交通信号时间显示器数字电子技术课程设计.ppt

——哈尔滨工程大学电工电子实验教学中心 2007.03 第一页，共十六页。 题目简介 传统的各种类型交通信号机具有工作周期转换、调整及时间设置等多种功能，但却无法向驾驶员和行人显示每个工作周期时间。交通信号时间显示器作为信号机的配套设备,主要解决了信号机工作周期时间显示问题。 第二页，共十六页。 总体方案设计 1．系统功能 当信号机处于正常工作时，时间显示器按照信号机工作周期的顺序，分别对每个工作周期的时间进行测量，同时以倒计时的方式显示信号机当前工作周期时间。若信号机工作周期时间被重新设置，时间显示器所显示的时间能够自动适应。若信号机工作不正常时，时间显示器停止工作,显示黑屏。时间显示器的电源由信号机提供。 第三页，共十六页。 总体方案设计 2．主要技术性能指标 （1）测量时间范围：0s～99s； （2）测量误差：≤1s； （3）测量方式：自适应； （4）显示时间范围：1s～99s(倒计时方式)； （5）显示时间方式：LED数码管，两位，共阳极， 动态扫描； （6）路数：3路（红灯、绿灯和黄灯）。 第四页，共十六页。 总体方案设计 第五页，共十六页。 交通信号时间显示器原理方框图 第六页，共十六页。 电路设计 1．时间测量电路 第七页，共十六页。 电路设计 2．置数电路 工作周期 顺 序 输入变量 状态变量初态 状态变量次态 输出变量 R G Y Q1 Q0 Q1n+1 Q0 n+1 /LDR /LDG /LDY 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 3 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 置数电路状态转换表 第八页，共十六页。 电路设计 2．置数电路 第九页，共十六页。 电路设计 2．置数电路 第十页，共十六页。 交通信号时间显示器电路图 第十一页，共十六页。 顺序脉冲发生器 为了便于仿真及编程下载，需要设计一个顺序脉冲发生器，用该电路模拟交通信号机的工作状态。若它的CLK端输入1Hz时钟信号，则输出端R、G、Y循环输出正的脉冲信号，脉宽分别为20s、10s、2s。顺序脉冲发生器输出信号循环周期为32s。因此，先设计一个32进制计数器，它的输出Q5Q4Q3Q2Q1Q0= 000000~110001（两位8421）。 第十二页，共十六页。