数字逻辑实验报告 交通灯

计算机科学与工程学院综合设计报告

设计名称：数字逻辑综合设计

设计题目：可人工干预的交通灯控制器

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课题工作时间：2010/12/27 至2011/01/07

成绩评定表

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答辩记录表

指导教师评语

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目录

摘要.......................................................................................................I Abstract.................................................................................................. II 第一章概述............................................................. .. (1)

1.1 背景 (1)

1.2 目的 (1)

1.3 意义 (1)

1.4 原理............................................................................................... ..1第二章设计简介及设计方案论述. (3)

2.1 设计流程图 (3)

2.2 方案论述 (3)

第三章详细设计 (5)

3.1 555计时器构成的多谐振荡器 (5)

3.260进制计数器 (6)

3.360进制倒计时计数器 (8)

3.4人工干预 (9)

3.5红黄绿灯控制电路 (10)

3.6设计总电路及元件清单 (11)

第四章设计结果及分析 (13)

4.1 设计结果 (13)

4.2 过程分析 (13)

总结 (14)

致谢 (15)

参考文献 (16)

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摘要

随着社会经济的发展和机动车辆的不断增加,城市交通问题越来越引起人们的关注。交通对我们生活的影响更加明朗，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。很多因素都会影响在道路中的行车状况，所以一个功能健全的交通控制器尤为重要。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。如何利用所学知识设计出来一个最简单合适的可人工干预的交通灯电路是此次设计主要解决的问题。因此，这次设计我设计了一个简单的交通灯控制系统。交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、多谐振荡器等组成。

关键词：计时电路；主控电路；多谐振荡器

Abstract

As social and economic development and increasing motor vehicles, urban transportation problem gets more attention. The impact of traffic on our lives even clearer, traffic management has become an important problem to be solved. Many factors affect the driving conditions on roads, so a functioning traffic signal controller is particularly important. Urban traffic control system is used for urban traffic data monitoring traffic signal control and traffic control of computer integrated management system, which is a modern urban traffic control command system of the most important part. How to use the knowledge from one of the most simple design appropriate human intervention can be a traffic light circuit is mainly designed to solve the problem. Therefore, the design, I designed a simple traffic light control system. Traffic lights control system mainly by the timing circuit ,control circuit and so on.

Keyword： Timing circuit; control circuit; multi-vibrator

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第一章概述

1.1 背景

交通灯是我们最常见的系统，为了保证交通秩序和行人安全，在街道的十字路口处每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路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；绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。现在国内外的研究人员很多通过单片机、PLC技术设计交通灯控制电路。这篇文章主要通过数字电路的设计来完成交通灯的设计。

1.2 目的

掌握定时计数器的功能，进一步了解实际应用中时序逻辑电路的设计和调试方法，学会常用数字电路的设计。从而设计出一套完整的可人工干预的交通灯系统。

1.3 意义

交通灯系统使繁忙的城市街道的行车变得井然有序，可人工干预的交通灯电路，在某个方向车流量很大而另一方向车流量很小的时候就可以用人工干预功能使车流量大的方向多行驶一段时间，从而缓解交通压力。

1.4 原理

1.4.1 原理图

原理如图1-1

图1-1 交通控制系统原理

1.4.2 基本原理

控制器有时钟信号CP，其周期为1分钟。在正常通行情况下，交通灯交替工作。以使东西的交通放行1分钟，然后使南北路的交通放行1分钟。此外，控制器设有“人工干预”按钮。若目前东西路通行一分钟后车辆还很挤，而南北路方向并无车量要求通行，可按下“人工干预”按钮，于是，在目前的1分钟周期结束时，仍然是南北路方向亮红灯，东西路方向亮绿灯，延长放行1分钟，而后自动转入正常的交替工作时序如同未出现过某一方向车量中断的情况一样。

通常，我们把控制器做成同步时序网络。送到控制器TC的唯一输入为“人工干预”