電子技術(shù)課程設(shè)計交通燈控制電路設(shè)計

1、電了技術(shù)課程設(shè)計報告交通燈控制電路設(shè)計大學(xué)機自學(xué)院自動化系電氣工程專業(yè)學(xué)號:指導(dǎo)老師 : 徐美華目錄目錄2一、主要用途： 3.二、設(shè)計任務(wù)及要求： 3.三、設(shè)計思路步驟及仿真調(diào)試 4.1. 設(shè)計分析 4.2. 交通燈模塊： 5.3. 脈沖信號模塊 6.4. 減法計數(shù)器及數(shù)碼顯示管模塊 6.5. 控制模塊 8.6. 對所使用芯片進行介紹： 9.7. 交通燈工作圖 .四、實習(xí)小結(jié)一、主要用途：有效管制交通、 疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力、有利于減少 交通事故。二、設(shè)計任務(wù)及要求：設(shè)計一個主干道和支干道十字路口的交通燈控制電路， 其要求如下：1. 一般情況下，保持主干道暢通，主干道路

2、燈亮、支干道紅燈亮，并且主干燈亮的時間不少于 60 S ；2. 當(dāng)主干道綠燈亮超過60 S，且支干道有車時，主干道紅燈亮，支干道綠燈亮，但支干道綠燈亮的時間不得超過30S；3. 每次主干道或支干道綠燈亮變紅燈時，黃燈先亮5S。三、設(shè)計思路步驟及仿真調(diào)試1.設(shè)計分析計數(shù)器能進行 60 進制、30 進制以及 5 進制的減數(shù)計數(shù)，在計數(shù) 器與譯碼器及與非門的工作下實現(xiàn)交通燈信號燈的切換。 有以下四個 狀態(tài)：a. 主干道綠燈亮，支干道紅燈亮，此時主干道允許車輛通行，支干道 禁止車輛通行。當(dāng)主干道綠燈亮夠 60 秒后，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信 號，系統(tǒng)進入下一個狀態(tài)。b. 主干道黃燈亮， 支干道紅燈亮， 此

3、時主干道允許超過停車線的車輛 繼續(xù)通行，而未超過停車線的車輛禁止通行，支干道禁止車輛通行。 當(dāng)主干道黃燈亮夠 5 秒后，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號， 系統(tǒng)進入下一 個狀態(tài)。c. 主干道紅燈亮，支干道綠燈亮。此時主干道禁止車輛通行，支干道25 V2.4 VU9BF4I 504 NUSA7l S01NJ%U9D允許車輛通行，當(dāng)支干道綠燈亮夠30秒后，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，系統(tǒng)進入下一個狀態(tài)。d. 主干道紅燈亮，支干道黃燈亮。此時主干道禁止車輛通行，支干道允許超過停車線的車輛通行，而未超過停車線的車輛禁止通行。 當(dāng)支干道紅燈亮夠5秒后，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，系統(tǒng)進入下一個狀態(tài)。2交通燈模塊:設(shè)主干道

4、紅燈、黃燈、綠燈分別為 XI、X2、X3;支干道紅燈，黃燈、 綠燈分別為丫1、丫2、Y3,如下圖所示。廣13脈沖信號模塊因為T=1=1sf所以通過1HZ的方波脈沖信號產(chǎn)生周期為1s的時鐘信號，如圖 2.3所示。VIWsv圖2.34減法計數(shù)器及數(shù)碼顯示管模塊選用74LS192構(gòu)成減法計數(shù)器，當(dāng)進入黃燈模式，右邊的計數(shù)器進 行5秒鐘的脈沖倒數(shù)，當(dāng)?shù)箶?shù)結(jié)束時 B0端輸出一低電平信號，促發(fā) 左邊的減法計數(shù)器進入工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)交通燈的倒計時時間控 制。U9D 74LS04N2.5 VCD HEX GREENX25VKey = SpaceU11A 74L532NCD HEX GREENX2H pq u

5、 口 o o 0000 住心74LS192IN74LS192NOYO:-wou A-.A CJ Qa t f圖2.4zPEa嚴(yán)cu:5V U1YL 壯Y1-CB/4LS00N74LSQ0N圖2.56對所使用芯片進行介紹:(1) 74LS192 a.74LS192是同步十進制可逆計數(shù)器，它具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，其引腳排列及邏輯符號如下所示:圖2.6.1 ( a)引腳排圖2.6.1(b)邏輯符號圖中：為置數(shù)端，為加計數(shù)端，為減計數(shù)端，為非同步進位輸出端， 為非同步借位輸出端，P0 P1、P2、P3為計數(shù)器輸入端，為清除端,Q0 Q1、Q2 Q3為數(shù)據(jù)輸出端。b.其功能表如下：輸入

6、輸出MRP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01XXXXXXX000000XXdcbadcba011XXXX加計數(shù)011XXXX減計數(shù)表5-274LS192的功能表（2）74LS160a.74LS160為可預(yù)置的十進制同步計數(shù)器，其管腳圖如圖所示:U1ENP計數(shù)控制端QA-QD輸出端ENT計數(shù)控制端CLK時鐘輸入端CLR異步清零端（低電平有效）LOAD同步并行置入端（低電平有效）ENF RCOEMT-LOO，ELK741 SQAQEQCQDRCO 進位輸出端圖 b.74LS160 功能表:INPUTSOUTPUTSOPFRATIMC； MORFMR CPCEPCFTpTnNOHJCXXHXX01KX

7、I1U1XXIh1(.1)Frllel lead1hhhXcounlCount1XIXiiXaHold tdo ncthincD1XKIh賓%DI=Hlyfivuk.aytlevelh=High voltage level onesetuppriortothelor-tohighcjcckirsnsition0-Lov?voltagelevelI=Lov?voltagelevelonesetuppriortothelow-to-highclocktransition口*-case letters indicate the stale thft refrertitd ciMpirt priort

8、c th宀 Inw-tn-hioH rlnrk trnsitinnX-CBnt ecaro- Low-lo-higl-* clock tranoitionCi)-The re output is mgn wtien cei is nigh nd the counrier i$ artTerminal countrii_luj(3) 74LS138a.74LS138為3線8線譯碼器，其引腳排列及邏輯符號如下所示：A0A2地址輸入端STA(E1):選通端/STB (/E2)、/STC (/E3):選通端(低電平有效)/Y0/Y7 :輸出端（低電平有效）VCC電源正GND地A0A2對應(yīng)YY7; A0

9、,A1,A2以二進制形式輸入，然后轉(zhuǎn)換成十進制，對應(yīng)相應(yīng)丫的序號輸出低電平，其他均為高電平；263 (b)263( a)b.74LS138真值表輸入輸出STA/STB/STCA2A1A0/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y7XHXXXXHHHHHHHHXXHXXXHHHHHHHHLXXXXXHHHHHHHHHLLLLLLHHHHHHHHLLLLHHLHHHHHHHLLLHLHHLHHHHHHLLLHHHHHLHHHHHLLHLLHHHHLHHHHLLHLHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHHHHHHHHL7.交通燈工作圖狀態(tài)一:X2 VOA 74L!H34M2X

10、3Z5VCD HexHL ST17NUBCOHuiw1TAUW74LO4Muse圖 符合設(shè)計要求2:當(dāng)主干道綠燈亮超過60 S,且支干道有車時，主干 道紅燈亮，支干道綠燈亮，但支干道綠燈亮的時間不得超過30S;狀態(tài)四:Z.3 U3R MIL刪U1&；Y74JC4Nz a vDCD HEN G41CEin.HImiA 4L33?NX9M3UIW4Fi.1 SA4JJ氣UTBj; LF5CUMY*L八J4LS0馭Q小o*2vP_74L4MNr 譏:MWU9BF41192N7圖 符合設(shè)計要求3:每次主干道或支干道綠燈亮變紅燈時，黃燈先亮5S。綜上所述：該交通燈符合設(shè)計要求總圖如下:Y102伍VKD

11、HEX CRKENXZ仆氏呀閉蟲込茫也A4L工汽74.L!92N4-LNE74L3C4NrLsiMriUUCU1M74LU4JN圖 四、實習(xí)小結(jié)通過一周的電子技術(shù)課程設(shè)計，在不斷的努力嘗試和思考總結(jié)后，我完成了交通燈控制電路。在這次的實習(xí)中，由于數(shù)電是我們上 一學(xué)期學(xué)習(xí)的課程，相較模電更為熟悉，在運用的過程中，更讓我感 到親切，但這并不代表在實際的操作過程中遇到的困難比模電項目 少。從網(wǎng)上的資料搜索到資料理解吸收再到電路的調(diào)試，每一步無不 是一波三折的。但當(dāng)我一步一步最終完成整個設(shè)計后， 我也得到了巨 大的成就感。我第一次發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的東西原來離這個社會這么近， 通過自己的設(shè)計思維以及我現(xiàn)有的知識，