交通信号灯PLC控制系统设计.pdfVIP

目录

摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I

1绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.1前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.2目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.3任务和要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

2整体结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

2.1整体控制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

2.2工作原理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

2.3系统的总体逻辑设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

3整体电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

4仿真运行图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

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1绪论

1.1前言

随着社会的不断进步和发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加，

人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。在一个交通十字路口，如果还是像以

前一样由单纯的一种信号灯和交通警察的协调来维持交通是不够的，这就需要设计各种

交通指挥自动化系统来完成这些复杂的工作，从而使交通指挥系统更加有秩序，更加安

全。十字交叉路口交通灯信号控制器就是在此环境下萌生的，用来指挥十字路口车辆的

停通，使红绿灯指挥系统实现自动化，无人化。

交通灯是我们最常见的系统，随着科技的日益创新，交通灯的设计也多式多样，不

同的地点不同的路况需要不同的交通灯，但其设计原理都是大同小异的。我们这次的设

计是用硬件实现交通灯的全部功能。

这里用简单的电路来介绍交通灯的工作原理。介绍了数字电子技术中非常重要的几

个芯片：定时器NE555、4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192、七段显示译

码器74LS48、带小数点（DP）的七段数码管、数据分配器74LS138。

1.2目的

通过课程设计，使学生加巩固和加深对电子电路基本知识的理解，学会查寻资料、

方案设计、方案比较，以及单元电路设计计算等环节，进一步提高学生综合运用所学知

识的能力，提高分析解决实际问题的能力。锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，

通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。

1.3任务和要求

任务：设计一个由一条主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口交通信号

灯控制电路。

要求：

（1）用红绿黄三色发光二极管作信号灯。

（2）主、支干道交替通行。主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒。设计

45秒和25秒的计时显示电路。

（3）在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5秒黄灯作为过渡，以使行

驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设计5秒的计时显示电路。

上述时间可以酌情修改并在以上基础上发挥。

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2整体结构设计

2.1整体控制设计

分析系统的逻辑功能，画出交通灯控制系统的原理框图如图2.1所示。它主要由控

制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时

器和控制器的标准时钟信号源；译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动

信号灯工作；控制器是系统的核心，由它控制定时器和译码器的工作。译码器的主要任

务是将控制器的输出Q、Q的4种工作状态，翻译成主、支车道上6个信号灯的工作

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状态。计时模块用来设定主干道和支干道计时器的初值，并为扫描显示译码模块提供倒

计时时间。