交通信号灯控制器设计方案一

课程设计(综合实验)报告( 2012 —2013 年度第一学期)

名称：电子技术综合实验

题目：交通信号灯控制器

院系：电气与电子工程学院

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：刘春颖

设计周数：一周

成绩：

日期：2013年1 月15 日

《电子技术》综合实验

任务书

一、目的与要求

1.目的

1.1课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。

1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。

1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。

1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。

2.要求

2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。

2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。

2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。

2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。

2.5学会撰写课程设计总结报告。

2.6通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。

2.7在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。

二、主要内容

共有8个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其中之一。

1.移位寄存器型彩灯控制器

2.智力竞赛抢答器

3.电子拔河游戏机

4.交通信号灯控制器

5.数字电子钟

6.电子密码锁

7.电子秒表

8. 数字电子钟（硬件）

三、进度计划

四、设计（实验）成果要求

1.学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。

2.预设计经指导教师审查通过后，学生即可向实验室领取所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到设计指标要求。

3.在Multisim软件平台上学生可直接设计、仿真和实现，直至达到设计要求。

五、考核方式

综合以下指标评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不及格。

1.设计方案的正确性与合理性；

2.实验动手能力(安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力以及创新精神等)；

3.总结报告；

4.答辩情况(课题的论述和回答问题的情况)；

5.设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神。

学生姓名：罗晨芳

指导教师：刘春颖

2013 年1 月14 日

一、课程设计(综合实验)的目的与要求

1、目的

随着社会的进步和发展，交通工具日益增多，这就给我们的道路交通带来了混乱，特别是十字路口的交通管理问题。为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。本次实验就是要设计一个交通逻辑控制电路，来实现十字路口的自动交通控制。

2、要求

在一个具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装置。红灯(R)亮表示该条道路禁止通行，黄灯(Y)亮作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，绿灯(G)亮表示该条道路允许通行。具体要求如下：

2.1、主干道经常通行。

2.2、支干道有车才通行。

2.3、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，支干道每次最多放行

20秒；采用传感器分别监测主、支干道是否有车，有车时向主控制器发出信号，实验中用逻辑开关代替。

2.4、每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮5秒，此时原红灯不变；

2.5、设计5秒、20秒、30秒计时的译码显示电路，每秒改变一次显示数字，可以采用正计时，也可

倒计时。

2.6、当任意一条路上出现特殊情况，如消防车、救护车或其它需要优先放行的车辆时，各方向上均

为红灯，计时停止。当特殊运行状态结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行。用逻辑开关模拟有无特殊情况

二、设计（实验）正文

1.实验设备及器件

1.1实验设备及工具：计算机仿真软件Multisim

1.2 实验器件

2.设计原理及设计方案

2.1 工作状态如下

整个流程为：

（1）主车道绿灯亮，支道红灯亮。表示主道上的车辆允许通行，支道禁止通行。绿灯时间到时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。

（2）主车道黄灯亮，支车道红灯亮。表示主车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，支车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。

（3）主车道红灯亮，支车道绿灯亮。表示主车道禁止通行，支车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。

（4）主车道红灯亮，支车道黄灯亮。表示主车道禁止通行，支车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY 时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第（1）种工作状态。

2.2 实现方案

（1）方案一

根据状态图，得到交通灯的设计原理图