交通灯控制器设计(课题设计)

题目______ ＿____＿_____ 班级＿＿_ _＿＿＿__＿_____＿

学号_______ _____＿_______

姓名______＿___ ____＿_____＿_＿＿

指导＿__＿___ ＿ _＿＿_＿__＿___＿＿_

时间＿＿_ _________＿__

电子技术课程设计任务书

目录

1、总体方案与原理说

明．.. .．．．. ．. . . ．. ．. . ．. .. .．. . . ．．. ．．.. .. . . . ．．. . . ．. . ．１

2、C l o cｋ的分频电

路. . .. . . ．．. . ．. ．.．.. . ．. ．．. ．. . . . . ．. . . .．．.2 3、数码管显示电

路. . . . ．．. ．．.. ．. . ．. . . . .. . ．. .. . . .．．.．．. . ..

３

4、主控制电

路. . . ．. .. . ．. .. . ．.. . .... ．. . ．. . . . . . . . . . .. ．. ．4 5、交通灯显示电

路. . ．．. . .．..．. . .．. ．．．．．. . . . . . . . .. .

．...．.．．.．.．.５6、总体电路原理相关说

明. ．. . . .. . . . ．. . ．. . . . . . . ．. ．.．... . . .. .6 7、总体电路原理

图．..．. . ．. ．. ．... . ..．．. . .．. . . ．. . ．....． (7)

8、元件清

单. . . . ．. . . . ．. .．. . ．..．.. . . . . . . . .. . . . . .．. . . . . ．8 参考文献. .. .. .. ．．. . .. ．. . . ．．. .. . ．.. . . . ．. . ．. . . . .. ．.. ．．. . ．．．. . ．.．．.. ..．．９

设计心得体

会. . . . . .. . . . ．. ... . . .．.. ．．. ... ．. ．．．．. ．. . . . . . . . ... . ．.. .．. .．10

1、总体方案与原理说明

设计一个由主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口的交通控制器，具体要求如下：

ａ.主支干道各设有一个绿、黄、红指示灯。

b．主干道处于常允许通行状态，而支干道有车来才允许通行。

c、当主、支干道均有车时,两者交替允许通行。

d、主、支干道每次方形时间不短于30s,在每次由亮绿灯编程亮红灯的转换过程中,要亮４ｓ的黄灯作为过渡,并进行减计时显示。

系统设计方案:根据设计要求在这里用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。主干道为东西向,有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，在这以亮５秒的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。能实现正常的、即时显示功能。并用四个七段数码管作为倒计时显示器。分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。交通灯控制器框图如图下所示。

东西方向显示器南北方向显示器

图1 交通灯控制器框

2、Clocｋ的分频电路

图2 Ｃlock的分频电路(742９2分频器）

每到第40个脉冲时转换红绿灯,在每次红绿灯转换的最后1０秒，黄灯也起亮，达到提示的作用。

分频器一种是对模拟信号的处理。是利用带通滤波器实现。例如在音频功率放大器中把不同频率段的音频信号区分开，再进行放大输送给不同的扬声器还原成不同频段的声音。这种分频器通常是利用电感电容对高低频信号的不同阻抗来把信号区分开。

另一类是对脉冲信号进行2的ｎ次方分之一的分频，例如把32768HZ的脉冲信号变成1HZ的秒信号。这类分频器通常是利用T触发器实现，每来一个脉冲后触发器状态改变一次，经过ｎ个T触发器处理后就可以得到2的n次方分之一的分频信号。

３、数码管显示电路

图3 数码管显示电路(显示交通灯工作时间）

数码管工作原理是由７个发光二极管组成,行成一个日字形，它门可以共阴极,也可以共阳极．通过解码一般由单片机的程序来完成电路得到的数码接通相应的发光二极而形成相应的字。

7４47工作电压为５V,常用的ＢＣD 对七段显示器译码器/驱动器之ＩＣ包装计有TTＬ之７446、７44７、7４４8、7449 与ＣMOS 之４511 等等。在这主要是运用７44７与七段显示器译码器连用。7447 必须使用共阳极七段显示器,在正常操作时,当输入DCBA=0０10 则输出abcdｅfg=０0１00１0。故使显示器显示"２"。当输入ＤCBA=0110 时,输出abcdｅg＝110０0０0,显示器显示"6"。

4、主控制电路

图4 主控制电路(控制交通灯各种工作状态）

控制器是交通管理的核心,它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。这里主要是用一个7４160、一个与非门、一个与门、一个非门组成。

主控电路主要是通过74160实现的，7４1６0是一个4位二进制的计数器,它具有异步清除端与同步清除端不同的是，它不受时钟脉冲控制，只要来有效电平，就立即清零，无需再等下一个计数脉冲的有效沿到来。在这是运用7416０的异步置零，只要（CＲ的非)有效电平到来，无论有无计数输入CＬK脉冲,输出为“0”。并且清零信号是非常短暂的,仅是过度状态，不能成为计数的一个状态。清零端是低电平有效。

5、交通灯显示电路

图5 交通灯显示电路（红、黄、绿灯显示)

计时显示实际是一个定时控制电路，当30s、20ｓ、5s任一计数器计数时,在主支干道各自可通过数码管显示出当前的计数值。