绿、黄、红灯的逻辑表达式： 黄： 红： 东西方向 绿： 黄： 红： 若考虑白天和夜间的情况则表达式可写成 黄： 红： 东西方向 绿： 黄： 红： 信号灯东西方向的相同，也就是闪烁的颜色一样，南北方向点亮的颜色一样，最初的表达式是NSG,NSY,NSR,EWG,EWY,EWR,是通过真值表中每一列为 1 的一行对应的QA QB QC QD QE QF 的高低电平状态写出的，这样的式子太复杂，实际电路图若直接由最初表达式画出太复杂，所用元件过多，也不便于调试，要实现简单经济方便的要求，就需