电子信息基础课程设计-交通灯控制器电路设计.pdf

目录

一、设计背景2

二、设计任务书2

三、设计框图及总体描述2

、分析系统的逻辑功能，画出其框图2

2、逻辑总图如图2所示4

四、各单元设计电路方案与原理说明4

1、秒脉冲发生器4

2、控制器部分5

3、定时器部分6

4、译码器部分7

4、电源9

五、测试过程及结果分析9

六、设计、安装、调试中的体会9

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一、设计背景

随着经济的快速发展，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，极其容易

发生交通问题，为了保证交通秩序和人们的安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。

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。

二、设计任务书

1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（即A车道）和东西方向（即B车道）

两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都为30秒；

2、在绿灯转红灯时，先由绿灯转为黄灯，黄灯亮6秒后，再由黄灯转为红灯，此时另一方向才

由红灯转为绿灯，车辆才开始通行。

三、设计框图及总体描述

、分析系统的逻辑功能，画出其框图

交通灯控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生

器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号

灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码

器的工作。

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1交通灯控制系统原理框图

在图中，T30:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为30秒，即车辆正常通行的时间间隔。

定时时间到，T30=1，否则，T30=0。T6：表示黄灯亮的时间间隔为6秒。定时时间到，T6=1，否

则，

T6=0。

ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。

由它控制定时器开始下个工作状态的定时。交通系统的车道信号灯的工作状态转换如下所述：

状态1：A车道绿灯亮，B车道红灯亮。表示A车道上的车辆允

许通行,B车道禁止通行。绿灯亮满规定的时间隔T30时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作

状态。

状态2：A车道黄灯亮，B车道红灯亮。表示A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，B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。

状态3：A车道红灯亮，B车道黄灯亮。表示AA车道禁止通行，

B车道上的车辆允许通行绿灯亮满规定的时间间隔T30时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一

工作状态。

状态4：A车道红灯亮，B车道黄灯亮。表示A车道禁止通行，

B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。黄灯亮满规定的时间间隔TY

时，控制器发出状态转换信号ST，系统返回到状态1，又从状态1开始工作下去，完成状态4后便

又返回到状态1，如此循环下去。

交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、01、11、

10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制器的工作状态及功能如表1所示，控制器应送出甲、

乙车道红、黄、绿灯的控制信号。

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