電子技術(shù)課程設(shè)計交通燈控制電路設(shè)計

1、電子技術(shù)課程設(shè)計報告 交通燈控制電路設(shè)計上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院自動化系電氣工程專業(yè)姓名:學(xué)號:指導(dǎo)老師 : 徐美華目錄、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(jìn)行

2、 60 進(jìn)制、 30 進(jìn)制以及 5 進(jìn)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(jìn)入下 一個狀態(tài)。b. 主干道黃燈亮，支干道紅燈亮，此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(jìn)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，支干道允許車 輛通行，當(dāng)支干道綠燈亮夠 30 秒后，控制器

3、發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號， 系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)入下一個狀態(tài)。設(shè)主干道紅燈、黃燈、綠燈分別為 XI、X2、X3;支干道紅燈，黃燈、綠燈分別為Y1、Y2、Y3,如下圖所示。圖 交通燈模塊3. 脈沖信號模塊因為T=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，如圖所示。圖4. 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(jìn)入黃燈模式，右邊的計數(shù)器進(jìn)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

4、信號，促發(fā)左邊的減法計數(shù)器進(jìn)入工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)交通燈的倒計時時間控制。圖5. 控制模塊使用74LS169十進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成三進(jìn)制的加法計數(shù)器，同時組合74LS138數(shù)據(jù)選擇器及與非門控制三個顏色交通燈的亮與滅。圖6. 對所使用芯片進(jìn)行介紹：(1)74LS192是同步十進(jìn)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：圖中：為置數(shù)端，為加計數(shù)端，為減計數(shù)端，為非同步進(jìn)位輸出端，為非同 步借位輸出端，PO、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：輸入輸出MRP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01XXXXXX

5、X000000XXdcbadcba011XXXX加計數(shù)011XXXX減計數(shù)表5-2 74LS192的功能表74LS160為可預(yù)置的十進(jìn)制同步計數(shù)器，其管腳圖如圖所示:RCO進(jìn)位輸出端U1ENP計數(shù)控制端AQi輸出端EQEQA-QDQ匚0QDENT計數(shù)控制端ENPRCOEIVTCLK時鐘輸入端-LOAD <LRCLR異步清零端（低電平有效）、匚LKLOAD同步并行置入端（低電平有效）74LS150O功能表:(3) 74LS138為3線-8線，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

6、 :輸出端(低電平有效)VCC電源正GND地A0A2對應(yīng)YY7; A0,A1,A2以二進(jìn)制形式輸入，然后轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制,對應(yīng)相應(yīng)丫的序號輸出低電平，其他均為高電平；(a)(b)真值表輸入輸出STA/STB/STCA2A1A0/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y7XHXXXXH|hHHHHHHXXHXXXH|hHHHHHHLXXXXXH|hHHHHHHHLLLLL|hHHHHHHHLLLLHH|lHHHHHHHLLLHLH|hLHHHHHHLLLHHHHHLHHHHHLLHLLHHHHLHHHHLLHLHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHHHHHHHHL7交通燈工作

7、圖狀態(tài)一：圖符合設(shè)計要求1： 一般情況下，保持主干道暢通，主干道路燈亮、 支干道紅燈亮，并且主干燈亮的時間不少于 60 S ；狀態(tài)二：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。 狀態(tài)三：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：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?？倛D如下：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(yùn)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，我真正可以 學(xué)以致用做出一有實際功能的電路，雖說只是模擬仿真，但這讓我感到很神 奇也很有趣，大大增加