课程设计交通信号灯的控制电路

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交通灯控制电路课程设计

交通灯控制电路课程设计

交通灯控制器一设计任务与要求:设计一个十字路口的交通灯控制器,控制A,B两条交叉道路上的车辆通行,东西方向为主干道A,南北方向为支干道B,具体要求如下:1 每条道路设一组信号灯,每组信号灯有红,黄,绿3个灯组成,绿灯表示允许通过,红灯表示禁止通行,黄灯表示该车道上已过停车线的车俩继续通行,未过停车线的车俩停止通行,2主干道通行时间40秒,南北通行时间20秒3每次变换通行车道之前,要求黄灯先亮5秒,才能变换通行车道4黄灯亮时,要求每秒闪烁一次二总体框图根据设计任务与要求,确定交通灯控制器的系统工作框图如图所示,通过主控制电路(两位二进制可逆计数器)控制整个电路的运转以及红黄绿三种信号灯的转换。

系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。

其中秒脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号,通过减计数器对秒脉冲的减计数,达到控制每一种工作状态的持续时间。

减计数器的借位端为主控制电路提供翻转的脉冲信号以完成状态的转换,同时主控制电路的输出状态又决定了减计数器下一次计数的初始值。

减计数器的十位和个位分别通过译码器和两个七段数码管相连以作为时间倒计时显示。

其中t表示时间,MG表示主干道绿灯,MY表示主干道黄灯,MR表示主干道红灯,SG表示支干道绿灯,SY表示支干道黄灯,SR表示支干道红灯。

主干道绿灯亮,支干道红灯亮40秒主干道黄灯亮,支干道红灯亮5秒主干道红灯亮,支干道绿灯亮20秒主干道红灯亮,支干道黄灯亮5秒图1 交通灯的工作时序流程图:图2 系统工作框图三选择器件1、74LS192芯片。

74LS192为可预置数同步十进制双时钟加减计数器,CP U 端是加计数器时钟信号,CP D 是减计数时钟信号R D =1时无论时钟脉冲状态如何,直接完成清零功能。

R D =0,L D =0时,无论时钟脉冲状态如何,输入信号将立即被送入计数器的输出端,完成预置数功能。

其功能表如下表所示:表 1 74LS192功能表CPU CPD RD LD 工作状态X X 0 0 置数↑ 1 1 0 加计数1 ↑ 0 0 减计数X X X 1 清零译码、显示 主干道信号灯 支干道信号灯状态译码器黄灯闪烁控制器主控制器减计数器置数控制 秒脉冲发生器图3 74LS192管脚图2,555 定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

课程设计---交通信号灯控制器

课程设计---交通信号灯控制器

课程设计课程名称数字电子技术基础课题名称交通信号灯控制器专业应用物理班级学号课程设计任务书课程名称:数字电子技术题目:交通信号灯控制器专业班级:应用物理0801学生姓名:学号:指导老师:审批:任务书下达日期2011年6月06日星期一设计完成日期2011年6月17日星期五目录一、总体设计 (1)1.基本原理与设计思路 (1)2.总电路图 (3)二、单元电路分析 (4)1.用74LS160计数器构成5、21进制计数器 (4)2.D型锁存器构成控制电路 (6)三、故障分析与电路改进 (8)四、调试体会与总结 (9)五、附录 (10)1.元件器件清单 (10)2.课程设计成绩评分表 (11)一、总体设计1.基本原理与设计思路图1 交通控制灯电路设计& 如图1所示为交通控制电路设计方案图,根据概述中的设计思想及方法来实现下图(图2)的交通指示灯状态转换图中描述的指示灯的转换及每种状态维持的时间(用数码显示管来显示)。

南北向(主干道)绿灯亮时,东西向(支干道)红灯亮。

此时南北向上的车辆允许通行,东西向禁止通行。

绿灯亮足规定时间TL后,控制器发出状态转换信号ST,转到下一工作状态。

& 南北向(主干道)黄灯亮时,东西向(支干道)红灯亮。

此时东西向上的车辆禁止通行,南北向上已过停车线的车辆允许通行,未过停车线的车辆禁止通行。

黄灯亮足规定时间TY后,控制器发出状态转换信号ST ,转到下一工作状态。

& 南北向(主干道)红灯亮时,东西向(支干道)绿灯亮。

支干道上的车辆允许通行;绿灯亮足规定时间TL 后,控制器发出状态转换信号ST ,转到下一工作状态。

&南北向(主干道)红灯亮时,东西向(支干道)黄灯亮。

此时主干道上的车辆禁止通行,此时支干道上已过停车线的车辆允许通行,未过停车线的车辆禁止通行。

黄灯亮足规定时间TY 后,控制器发出状态转换信号ST ,转到第一种工作状态。

图2 交通指示灯状态转换图2.总电路图二、单元电路与分析1.用74LS160计数器构成5、21进制计数器图74LS160构成的5、21进制计数器计数器选用74LS160进行设计。

交通信号灯控制电路的设计.

交通信号灯控制电路的设计.

一、概述1.本次课设是交通信号灯控制电路,该电路主要可分成时序电路、计时电路、控制电路、显示电路、检测电路五部分。

2.各部分功能实现如下:时序电路产生秒脉冲,用555定时器来实现。

计时电路分别给出6秒,4秒,25秒,4秒的信号,用74LS160实现计时功能。

控制电路控制计时电路的四种不同情况。

显示电路通过二极管显示灯显示主、支干道的情况。

检测电路主要检查主干道是否有超过3辆车在等待,当超过3辆车在等待,用一个自动回复开关改变控制电路相应的计数状态,进而改变主、支干道二极管显示状态。

二、方案论证方案一:利用555产生秒脉冲。

由设计要求可知,计时电路需产生6s,4s,25s, 4s四种不同的计数方式,共39s。

用74LS161分别产生6s,4s,25s定时器,把以上几种情况分别送给JK触发器,使其产生00,01 ,10,11四个状态,将四个状态送74LS138译码后经显示电路显示。

a)主干道:绿灯(a)、黄灯(b)、红灯(c与d)b)支干道:绿灯(c)、黄灯(d)、红灯(a与b)特点:使设计要求的四个状态合理分配。

方案二:利用555作为秒脉冲,用两片74LS160做并联清零分别做成6s、4s、25s、4s四种不同的计数方式,且每次的清零信号同时给另一片74LS160作为脉冲信号让其计数,使其产生00,01 ,10,11四个状态,然后通过74LS138形成四种不同的情况,分别为Y0(6s)、Y1(4s)、Y2(25s)、Y3(4s),经显示电路显示。

a)主干道:绿灯(Y0)、黄灯(Y1)、红灯(Y2与Y3)b)支干道:绿灯(Y2)、黄灯(Y3)、红灯(Y0与Y1)特点:思路明确简单易懂综合对比方案一与方案二:方案一相对元器件数目种类较少,焊接方便,但运行不稳定;方案二运行稳定且调试方便。

综合对比选择方案二作为设计方案。

三、电路设计1.555秒脉冲设计电路①秒脉冲可以由函数信号发生器产生,也可以由555定时器组成多谐振荡器产生。

EDA课程设计——交通灯

EDA课程设计——交通灯

交通信号灯控制电路设计一、概述城市道路交叉口是城市道路网络的基本节点,也是网络交通流的瓶颈。

目前,大部分无控制交叉口都存在高峰小时车流混乱、车速缓慢、延误情况严重、事故多发、通行能力和服务水平低下等问题。

特别是随着城市车流量的快速增长,城市无控制道路交叉口的交通压力越来越大。

因此,做好基于EDA技术平台的交叉口信号控制设计是缓解交通阻塞、提高城市道路交叉口车辆通行效率的有效方法.交通信号控制的目的是为城市道路交叉口(或交通网络)提供安全可靠和有效的交通流,通常最为常用的原则是车辆在交叉口的通过量最大或车辆在交叉口的延误最小。

交通信号灯控制电路是显示主干道和支干道交替放行时间并用试验箱左上角的彩灯来代替信号灯的一种实际电路。

设计一个基于FPGA的红绿灯交通信号控制器。

假设某个十字路口是由一条主干道和一条次干道汇合而成,在每个方向设置红绿黄三种信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行。

黄灯亮允许行驶中车辆有时间停靠到禁止线以外。

本课程的基本原理是在合适的时钟信号的控制下,使主干道与支道的红黄绿灯循环显示,用VHDL二、方案设计与论证在硬件时钟电路的基础上,采用分频器,输出一个1S的时钟信号,在时钟信号的控制下,实现主干道和支干道红绿灯交替显示.红绿灯交通灯控制器层次设计:EDA技术的基本设计方法有电路级设计方法和系统级设计方法。

电路级设计方法已经不能适应新的形势,本系统采用的是系统级层次设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片FPGA芯片实现,首先用VHDL语言编写各个功能模块程序,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件,然后用顶层原理图将各功能模块连接起来。

下面给出各模块的VHDL设计过程和仿真结果。

1、系统时序发生电路clk_gen的VHDL设计在红绿灯交通信号控制系统中,大多数的情况是通过自动控制的方式指挥交通的.因此,为了避免意外事件的发生,电路必须给一个稳定的时钟(clock)才能让系统正常运作。

课程设计交通信号灯的控制电路

课程设计交通信号灯的控制电路

《数字电子技术》课程设计课题:交通信号灯的控制电路班级:学号:学生姓名:指导教师:目录前言 (3)课程设计的要求和主要内容 (4)主控制器电路的设计 (6)计时器的设计 (12)译码驱动电路的设计 (14)采用的原件 (15)附录前言红绿灯(交通信号灯)系以规定之时间上交互更迭之光色讯号,设置于交岔路口或其他特殊地点,用以将道路通行权指定给车辆驾驶人与行人,管制其行止及转向之交通管制设施。

为一由电力运转之交通管制设施,以红、黄、绿三色灯号或辅以音响,指示车辆及行人停止、注意与行进,设于交岔路口或其他必要地点。

诞生19世纪初,在英国中部的约克城,红、绿装分别代表女性的不同身份。

其中,着红装的女人表示我已结婚,而着绿装的女人则是未婚者。

后来,英国伦敦威斯敏斯会议大楼前经常发生马车轧人的事故,于是人们受到红绿装启发,1868年12月10日,信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了,由当时英国铁路信号工程师德·哈特设计、制造的灯柱高7米,身上挂着一盏红、绿两色的提灯-----煤气交通信号灯,这是第一盏信号灯。

在灯的脚下,一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。

后来在信号灯的中心装上煤气灯罩,它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。

不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭,使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。

从此,城市的交通信号灯被取缔了。

直到1914年,在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯,不过,这时已是“电气信号灯”。

稍后又在纽约和芝加哥等城市,相继重新出现了交通信号灯。

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,它的诞生,使城市交通大为改善。

《电子技术》课程设计一、设计指标及要求题目:交通信号灯控制电路的设计要求:1.主干道经常通行;2.支干道有车才通行:3.主、支干道均有车时,两者交替通行,并要求主干道每次至少放行30秒,支干道每次至多放行20秒;4.每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮5秒钟(此时原红灯不变)。

电子技术课程设计交通信号灯控制电路设计

电子技术课程设计交通信号灯控制电路设计

交通信号灯控制电路的设计起止日期:2013 年11月20日至2013年11月26日学生姓名风轻袖影翻班级学号成绩指导教师(签字)电气与信息工程学院2013年11 月25 日一、设计题目:交通信号灯控制电路的设计二、设计目的:熟练的使用protues软件独立设计出一个完整的交通灯数字电路,并通过调试、仿真的步骤进一步完善电路,最终使电路呈现出设计要求的效果三、设计任务及要求:道路分主干道和支干道,都有红、绿、黄交通信号灯来指挥交通,主干通车流量大,要求通车时间长,如绿灯通电持续时间为30秒,如红灯通电持续时间为20秒,,在绿灯变成红灯前,黄灯先亮5秒,即亮灯顺序如下:红(20秒)绿(30秒)黄(5秒)本课题要求设计主干道红、绿、黄的转换控制电路。

红、黄、绿信号灯采用发光二极管代替,LED数码管显示时间。

四、设计步骤:系统框图:一、读懂课题,查芯片我们需要的芯片有 74LS192,cd4017,74LS20二、将电路模块化模块一:计数电路实现这个功能我们用集成十进制74LS192芯片,我们先设置好该芯片的初始值,然后选择减发计数,用接ground或接power来设置初始值,经过Q0-Q3发出的信号输入到数码管中显示相应数值。

其中,因为UP段是加法计数,所以接高电平,DZ接输入脉冲。

TCD端为溢出端,故低位段接高位74LS192的输入端。

模块二:传感器当红绿黄三个灯其中一个灯计时完毕后,需要切换到下一个灯。

我们需要用到74LS20芯片,但高位74LS192芯片计数完毕后,从借位输出端输出一个信号,送到74LS20里面,输出一个高电平。

模块三:主控制器当74LS20里面的信号传输到主控制器,即CD4017后,输出一个高电平到置数端(计数端),进行切换,当下一个灯完毕后,重复上述步骤。

模块四:显示此模块由7SEG-BCD和TRAFFIC LIGHTS组成,能更直观的显示亮灯的情况。

五、仿真与测量电路连接图:仿真图:绿灯亮:红灯亮:黄灯亮:仿真成功,各模块运行良好。

交通灯控制电路+数电课程设计+数字电路课程设计

交通灯控制电路+数电课程设计+数字电路课程设计

——交通灯控制电路系别:电气工程系专业:自动化班级:07级3班姓名:学号:J******** ****:***目录第一章:序言 (2)第二章:设计任务书 (2)第三章:电路组成和工作原理 (4)第四章:设计步骤及方法 (7)第五章:总结 (10)第七章:参考文献 (10)第一章序言随着社会的飞速发展,城市交通问题日益凸显严重,尤其在城市街道的十字叉路口,频繁发生交通问题,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。

其中红灯亮,表示道路禁止通行;黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行,已经过停车线的的车辆继续通行;绿灯亮表示道路允许通行。

交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。

交通灯通过的状态转换,指挥车辆行人通行,保证车辆行人的安全,实现十字路口交通管理自动化。

第二章设计任务书一、设计题目:交通灯控制电路二、技术内容及要求:1、设计任务、设计任务设计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,具体要求如下:叉道路上的车辆通行,具体要求如下:a)每条道路设一组信号灯,每组信号灯由红、黄、绿3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通过停车线的车辆继续通行,未过停车线的车辆停止通行。

的车辆停止通行。

b)每条道路上每次通行的时间为25s. c)每次变换通行车道之前,要求黄灯先亮5s,才能改变换车道。

道。

d)黄灯亮时,要求每秒钟闪烁一次。

黄灯亮时,要求每秒钟闪烁一次。

2、设计目的、设计目的通过本设计熟悉用中规模集成电路进行时序逻辑电路和组合逻辑电路设计的方法,掌握简单数字控制器的设计方法。

辑电路设计的方法,掌握简单数字控制器的设计方法。

三、给定条件及器件四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。

电路各部分的组成和工作原理。

2.元器件的选取及其电路逻辑图和功能。

元器件的选取及其电路逻辑图和功能。

3.电路各部分的调试方法。

数字电子技术基础课程设计-交通灯逻辑电路设计

数字电子技术基础课程设计-交通灯逻辑电路设计

扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计题目:交通灯逻辑电路设计课程:数字电子技术基础专业:电气工程及其自动化班级:电气0802学号:姓名:指导教师:完成日期: 2010.6.18《数字电子技术基础》课程设计任务书一、课程设计的目的本课程是在学完《数字电子技术基础》、《数字电子技术实验》之后,集中一周时间,进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实践环节,通过该教学环节,要求达到以下目的:1.使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力;2.使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力;3.熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

二、课程设计的要求1.设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求;2.必须独立完成设计课题;3.合理选用元器件;4.按时完成设计任务并提交设计报告。

三、设计题目及内容交通信号灯控制器(1)设计计时显示电路(减“1”计数)(2)南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为15秒、3秒、18秒,一次循环为36秒。

黄灯是间歇闪耀(3)可以手动调整夜间为黄灯闪耀六、器件与器材1、二输入四与非门74LS002、四输入双与非门74LS203、六倒相器74LS044、八输入与非门74LS305、正沿双D触发器74LS746、3线-8线译码器74LS1387、可逆移位寄存器74LS1948、同步十进制可逆加、减计数器(8421 BCD码) 74LS1929、同步十进制加法计数器74LS16010、振荡分频器CD406011、BCD七段显示译码器74LS4812、双四选一数据选择器74LS15313、八线驱动器74LS24414、555定时器55515、LED共阴七段数码管BS20716、石英晶体(4M、2 M、32768 HZ)17、微动开关、拨盘开关、继电器、LED(红、绿、蓝)、电阻、电容、二极管、三极管、光敏二、三极管、导线……等。

交通信号灯控制逻辑电路设计

交通信号灯控制逻辑电路设计

交通信号灯控制逻辑电路设计交通信号灯控制逻辑电路设计是一种用于控制交通信号灯的电路设计,其目的是根据道路上的交通状况,自动地控制交通信号灯的亮灭,以确保交通的安全和顺畅。

下面是一种基于传感器和计时器的交通信号灯控制逻辑电路设计。

1.系统概述该交通信号灯控制逻辑电路设计基于对交通流量的检测和计时的原理,通过传感器检测车辆的到来和离去,并根据预定的时间间隔来控制交通信号灯的亮灭。

2.传感器3.计时器交通信号灯控制电路设计需要使用一个计时器模块来控制信号灯的亮灭时间。

计时器可以采用硬件或软件实现。

当传感器检测到有车辆到达时,计时器开始计时,计时器到达预定时间后,控制电路发送指令以改变信号灯的状态。

4.信号灯状态控制交通信号灯有红灯、黄灯和绿灯三种状态。

交通信号灯控制电路设计需要根据道路情况和交通流量来改变信号灯的状态。

通常情况下,红灯表示停车、黄灯表示准备和绿灯表示通行。

根据实际情况,可以设置对应的时间间隔,例如红灯持续时间30秒、黄灯持续时间5秒和绿灯持续时间30秒。

5.状态切换逻辑根据传感器的信号和计时器的计时,交通信号灯控制电路设计需要实现一种状态切换逻辑。

具体逻辑可以是,当传感器检测到车辆到来时,计时器开始计时,当计时器达到30秒时,控制电路发送指令将红灯亮起,同时计时器开始计时5秒,当计时器达到5秒时,控制电路发送指令将红灯熄灭,同时将黄灯亮起,同时计时器开始计时30秒,当计时器达到30秒时,控制电路发送指令将黄灯熄灭,同时将绿灯亮起,同时计时器开始计时30秒,当计时器达到30秒时,控制电路发送指令将绿灯熄灭,同时将红灯亮起,循环往复。

6.系统优化综上所述,交通信号灯控制逻辑电路设计基于传感器和计时器的原理,通过检测车辆的到来和离去以及计时来自动控制交通信号灯的亮灭。

通过合理的状态切换逻辑和系统优化,可以实现道路交通的安全和顺畅。

数电课程设计交通信号灯

数电课程设计交通信号灯

数电课程设计交通信号灯一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,特别是组合逻辑电路的设计原理;2. 使学生了解交通信号灯的工作原理,并将其与数字电路设计相结合;3. 帮助学生理解交通信号灯时序控制的基本逻辑,并运用所学知识设计简单的时序电路。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力;2. 提高学生动手实践能力,学会使用数字电路设计软件进行电路设计和仿真;3. 培养学生团队合作精神,学会在团队中有效沟通和协作。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣,激发他们探索科学技术的热情;2. 增强学生的交通安全意识,让他们明白科技在生活中的重要作用;3. 引导学生树立正确的价值观,认识到知识为社会进步和人类福祉所做的贡献。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:学生为高中年级学生,具备一定的数字电路基础知识,对实际操作有浓厚兴趣。

教学要求:教师需注重理论与实践相结合,引导学生主动参与课堂,提高课堂互动性,确保学生在实践中掌握知识。

同时,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在课程中取得进步。

通过课程目标的实现,为学生后续学习奠定坚实基础。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识回顾:重点复习组合逻辑电路的设计原理,包括逻辑门、逻辑函数及其简化方法等。

教材章节:第一章 数字逻辑基础2. 交通信号灯工作原理介绍:分析交通信号灯的红、黄、绿三灯的控制逻辑,讲解时序控制的基本概念。

教材章节:第二章 时序逻辑电路3. 数字电路设计软件应用:教授学生使用数字电路设计软件(如Multisim、Proteus等)进行电路设计和仿真。

教材章节:第三章 数字电路设计软件及其应用4. 实践操作:指导学生运用所学知识,设计并实现一个简单的交通信号灯控制电路。

教材章节:第四章 实践操作教学进度安排:1. 第一周:回顾数字电路基础知识,介绍交通信号灯工作原理;2. 第二周:讲解数字电路设计软件的使用方法,进行电路设计;3. 第三周:分组进行实践操作,设计并实现交通信号灯控制电路;4. 第四周:验收成果,总结评价。

交通灯控制电路课程设计

交通灯控制电路课程设计

交通灯控制电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握交通灯控制电路的基本原理和电路组成;2. 使学生了解并理解红、黄、绿交通信号灯的时序关系及其在交通控制中的作用;3. 帮助学生掌握基本的电子元件及其在交通灯控制电路中的应用。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单的交通灯控制电路的能力;2. 提高学生动手实践能力,学会正确连接和调试交通灯控制电路;3. 培养学生运用图表、流程图等方法分析问题、解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们探索科学技术的热情;2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的交通安全意识,培养他们遵守交通规则的自觉性。

课程性质:本课程属于电子技术实践课程,注重理论联系实际,强调动手实践能力的培养。

学生特点:本课程针对初中年级学生,他们对电子技术有一定的好奇心,动手实践能力强,但理论知识相对薄弱。

教学要求:结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探究,注重培养学生的实际操作能力。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 交通灯控制电路原理- 交通信号灯的基本知识:红灯、黄灯、绿灯的功能及时序关系- 电路基本组成部分:电源、开关、信号灯、控制器等2. 电子元件及其应用- 常用电子元件:电阻、电容、二极管、三极管等- 元件在交通灯控制电路中的作用和连接方式3. 交通灯控制电路设计- 电路图绘制:学习如何用电路图表示交通灯控制电路- 电路搭建与调试:动手实践,按照设计要求搭建电路,并进行调试4. 教学进度安排- 第一课时:交通灯控制电路原理及基本组成部分学习- 第二课时:常用电子元件的认识及其在电路中的应用- 第三课时:交通灯控制电路设计及电路图绘制- 第四课时:动手实践,搭建和调试交通灯控制电路5. 教材关联内容- 教科书第四章第二节:交通信号灯控制电路的基本原理- 教科书第五章:常用电子元件及其应用- 教科书第六章:电子电路设计与实践教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,按照教学进度安排,有序开展教学活动。

数字电子技术课程设计—交通信号灯

数字电子技术课程设计—交通信号灯

数字电子技术课程设计—交通信号灯1、课程设计目的⑴培养学生的数字电路的设计能力。

⑵掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。

2、课程设计内容和要求⑴设计一个交通信号灯的控制电路,要求:①主干道和支干道交替放行,主干道车流量大,每次放行30S,支车道流量小,每次放行20S。

②每次绿灯变红灯时,黄灯先亮5S,此时原红灯不变。

③用十进制数字显示放行及等待时间。

⑵用SSI和MSI器件组成交通信号灯控制电路,并在DICE-3实验箱上进行组装和调试。

⑶画出各单元电路图,整机逻辑框图和逻辑电路,写出设计实验总结报告。

3、交通信号灯的基本原理十字路口的红绿灯灯指挥着行人和各种车辆的安全通行,示意图如下,有一个主干道和一个支干道,每边都设置了红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮可以通行,在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟,各方向车辆都停止通行。

要实现上述交通信号灯的自动控制,电路中应有主控制器、计数器、时钟信号发生器、计时器、8421BCD译码器和数码显示器、信号灯译码驱动器几部分电路组成,整机电路原理框图如实训图2⑴时钟信号发生器(秒信号发生器)数字系统是靠时钟信号来工作的,是主控制器和计时器的工作信号,获得脉冲的方法有两种,一是用多谐振荡器直接产生,另外是利用整形电路将其它周期性波形转换成矩形脉冲,多谐振荡器的电路有多种形式,RC环形多谐振荡器,555定时器构成的多谐振荡器,CMOS多谐振荡器,秒信号发生器等。

在此我们提供了555定时器构成的多谐振荡器的参考电路。

要获得周期为1秒的矩形波,运用公式T=0.7(R1+2R2)C1合理电阻和电容的值取C1=0.01μF,则R1+2R2=?⑵主控制器十字路口车辆通行有如下时序图:①开始设主干道通行(主绿亮)支干道不通行(支红亮)持续时间30S;②30S后,主干道停车,支干道仍不通行,这种情况下主黄与支红亮,持续时间5S;③5S后,主干道不通行,支干道通行,这种情况下主红与支绿亮,持续时间20S;④20S后,主干道仍不通行,支干道停车,这种情况下主红与支黄灯亮,持续时间5S,5S后又回到第一种情况,如此循环反复。

交通信号灯控制电路设计

交通信号灯控制电路设计

交通信号灯控制电路设计交通信号灯控制电路设计是一项非常重要的任务,它直接关系到交通安全和交通流畅。

本文将详细介绍交通信号灯控制电路的设计原理和操作流程。

首先,我们需要了解交通信号灯的基本原理。

交通信号灯通常由红、黄、绿三色灯组成,红灯表示停止,黄灯表示警告,绿灯表示通行。

交通信号灯的工作原理是通过控制信号灯颜色的变化来指挥交通。

一般情况下,每个信号灯的延时时间是有规定的,例如红灯延时时间为30秒,黄灯延时时间为3秒,绿灯延时时间为60秒。

在设计交通信号灯控制电路时,我们需要考虑以下几个方面:1.电源供电:交通信号灯需要稳定的电源供电,通常使用交流电源,电压为220V。

2.时序控制:交通信号灯的时序控制是整个电路的核心部分。

我们可以使用计时器芯片来实现不同颜色信号灯的延时切换。

根据前面提到的规定延时时间,我们可以设置计时器的工作周期为30+3+60=93秒。

计时器会自动循环计时,在每个延时时间到达时触发输出信号,控制信号灯的颜色变化。

3.信号灯驱动:交通信号灯通常使用LED作为光源,所以我们需要设计一种合适的驱动电路来控制LED的亮灭。

这可以通过继电器或晶体管来实现,根据实际需求选择合适的驱动方式。

4.保护电路:在设计交通信号灯控制电路时,我们需要考虑保护电路,以防止电路出现故障或意外情况。

例如,当电路中的线路短路时,应设计过电流保护电路来保护电路。

同样,还需要设计过压保护电路和过温保护电路,以确保电路的安全运行。

以上是交通信号灯控制电路设计的基本原理和操作流程。

在实际设计中,还需要考虑其他因素,如电路的稳定性、可靠性和可维护性。

同时,还需要遵守国家相关的法律法规,确保交通信号灯能够正常运行,为交通提供良好的指导。

通过合理的设计和使用,我们能够提高道路交通的安全性和效率,确保交通顺畅运行。

交通信号灯控制电路设计

交通信号灯控制电路设计

交通信号灯控制电路设计交通信号灯控制电路是一种用于控制道路交通信号灯的电路。

它通常由一个控制器和多个信号灯组成,可以根据道路交通状况自动或手动控制信号灯的亮灭。

下面将介绍交通信号灯控制电路的设计。

一、控制器的设计控制器是交通信号灯控制电路的核心部件。

它需要实现以下功能:1、根据道路交通状况控制信号灯的亮灭。

2、处理来自传感器的信号,确定当前道路交通状况。

3、实现手动控制信号灯的功能。

4、保证信号灯的同步变化。

基于上述功能,我们可以设计一个基于微控制器的控制器方案。

当传感器侦测到道路上有车辆行驶时,将通过输入口传入控制器。

控制器将根据指令控制信号灯的变化。

控制器还可以设置手动控制模式,可以实现手动控制交通信号的亮灭。

二、信号灯的设计信号灯是交通信号灯控制电路中非常重要的部件。

它需要根据交通信号灯规划进行设计。

交通信号灯包含红、黄、绿三种颜色,每种颜色需要单独的LED灯来实现。

灯的亮灭需要同步进行,可以通过控制器来实现同步变化。

三、电源的设计交通信号灯控制电路需要稳定的电源供应。

因为交通信号灯需要在多个时间段工作,所以电源必须能够持续供应电能。

我们可以采用直流电源或变压器的方法来提供电源。

四、总体设计方案在总体设计方面,我们可以设计一个基于微处理器的系统方案。

系统需要实现实时控制信号灯,以及处理来自传感器的输入信号,根据高低流量交通情况进行信号灯的改变。

总体设计方案需要包含以下部分:1、主处理器2、信号灯电路3、传感器电路4、控制器电路5、电源电路在设计方案上,我们可以采用分离式或集成式设计。

分离式设计可以实现各个模块之间的独立控制和实时运行,但需要较多的布线和空间,成本较高。

集成式设计可以通过合并各个模块,实现系统整体功能和控制,并能够减少空间和布线成本。

总之,交通信号灯控制电路是一个非常复杂的系统。

在设计这样一个系统时,需要专业人员根据道路交通状况和实际需求进行设计。

只有专业人员能够保证交通信号灯控制电路在实际工作中的准确性和稳定性。

(完整版)交通信号灯控制电路设计

(完整版)交通信号灯控制电路设计

目录1.综述 (2)1.1设计任务 (3)1.2 基本要求 (3)2.工作原理 (4)2.1 整体方框图 (4)2.2 整机工作原理 (5)3.分机电路设计与计算 (5)3.1 秒信号产生器 (5)3.2 状态控制器设计 (6)3.3 状态译码器 (7)3.4 定时系统 (8)3.5 元件功能介绍 (10)4.整机电原理图 (14)5 . 调试要点 (15)6.元器件清单 (16)7.总结 (16)8.参考资料 (17)摘要随着现代城市交通的日益拥挤,一个有效的交通指挥系统对人们的安全出行、交通流量的提升和出行效率的提高日见重要,交通灯指挥系统是这一指挥系统最基层、分布面最广的重要组成部分之一。

本课程设计就交通灯控制电路的一个实用方案作了详细的分析与设计,它结合我们在校所学的模拟电子、数字电子、计算机等有关学科的知识,并参考了许多实用的参考方案,在此基础上,综合利用了数字逻辑功能这一强大工具,引入了电子设计自动化技术,还运用了protel软件等手段来完成电路方案及PCB印制板的设计。

本设计方案比较新颖,巧妙地采用了8总线收发器和可预制可逆计数器,使设计更灵活,而且还设置了完整的倒计时功能设计,因而控制和显示方案具备,更主要的优点是功能已接近软件设计,可按需要较容易地变化通行时间或扩展功能,本文所设计的方案完善,具有较好的实用价值。

关键词状态控制器定时系统秒脉冲发生器译码器计时器前言随着我国城市化建设的发展,人民的生活水平日渐提高,越来越多的汽车进入了寻常老百姓的家庭,再加上政府大力发展公交车、出租车,使得道路上车辆越来越多,许多大城市如北京、上海、南京等均出现了道路交通超负荷运行的情况。

所以,如何采用合适的控制方法,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

在这种情况下,道路交通信号灯开始发挥了越来越重要的作用,并已成为交管部门管理交通的重要工具之一。

交通控制器的设计有采用软硬件两种方案。

交通信号灯控制电路设计

交通信号灯控制电路设计

交通信号灯控制电路设计交通信号灯是城市交通管理中不可或缺的一部分,它可以保障车辆和行人的交通安全。

在交通信号灯控制电路设计中,我们需要考虑信号灯的正常运行、灯光的亮灭以及交通流量的感应和控制等因素。

下面是一个基于自动感应和定时控制的交通信号灯控制电路设计。

1.电路组成这个交通信号灯控制电路包含以下几个主要部分:-交通流量感应电路-控制信号产生电路-信号灯控制电路-定时控制电路-电源电路2.交通流量感应电路交通流量感应电路可以使用红外传感器或车辆感应线圈来感应车辆和行人的交通流量。

红外传感器可以通过感应物体的红外辐射来检测车辆和行人的存在,而车辆感应线圈则可以感应到车辆经过时的电磁信号。

这些感应器将被放置在交通信号灯附近,以感知交通情况。

3.控制信号产生电路交通信号灯通常需要红、绿、黄三种不同的灯光亮灭组合。

控制信号产生电路可以根据交通流量感应电路的反馈信号产生相应的控制信号。

当感应到车辆或行人时,控制信号产生电路将产生相应的控制信号,以便控制信号灯的亮灭。

4.信号灯控制电路信号灯控制电路接收控制信号,并控制信号灯的亮灭。

在交通信号灯中,红灯通常用于停车,绿灯用于通行,黄灯用于警示。

信号灯控制电路通过控制交通信号灯的亮灭,实现交通流量的有序推进。

5.定时控制电路除了根据交通流量感应来控制信号灯的切换外,定时控制电路也是交通信号灯控制电路中的重要部分。

定时控制电路可以设置每个信号灯的时间段,以确保交通流量的平衡和有序。

6.电源电路为了确保交通信号灯能够正常工作,需要一个稳定的电源电路来为整个控制电路系统供电。

电源电路可以使用交流电源或直流电源,具体根据实际应用环境来选择。

综上所述,一个完整的交通信号灯控制电路设计包括交通流量感应电路、控制信号产生电路、信号灯控制电路、定时控制电路和电源电路。

这个设计可以根据交通流量和定时设置来控制信号灯的亮灭,以确保交通的安全和有序。

在实际的应用中,还可以结合传感器和无线通信技术来实现更智能的交通信号灯控制系统。

课程设计-交通信号灯控制电路的设计

课程设计-交通信号灯控制电路的设计

课程设计-交通信号灯控制电路的设计课程设计任务书完成时课题名称交通信号灯控制电路的设计间指导教师职称学生姓名班级总体设计要求和技术要点设计一个交通信号灯控制电路。

要求:1(主干道和支干道交替放行,主干道每次放行30秒,支干道每次放行20秒。

2(每次绿灯变红灯时,黄灯先亮5秒钟,此时原红灯不变。

3(用十进制数字(递增计数)显示放行和等待时间。

4(选作部分:采用倒计时的方式显示方形和等待时间。

工作内容及时间进度安排第15周:周1---周3 立题论证方案设计、熟悉软件周4---周5检查设计结果,预答辩第16周:周1---周2 仿真实验周3---周4 验收答辩周5完成设计报告课程设计成果1(与设计内容对应的软件程序2(课程设计报告书内容摘要随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

为此,通过我应用所学的知识设计了一套交通灯控制电路的方案。

交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器组成。

关键词:计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器。

目录一、概述......... (1)二、方案设计与论证 (1)1(方案设计 (1)2(论证 (2)三、单元电路设计与分析 (2)1(555定时器构成多谐振荡器 (3)2(用74LS161计数器构成5、20、30进制计数器 (3)3(用三态门、非门和D型锁存器构成控制电路 (4)四、总电路图及元器件清单 (5)1(总电路图 (5)2(元器件清单 (5)五、结论 (5)六、心得体会 (6)七、参考文献 (6)一、概述用555定时器构成一个多谐振荡器,即信号产生器,为计数器提供信号,再用74LS161(16进制计数器)分别构成5进制、20进制、30进制计数器(即支干道黄灯亮、绿灯亮和红灯亮的时间),再利用三态门(控制端高电位时为导通电路,反之为关闭电路的特性)、非门和D型锁存器(S、R分别为置1和置0强迫端的特性)构成控制电路来控制5、20、30进制计数器电路工作之间的转换,即利用三态门、非门和D型锁存器的特性在各进制计数器产生进位信号时,控制、20、30进制计数器电路工作之间的转换相关进制电路工作与不工作从而实现5和指示亮灭状态的转换。

交通信号灯控制电路的设计

交通信号灯控制电路的设计

1.1选题的背景1.1.1课题目的通过对交通信号灯控制电路的设计、安装与调试,熟练掌握各种电子测量仪器、仪表的正确使用方法,熟悉掌握数字逻辑电路原理及各类型数字单元电路的工作原理、电路形式、调试方法、整机电路统调技巧等方面知识;同时,通过对系统设计结果的理论分析,加强理论联系实际的工作能力,对加强数字逻辑电路原理与技术方法的掌握,得到全面的、系统的训练,为今后从事本专业工作奠定坚实的技术基础。

1.1.2课题意义在现代城市中,人口和汽车日益增长,市区交通也日益拥挤,人们的安全问题也日益重要。

因此,红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。

有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。

自从交通灯诞生以来,其内部的电路控制系统就不断的被改进,设计方法也开始多种多样,从而使交通灯显得更加智能化。

尤其是近几年来,随着电子与计算机技术的飞速发展,电子电路分析和设计方法有了很大的改进,电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段,这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。

2 总体方案2.1系统任务2.1.1 设计任务设计一个十字路口交通信号灯控制系统,控制车辆安全快速的通过。

2.1.2 基本要求为了确保车辆安全快速的的通行,在十字交叉路口的每个入口处设置红,绿,黄三种信号灯,并安装数字时间显示,来达到下列的基本要求:1 红灯表示禁止通行,绿灯表示允许通行,黄灯亮表示未通过的车辆禁止通行;2 主干道、支干道交替通行,每次通行时间为40秒;3每次绿灯变红灯时,黄灯先亮 5 秒(此时另一干道上的红灯不变);4十字路口有数字显示,以方便人们直观把握时间。

时间显示以秒为单位作减记数;5黄灯亮时,另一干道红灯按 1Hz 的频率闪烁。

2.2方案选取2.2.1设计的基础依据交通信号灯是交通安全产品中的一个类别,是为了加强道路交通管理,提高道路使用效率,改善交通状况的一种重要工具。

适用于十字、丁字等交叉路口。

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电子技术课程设计课题:交通信号灯的控制电路班级:电气四班学号:631224060412学生姓名:李勇指导教师:谭丹平机电与汽车工程学院目录前言 (3)课程设计的要求和主要内容 (4)主控制器电路的设计 (6)计时器的设计 (12)译码驱动电路的设计 (14)采用的原件 (15)附录前言红绿灯(交通信号灯)系以规定之时间上交互更迭之光色讯号,设置于交岔路口或其他特殊地点,用以将道路通行权指定给车辆驾驶人与行人,管制其行止及转向之交通管制设施。

为一由电力运转之交通管制设施,以红、黄、绿三色灯号或辅以音响,指示车辆及行人停止、注意与行进,设于交岔路口或其他必要地点。

19世纪初,在英国中部的约克城,红、绿装分别代表女性的不同身份。

其中,着红装的女人表示我已结婚,而着绿装的女人则是未婚者。

后来,英国伦敦威斯敏斯会议大楼前经常发生马车轧人的事故,于是人们受到红绿装启发,1868年12月10日,信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了,由当时英国铁路信号工程师德·哈特设计、制造的灯柱高7米,身上挂着一盏红、绿两色的提灯-----煤气交通信号灯,这是第一盏信号灯。

在灯的脚下,一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。

后来在信号灯的中心装上煤气灯罩,它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。

不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭,使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。

从此,城市的交通信号灯被取缔了。

直到1914年,在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯,不过,这时已是“电气信号灯”。

稍后又在纽约和芝加哥等城市,相继重新出现了交通信号灯。

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,它的诞生,使城市交通大为改善。

主控制器的设计从所给的题目可知,本实验电路的设计师关于交通信号灯电路的控制,其中要求中提到支道有才通行,主道是要经常通行,则此时主道应该为绿灯,支道应该为红灯。

当支道和主道都有车要通行时,则主道和支道交替通行,且当绿灯变红灯需经过黄灯,二红灯变绿灯则不需要。

根据题目要求可分为4种情况:1.主道为绿灯时,支道为红灯;2.主道为黄灯时,支道为红灯;3.主道为红灯时,支道为绿灯;4.主道继续为红灯时,支道转为黄灯;按照这4个状态循环一、状态分析由于有四种状态2n=4,则n=2 。

我们可以确定主控制器中必须有两个触发器。

本实验中选择的是74109的JK触发器。

接下来设计具体的电路,按以下几个步骤:把主道为红,支道为绿,记为状态S0;把主道为黄,支道为红,记为状态S1;把主道为红,支道为绿,记为状态S2;把主道为红,支道为黄,记为状态S3;二、状态表S0用“00”表示,S1用“01”,S2用“10”,S3用“11”,则可列出下表主支状态记为绿红S000黄红S101红绿S210红黄S311表1结合题目分析上表可知,1.当电路处于S0有两种可能:①主干道有车支干道无车;②主干道和支干道都有车但是没过30'。

2.当电路处于S1时,没过5'。

3.当电路处于S2时也有两种可能:①支干道有车,主干道无车;②主、支干道都有车但是没过20'。

4.当电路处在S3时,没过5'。

5.当由S0转换为S1时的条件是:①主干道无车,支干道有车;②主干道和支干道都有车但是过了30'。

6.当由S1转换为S2时的条件是过了5'。

7.当由S2装换为S3时的条件是:①支路无车,主干道有;②主支都有但是过了20'。

8.当由S3装换为S0时的条件是:过了5'。

三.状态转换图根据上诉4种状态可以列出下面的状态转换图:图2四、逻辑抽象1.对主干道与支干道有无车进行抽象,令主干道有车时记为A=1,无车时记为A=0;支干道有车时记为B=1,无车时记为B=0;有车无车主(A) 1 0支(B ) 1 0表22.对30',20',5'是否到来进行抽象,令①30’到来时记为L=1,没到记为L=0;②20'到来时记为S=1,没来记为S=0;③5'到来时记为P=1,没来记为P=0;到来未到30'(L) 1 020'(S) 1 05'(P) 1 0表3则图二可以转换为:图三五、状态转换表由图三可以列出相应的状态装换表,如下所示:A B L S P Q2Q1Q2* Q1*X 0 X X X 0 0 0 01 1 0 X X 0 0 0 00 1 X X X 0 0 0 11 1 1 X X 0 0 0 1X X X X 0 0 1 0 1 X X X X 1 0 1 1 00 1 X X X 1 0 1 01 1 X 0 X 1 0 1 01 0 X X X 1 0 1 11 1 X 1 X 1 0 1 1X X X X 0 1 1 1 1 X X X X 1 1 1 0 0表四六、列出逻辑函数式运用Multisimz中的逻辑转换功能(Logic Converter)可以分别计算出Q2*,Q1*的最简逻辑式如图四,图五所示:Q1*的化简结果:(图四)Q2*的化简结果:(图五)由上图可知Q1*=A'BFG'+AB'FG'+E'G+BCF'G'+ADFG'=A'BQ2Q1+AB'Q2Q1'+P'Q1+BLQ2'Q1'+ASQ2Q1'Q2*=AFG'+E'FG+EF'G+BFG'=AQ2Q1'+P'Q2Q1+PQ2'Q1+BQ2Q1'Q1*,Q2*为主控制器的输出,因为输出方程式驱动方程带入JK触发器的特性方程得出的,所以可以分离出JK触发器的驱动方程:JK触发器的特性方程为:J=JQ'+K'Q,则:Q1*=A'BFG'+AB'FG'+E'G+BCF'G'+ADFG'=A'BQ2 Q1'+AB'Q2Q1'+P'Q1+BLQ2'Q1'+ASQ2Q1'=(A'BQ2+AB'Q2+ASQ2+BLQ2')Q1'+P'Q1Q2*=AFG'+E'FG+EF'G+BFG'=AQ2Q1'+P'Q2Q1+PQ2'Q1+BQ2Q1'=PQ1Q2'+(A Q1 +P'Q1+BQ1')Q2从上式中可得:J1=A'BQ2+AB'Q2+ASQ2+BLQ2'K1'=P';J2=PQ1K2'=AQ1 +P'Q1+BQ1';七、选用芯片,按要求连接电路选用74109JK触发器,将J1,K1所表示的电路接入第一块芯片的1J与1K',J2,K2接入第二片的2J,2K'上,两块芯片的CLR'不接,VCC接高电平,GND 接地,时钟信号接同步的脉冲信号,信号脉冲频率为1Hz.上从上述驱动方程可以连接出以下电路图:(图6)计时器电路的设计本实验的及时器有3种类型,30',20',10'计时,而且每个计时器响应时相应的条件也不相同,所以需要3种不同的及时器记录三种时间,本实验选用的是74160二进制计时器。

Q2'Q1'一、计时条件当电路进行及时时需要在一定的条件下进行:①当进行30'记时条件是主干道和支干道均有车且处在So的状态②当进行20'记时条件是主干道和支干道均有车且处在S2的状态③当进行5'记时条件是主干道和支干道均有车且处在S1或者S3的状态对应上述条件可列出计时的时候,不同时间的电路所需的逻辑条件:①进行30'计时时,逻辑条件为ABQ2'Q1'②进行20'计时时,逻辑条件为ABQ2Q1'③进行5'计时时,逻辑条件为ABQ2'Q1+ABQ2Q1二、芯片选择由于每一种逻辑条件下只能让一个计时器工作,所以这里用到的是74HC138(3线--8线译码器)当输入一种状态,输出只有与之对应的输出端输出低电平,下图为条件控制的电路(图7)将Y4反向后端接入30'计时的EP,ET,将Y6反向222222接入20'计时的EP,ET.将Y5与Y7反向后经过一个与门接入5'计时的EP,ET上,即完成主控制器对计时器的选择。

在计时器的电路方面,由于选用的是74160,则应把逻辑条件作为计时器的控制端,接与EP,ET上,当逻辑条件为“1”时,EP=ET=1,芯片工作。

时钟信号选用同步时钟与主电路选用相同脉冲信号,此处用的是同步置零的方法,当要设计一个30'时,须从29的状态经过一个反向接入同步置数端,当要接一个20'时须从19的状态经过一个反向接入同步置数端,当要接5'时须从4的状态经过一个反向接入同步置数端.,输入信号统一接地,各个电路的进位输出作为时钟信号是否到来的标志接入主控制器。

具体的,在30'计时器中,第二块芯片的Q1,与第一块芯片的Q3,Q0共同接入一个与非门,经过一次与非接入LD'中,输出信号为置零信号取反作为30'计时标志,接入主控制器,记为“L”。

在20'计时器中,第二块芯片的Q0,与第一块芯片的Q3,Q0共同接入一个与非门,经过一次与非接入LD'中,输出信号为置零信号取反作为20'计时标志,接入主控制器,记为“S”。

在5'计时器中,将Q2接入非门接入LD'中,输出信号为置零信号取反作为20'计时标志,接入主控制器,记为“P”。

电路如图所示:(图8)译码器电路的设计一、逻辑转换将主干道的红,绿,黄分别设为R,Y ,G 。

将支干道的红,绿,黄分别设为r,y,g.二、信号译码器的真值表由于是主控制器的Q1,Q2控制灯的明暗,由主控制器的转换图可以知道: ①当主干道为红,支干道为绿,电路处在S0状态,此时Q1=0,Q2=0;②当主干道是黄,支干道为红,电路处在S1状态,此时Q1=1,Q2=0;③当主干道是红,支干道是绿,电路处在S2状态,此时Q1=0,Q2=1;④当主干道是绿,支干道是黄,电路处在S3状态,此时Q1=1,Q2=1. 三、列出卡洛图 Q1 Q20 1 0 0 1 1 0 0R 的卡洛图,化简得:R=Q1'Q2r 的卡洛图,化简得;r=Q1'Q2'+Q1Q2'Y 的卡洛图,化简得:Y=Q1Q2' y 的卡洛图,化简得:y=Q1Q2G 的卡洛图,化简得;G=Q1'Q2'+Q1Q2 g 的卡洛图,化简得;g=Q1'Q2根据上述逻辑式可设计出译码器电路图,如下图所示;将上诉三种电路按步骤连接起来就得到最后的交通信号灯的控制电路,Q1 Q2 0 1 0 1 0 1 1 0 Q1 Q2 0 1 0 0 0 1 1 0 Q1 Q20 1 00 0 1 0 1 Q1 Q2 0 1 0 1 0 1 0 1 Q1 Q2 0 1 0 0 0 1 1 0此电路以同一的脉冲为1Hz的信号为时钟信号,主控制器采用两片JK触发器,输入信号为传感器的输出A,B和时间控制信号L,S,P.输出为Q1,Q2作为译码器电路的输入信号,计时器采用了个74138(3线---8线译码器)对输入条件进行控制,当一个条件到来时,只会有一个时间进行相应。

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