交通信號(hào)燈控制器

1、 課程設(shè)計(jì)(綜合實(shí)驗(yàn))報(bào)告( 2011- 2012年度第一學(xué)期)名 稱： 課程或?qū)嶒?yàn)名稱 題 目： 交通信號(hào)燈控制器 院 系：電氣與電子工程學(xué)院班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)周數(shù)： 一周 成 績(jī)： 日期：2012年 1月 10 日 課程 課程設(shè)計(jì)（綜合實(shí)驗(yàn)）報(bào)告一、課程設(shè)計(jì)(綜合實(shí)驗(yàn))的目的與要求1.1綜合實(shí)驗(yàn)的目的和意義：綜合電子技術(shù)設(shè)計(jì)是電子技術(shù)課程的綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，既涉及到許多理論知識(shí),（設(shè)計(jì)原理與方法），又涉及到許多實(shí)踐知識(shí)與技能(安裝、調(diào)試與測(cè)量技術(shù))。通過(guò)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行某一課題的設(shè)計(jì)安裝和調(diào)試來(lái)完成。因此它是對(duì)學(xué)生電子技術(shù)課程學(xué)習(xí)的綜合性訓(xùn)練。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)

2、展，電子電路的應(yīng)用日益廣泛，由電子電路組成的控制系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等電子技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域，電子電路的設(shè)計(jì)越來(lái)越顯示出其實(shí)用性和重要性。1.2設(shè)計(jì)要求：在一個(gè)具有主、支干道的十字路口,設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈自動(dòng)控制裝置.紅燈 (R) 亮表示該條道路禁止通行,黃燈( Y）亮為過(guò)渡，使行駛中的車輛有時(shí)間停到禁止線以外，綠燈(G)亮表示該條道路允許通行13具體要求：交通信號(hào)燈的框圖如圖4.1所示。圖4.1 交通信號(hào)燈的框圖在一個(gè)具有主、支干道的十字路口，設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈自動(dòng)控制裝置。紅燈(R)亮表示該條道路禁止通行，黃燈(Y)亮作為過(guò)渡，以使行駛中的車輛有時(shí)間停到禁止線以外，綠燈(G)亮表示該條

3、道路允許通行。具體要求如下：1主干道經(jīng)常通行。2支干道有車才通行。3主、支干道均有車時(shí)，兩者交替通行，并要求主干道每次至少放行30秒，支干道每次最多放行20秒；采用傳感器分別監(jiān)測(cè)主、支干道是否有車，有車時(shí)向主控制器發(fā)出信號(hào)，實(shí)驗(yàn)中用邏輯開(kāi)關(guān)代替。4每次綠燈變紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5秒，此時(shí)原紅燈不變；5設(shè)計(jì)5秒、20秒、30秒計(jì)時(shí)的譯碼顯示電路，每秒改變一次顯示數(shù)字，可以采用正計(jì)時(shí)，也可倒計(jì)時(shí)。6當(dāng)任意一條路上出現(xiàn)特殊情況，如消防車、救護(hù)車或其它需要優(yōu)先放行的車輛時(shí)，各方向上均為紅燈，計(jì)時(shí)停止。當(dāng)特殊運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束后，控制器恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)，繼續(xù)正常運(yùn)行。用邏輯開(kāi)關(guān)模擬有無(wú)特殊情況。二、設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）正

4、文1.原理框圖2.主控器的設(shè)計(jì)：（1）信號(hào)燈狀態(tài)與車道運(yùn)行狀態(tài)如下：S1：主路的綠燈亮，車道通行；支路的紅燈亮，車道禁止通行S2：主路的黃燈亮，車道緩行；支路的紅燈亮，車道禁止通行S3：主路的紅燈亮，車道禁止通行；支路的綠燈亮，車道通行S4：主路的紅燈亮，車道禁止通行；支路的黃燈亮，車道緩行G=1：主路綠燈亮 Y=1：主路黃燈亮 R=1：主路紅燈亮g=1：支路綠燈亮 y=1：支路黃燈亮 r=1：支路紅燈亮TL：30秒計(jì)時(shí)器 TS：20秒計(jì)時(shí)器 TP：5秒計(jì)時(shí)器傳感器用開(kāi)關(guān)代替：主干道有車:L表示；支干道有車:S表示；特殊情況有車:T表示。（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：圖表 1控制電路圖（3）譯碼驅(qū)動(dòng)電路設(shè)

5、計(jì)現(xiàn)態(tài)次態(tài)計(jì)時(shí)器信號(hào)燈初態(tài)觸發(fā)器Q1n Q0nQ1n+1 Q0n+1TL TS TPG Y Rg y rJ1K1J0K00 00 11 0 01 0 00 0 10X1X0 11 10 0 10 1 00 0 11XX01 11 00 1 00 0 11 0 0X0X11 00 00 0 10 0 10 1 0X10XX XX XX X X0 0 10 0 1XXXXG=LT +TS Y=LST R=S(+L)+Tg=(LS+LS) T y=LST r=L+S+T3計(jì)時(shí)器十字路口要有數(shù)字顯示，作為倒計(jì)時(shí)提示，以便人們更直觀地把握時(shí)間。具體為：當(dāng)某方向綠燈亮?xí)r，置顯示器為某值，然后以每秒減1，計(jì)

6、數(shù)方式工作，直至減到數(shù)為 “”，十字路口綠、黃、紅燈變換，一次工作循環(huán)結(jié)束，而進(jìn)入下一步某方向的工作循環(huán)。倒計(jì)時(shí)顯示采用七段數(shù)碼管作為顯示，它由計(jì)數(shù)器驅(qū)動(dòng)并顯示計(jì)數(shù)器的輸出值。用74LS192計(jì)數(shù)器構(gòu)成5、20、30進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS192是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，它具有雙時(shí)鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，圖中：為置數(shù)端，為加計(jì)數(shù)端，為減計(jì)數(shù)端，為非同步進(jìn)位輸出端，為非同步借位輸出端，P0、P1、P2、P3為計(jì)數(shù)器輸入端，為清除端，Q0、Q1、Q2、Q3為數(shù)據(jù)輸出端。 其功能表如下：輸入輸出MRP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01×××××

7、15;×000000××dcbadcba011××××加計(jì)數(shù)011××××減計(jì)數(shù)圖表 2五進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖表 3二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖表 4三十進(jìn)制計(jì)數(shù)器4.總設(shè)計(jì)電路圖三、課程設(shè)計(jì)（綜合實(shí)驗(yàn)）總結(jié)或結(jié)論開(kāi)始拿到題目的時(shí)候,還不知道怎么去做。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力.現(xiàn)在設(shè)計(jì)已經(jīng)做好了,自己感覺(jué)還是比較好的,雖然花了很多的時(shí)間,但學(xué)到了很多東西.在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我想了很多種方案,對(duì)同一個(gè)問(wèn)題(像計(jì)數(shù)器的接法)都想了很多種不同的接法,運(yùn)用不同的芯片進(jìn)行了比較,和

8、同學(xué)一起討論最優(yōu)方案，最后還是采取了上面的方法進(jìn)行連接.在這次設(shè)計(jì)中也遇到了很多問(wèn)題：一、容易接錯(cuò)線,無(wú)意中刪除了一些線。二、心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了。三、設(shè)計(jì)中用的的片子74ls192在課上沒(méi)有詳細(xì)講解過(guò)，只能自己查閱資料得知，運(yùn)用不熟。本來(lái)打算用74ls163實(shí)現(xiàn)，但是在作圖做到一半的時(shí)候發(fā)現(xiàn)74ls163在連接七段LED數(shù)碼管的時(shí)候要把十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，是電路圖復(fù)雜了很多，更容易出錯(cuò)，所以最后在商討下決定選擇了74ls192。四、電路圖設(shè)計(jì)好后運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)交通燈和計(jì)時(shí)器有運(yùn)行著一半就停止了，后來(lái)在不斷的在各個(gè)線路中加燈泡檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)原來(lái)是給定脈沖的頻率不同導(dǎo)致的。五、燈泡有的時(shí)候老是不管用，當(dāng)不管用的時(shí)候就換個(gè)燈泡。通過(guò)這為期一周的課程設(shè)計(jì)之后,我明白了,做任何事情都要認(rèn)真仔細(xì),不然的話,你會(huì)花更多的時(shí)間才會(huì)做好.課程設(shè)計(jì)有利于提高我們的動(dòng)手能力,能把我們所學(xué)的書本知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去.同時(shí)也豐富了我們的業(yè)余生活,提高我們對(duì)知識(shí)的理解能力認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的