毕业设计（论文）-基于中小规模集成电路的数字交通灯.docVIP

四川信息职业技术学院 毕业设计（论文） 设计 论文 题目:基于中小规模集成电路的数字交通灯 专 业: 通信技术 班 级: 通技06-2_ 学 号: 0620061 姓 名: 邓 刚 指导教师: 潘 锋 谭望春 二ΟΟ八年十二月三十日 目　录 摘　要 1 第1章　绪　论 2 第2章　总体方案设计 3 第3章　单元电路的设计 4 3.1　倒计时计数器 4 3.2　信号灯转换器 6 3.3　黄灯闪烁控制 9 第4章　仿真过程与效果分析 10 总　结 12 致　谢 14 参考文献 15 附　录　系统总体电路图 16 摘　要 随着微电子技术和集成电路的发展，数字电路和数字科技得到飞速发展，几乎遍及方方面面。数字电路不仅能进行数值运算，进行逻辑判断和运算，而且工作可靠性高，抗干扰性强，所以本次设计采用数字电路。现在化的大城市交通越来越繁忙，交通灯的出现极大地缓解了交通压力。 交通灯的设计比较实用，易于理解。结合制作交通灯的一般原理，再在本次试验设计要求的框架，充分发挥自己的想象，设计出自己的方案：一种简单的交通灯的模型。 关键词　交通灯；交通控制；数字化 第1章　绪　论 随着社会经济的发展，人口和汽车急剧增长，城市交通问题越来越引起人们的关注。特别是许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，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。2008年北京奥运会，欢迎世界各地得人来华观赛，北京市投入大量资金建立了大量的交通灯以维持路面的顺畅。由此可见，交通灯的普遍和实用性。交通灯的设计与制造，贴近我们的日常生活，这样易于我们接受，同时需要运用了数字电路得知识，于现代社会科技相接轨，一举两得。 第2章　总体方案设计 交通灯控制系统的原理框图如图1所示。秒脉冲信号发生器、灯器和组成。秒脉冲发生器是该系统中和的标准时钟信号源，输出两组驱动信号灯灯工作，是系统的主要部分，由它控制灯的工作。1　交通灯控制系统原理框图 根据系统框图分析数字交通灯的几个模块：秒脉冲选用74190芯片产生秒脉（频率为1Hz）。倒计时计数器中的显示采用七段数码管作为显示，它由计数器驱动并显示计数器的输出值，而计数器选用集成电路74190进行设计JK触发器 第3章　单元电路的设计 3.1　倒计时计数器 十字路口要有数字显示，作为倒计时提示，以便人们更直观地把握时间。具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1，计数方式工作，直至减到数为“5”和“0”，十字路口绿、黄、红灯变换，一次工作循环结束，而进入下一步某方向的工作循环。在倒计时过程中计数器还向提供模5的定时信号和模的定时信号T。 计数器选用集成电路74190进行设计较简便。74是进制同步计数器，它具有、功能。741901　74190的状态表 CTEN D/U CLK LOAD A B C D QA　QB　QC　QD 0 X X 0 X X X X A　　B　　C　　D 0 1 POS 1 X X X X Count Down 0 0 POS 1 X X X X Count Up 1 X X X X X X X Qa0 Qb0 Qc0 Qd0 图3-1　两个74190芯片级联成的计数器 现选用两个74190芯片级联成一个从99倒计到00的计数器，其中作为个位数的74190芯片的CLK接秒脉冲发生器（频率为1），再把个位数74190芯片输出端的QA、QD用一个与门连起来，再接在十位数74190芯片的CLK端。当个位数减到0时，再减1就会变成9，0（0000）8个输出端用或门连起来，决定倒计时是置数，还是计数。工作开始时，LD为0，计数器预置数，置完数后，LD变为1，计数器开始倒计时。当倒计时减到数00时，LD又变为0，计数器又预置数，之后又倒计时，如此循环下去。 图3-2　预置数（即车的通行时间）功能 预置数（即车的通行时间）功能：如图3-2所示，8个开关分别接十位数74190芯片的D、C、B、A端和个位数74190芯片的D、C