交通灯控制电路设计实验(实验报告)精选.docVIP

学号 2014012417 评定等级 东北师范大学 2015—— 2016学年 学年小论文 题目：交通灯设计实验报告 学院、系 物理学院 专业名称 电气及其自动化 年 级 2014级 　 学生姓名 伍敏 2016年11月1日 一．设计背景 如今，红绿灯成为管制交通的最有效的手段之一。作为疏导交通必不可少的工具，已经出现在各个交通路口。红绿灯的出现有效的减少了交通事故的发生，提高了道路的畅通性。因此，为了巩固对课堂知识的理解，更进一步了解单片机结构与功能，加强自己的动手实践能力，本人决定用单片机来实现简单模拟交通灯的设计。 二．设计功能 1.东西方向车道和南北方向车道上车辆交替运行。 2.路口数码管按秒倒计时显示数字作为提醒。 3.红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示允许通行。 4.数码管显示时间共用，按秒倒计时显示数字作为提醒。 5.黄灯时间和绿灯时间可以进行更改，红灯时间默认为两个时间相加。 三．所需元件 74ls192 74ls245 74138 7486 四异或门 7474双D触发器 发光二极管 12个（红黄绿各3个） 电容电阻若干 晶振 导线若干 四．实验设计部分 设计思路 五．单元设计电路 １．秒信号发生器： 本来想选用555定时器实现秒信号产生的额基本功能，因为在课上接触到的比较熟悉，但是由于某些原因，不让使用555定时器，只能够想用32768晶振和CD4060搭配，通过分频实现秒信号发生的功能，而且由于555定时器受到的外界因素影响较大，使用晶振产生的秒信号会更加的稳定。 ２.时间预置电路： 74LS245： 同相三态双向总线收发器，通过G端口的选择，可以选择由A向B发送数据或者是由B向Ａ发送数据。每个芯片有着八个开关，前四个开关控制的计时的个位数据，后四个开关控制的计时的十位预置数据。而预置数据具体选择的是哪一个芯片上的数据由Ｇ控制，任何时刻两个芯片只有其中的一个能正常传输数据，而另一个不能传输。一个控制黄灯的预置时间，一个控制绿灯的预置时间，而红灯的时间是默认为黄灯时间加上绿灯的时间。如此便成功的实现了随时控制黄绿灯的时间。 ３.计数器电路： 74LS192： 该电路中选用两个该芯片控制数码管的显示，一个控制个，一个控制十位，芯片里的ABCD为预置数，但没有明确是预置什么数，数字由之前的同相三态双向总线收发器传输过来，如此实现更改预置时间的功能。使用的是减数功能，触发源接DOWN，同时UP必须接上电源电压，BO为借位输出，接上另一个的DOWN，实现两位数的减法计数功能。整个计数采用的是反馈置数法，当借位通过四与非门接入LOAd，从而置数。本实验使用的实验箱中数码管自带译码功能，输出的QaQbQcQd直接接上数码管。 六．控制电路 甲绿灯亮,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）乙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绿灯亮。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。表示甲车道禁止同行，乙车道上未位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表1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，并作如下规定控制状态和信号灯状态下，车道的运行状态： 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、乙车道通行 S210甲红、乙黄 甲车道禁止通行、乙车道缓行 控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号： AG=1：甲车道绿灯亮;BG=1:乙车道绿灯亮； AY=1：甲车道黄