金文俊交通燈控制设计.docVIP

课程设计 交通灯控制器设计 课 程 数字电子技术 班 级 函授专升本电气12 姓 名 金文俊 学 号 1213030056 指导教师 周巧仪 山东建筑大学 二O一二年十二月 目录 第一章 引言 1 1设计目的 1 2设计任务 1 3设计原理 1 第二章 交通灯工作原理 3 第三章 单元电路设计 4 1 主控电路 4 2 定时器 5 3 交通信号灯 8 1）主要黄灯 8 2）主要绿灯 8 3）主要红灯 10 4) 次要黄灯 11 5) 次要绿灯 12 6) 次要红灯 13 7) 整个交通灯控制系统的布局 14 第四章 结论 14 第五章 致谢 15 第六章 参考文献 15 第一章 引言 1、设计目的 在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在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。 并且随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。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。 6秒时，次要街道的红灯亮；接着主要街道黄灯亮2秒，次要街道的红灯仍然亮；紧接着次要街道的绿灯亮3秒，这时主要街道红灯亮；然后次要街道的黄灯亮1秒，主要街道红灯仍然亮；最后主要街道绿灯亮，次要街道变红灯，依此顺序循环控制。 3、设计原理 根据以上要求可知主要街道从绿灯亮到下一次绿灯亮共需12秒，由上述要求可列出这六个灯的真值表，如表所示，其中MG、MY、MR、CG、CY、CR分别表示主要街道的绿灯、黄灯、红灯，次要街道的绿灯、黄灯、红灯。各灯的逻辑表达式可由卡诺图获得。因为一次循环需要12秒，所以输入端可应用74163芯片来完成时间上的控制。74163与74161一样，也是十六进制同步加法计数器，所不同的是，它的清零端为同步清零方式。 第二章 交通灯工作原理 交通灯定时控制系统的原理框图如图1所示。它主要由主控部分、倒计时控制部分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倒计时控制部分和主控部分的标准时钟信号源，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。 图1 第三章 单元电路设计 1、主控电路 主控电路图2如下： 图2 示波器上显示的波形图如下图3所示： 图3 2、定时器 通过555芯片按一定的线路接上不同的电阻和电容就可产生周期不的方波脉冲，即不同的频率脉冲。课程设计需要秒脉冲，利用的2个电容，2个电阻。 555电路的工作原理 555电路的内部电路方框图如图4所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关管T，比较器的参考电压由三只 5KΩ的电阻器构成的分压器提供。它们分别使高电平比较器A1 的同相输入端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。A1与A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚，即高电平触发输入并超过参考电平时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管截止。 是复位端（4脚），当＝0，555输出低电平。平时 端开路或接VCC 。 (a) (b) 图4 555定时器内部框图及引脚排列 VC是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1 的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01μf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 T为放