文档介绍：电子技术综合训练
设计报告
题目: 交通信号灯控制器制作
日期: 2010年1月12日
摘要
随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要,第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器,被安装在纽约市五号街的一座高塔上,由于它的诞生,使城市交通大为改善。
当前,大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化、方便人、车、路三者关系的协调, 多值化方向发展随着社会经济的发展,,城市规模的不断扩大,城市交通成为制约城市发展的一大因素,因此,有许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多方案,而大多数都为交通指挥灯,,比较以前的方案更为精确。
键词:控制器计数器信号灯译码电路
目录
摘要 2
关键词 2
一、设计任务和要求 1
二. 系统设计 2
三、单元电路设计 4
4
74LS90引脚排列图与逻辑图 4
74LS90的功能表及引脚功能. 5
、计数器 7
7
7
8
9
11
13
13
CD4511译码器 13
16
555定时器的引脚 16
555定时器构成的多谐振荡器 17
555定时器工作原理 18
20
四、电路安装、调试与测试 21
五、参考文献 22
六、总结、体会和建议 23
一、设计任务和要求
设计并制作一个十字路口的交通信号灯控制器,控制A、B两条交叉道路上的车辆通行,
基本要求:
1、每条道路设一组信号灯,每组信号灯由红、黄、绿三个灯组成,绿灯表示允许通行,红灯表示禁止通行,黄灯表示该车道上已过停车线的车辆继续通行,未过停车线的车辆停止通行;
2、每条道路上每次通行的时间为25S;
3、每次变换通行车道之前,要求黄灯先亮5S,才能变换通行车道;
4、黄灯亮时,要求每秒钟闪烁一次。
5、电源:220V/50HZ的工频交流电供电;
(注:直流电源部分仅完成设计即可,不需制作,用实验室提供的稳压电源调试,但要求设计的直流电源能够满足电路要求)
6、按照以上技术要求设计电路,绘制电路图,对设计的电路用Multisim或OrCAD/,用万用板焊接元器件,制作电路,完成调试、测试,撰写设计报告。
发挥部分:
1、按照交通规则设计人行道指示灯
2、其它恰当的功能
二. 系统设计
十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。每边都设置了红、绿、黄色信号灯。红灯亮表示禁止通行,绿灯亮表示可以通行,在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟,以便让停车线以外的车辆停止运行。
路口交通指挥系统示意图
设南北干道通行时间为N1,东西干道通行时间为N2,南北、东西干道黄灯的时间均为N3,按南北、东西干道通行的时间来看,设置N1=N2﹥N3。系统工作流程图如图所示。
南北干道绿灯亮,东西干道红灯亮计数器由N1到30递增计数
南北干道黄灯亮,东西干道红灯亮计数器由N3到5递增计数
南北干道红灯亮,东西干道绿灯亮计数器由N2到30递增计
南北干道红灯亮,东西干道黄灯亮计数器由N3到5递增计
S1
S2
S3
S0
系统工作流程图
要实现上述交通信号灯的自动控制,则要求控制电路由时钟信号发生器、计数器、主控制器、信号灯译码驱动电路和数字显示译码驱动电路等几部分组成,整机电路的原理框图如图所示。四个路口设有红、黄、绿三色灯和两位8421BCD码的计数、译码显示器。
显示器
译码器
计数器
时钟信号发生器
支干道信号灯
信号灯译码驱动电路
主干道信号灯
主控
电路
交通信号灯控制原理电路框图
十字路口车辆运行情况只有4种可能:1)设开始时南北干道通行,东西干道不通行,这种情况下主绿灯和支红灯亮,持续时间为30s。2)30s后,南北干道停车,东西干道仍不通行,这种情况下主黄灯和支红灯亮,持续时间为5s。3)5s后,南北干道不通行,东西干道通行,这种情况下主红灯和支绿灯亮,持续时间为30s。4)20s后,南北干道仍不通行,东西干道停车,这种情况下主红灯和支黄灯亮,持续时间为5s。5s后又回到第一种情况,如此循环反复。因此,要求主控制电路也有4种状态,设这4种状态依次为:S0、S1、S2