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电子技术课程设计 ——交通信号灯 学 院 :专 业 :班 级 : 81班 姓 名 : 学 号 ： 指导教师 : 实习时间： 实习要求： 设计一个由一条主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速的通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、黄、绿三色信号灯。红灯禁止通行，绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶的车辆有时间停靠到禁行线之外。 主干道和支干道各设一个绿.黄.红指示灯，两个显示数码管。 任务和要求：1.主干道和支干道交替放行，主干道每次放行30S，支干道每次放行20S； 2.每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒，此时红灯不变； 3.用十进制数字显示放行及等待时间。 实现原理： 要实现上述交通信号灯的自动控制，则要求控制电路由时钟信号发生器、计数器、主控电路、信号灯译码和数字显示译码主控电路部分组成。其中控制器是核心部分，由它来控制定时器和和译码器的工作；秒脉冲信号发生器产生定时器和控制器所需的标准时钟信号；译码器输出两路灯的控制信号；定时器是这个设计方案中的难点，要找到合适的元器件来分别实现三种不同时间的定时功能，并且尽可能使电路不过于复杂。 电路图： 定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲，两块74LS190芯片级联成100进制倒计时器，计时器输出的数据通过两块74LS4511译码器最终由两块七段数码管显示出来。置数端由74LS90加法器和逻辑门电路组成，通过74LS190的反馈信号做脉冲，分别置20、5、30、5，然后清零，完成一个周期。74LS190的输出状态控制着信号灯的转换。 工作原理 十字路口设有红、黄、绿指示灯；通行时间，以秒单位作减法计数 主、支干道交替通行，主干道每次亮S；支干道每次灯亮S。每个方向的显示周期为主干道20秒红灯，主干道黄灯5秒，支干道30秒红灯，支干道5秒黄灯的循环。 每次绿灯变时，黄灯先亮5S此时另一干道上的红灯不变。 每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿三个灯组成，绿灯表示允许通行，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行； （） 每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5S，才能变换通行车道； 黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次电源：V交流电供电。交通灯控制系统的原理框图如图所示。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。图中： TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为5秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则，TL=0。?????? TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=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。 图一.交通灯控制器的流程图 （1）图甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。??? （2）甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲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，乙车道禁止通行。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）甲车道红灯亮，乙车道灯亮。表示甲车道禁止通行，乙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）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上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。 ????交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器进行控制的。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所示，控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定： ?图一的控制器工作状态及功能???控制状态 信号灯状态 车道运行状态??????S0（00） 甲绿，乙红 甲车道通行，乙车道禁止通行??????S1（01） 甲黄，乙红 甲车道缓行，乙车道禁止通行??????S3（11） 甲红，乙绿 甲车道禁止通行，车道通行??????S2（10） 甲红，乙黄 甲车道禁止通行，车道缓行AG=1：甲车道绿灯亮；???BG=1：乙车道绿灯亮；???AY=1：甲车道黄灯亮；