简易交通信号灯控制器.doc

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长安大学
电子技术课程设计

课题名称简易交通信号灯控制器
班级2011220502
姓名刘仙
日期2013/6/28

前言
社会在飞速发展，交通也越来越便利，各式各样的马路，立交桥纵横交错，其中必不可少的就是交通信号灯。在繁忙的十字路口，红绿灯指示着各种车辆和行人的安全，使交通井然有序，无需交警，交通信号灯的自动控制是通过计算机来实现的。现在，我国的一些城市已经运用计算机自动控制了，市交警管理工作逐步自动化智能化。为了更了解信号灯自动控制的基本原理，学习利用数字电子技术设计并制作自动控制装置的方法。可编程逻辑器件的大量应用，传统74系列标准逻辑器件在应用系统的设计中应用越来越小，但是数字电子技术作为理论基础原理并没有改变。因此，基本单元电路，基本功能模块及基本的分析方法仍然是本次设计的基本内容，本次设计主要是简易交通灯控制。这将有利于学生更好的掌握数字电路的设计方法，将数字电路和模拟电路融会贯通，提高解决实际问题的能力，同时也为更好的熟悉计算机和运用各程序打下良好基础。

目录
摘要……………………………………………………………………………………………1
一、方案论证与选择…………………………………………………………………………1
二、系统概述…………………………………………………………………………………2
1、原理框图………………………………………………………………………………2
2、简要分析………………………………………………………………………………2
三、单元电路设计及功能说明………………………………………………………………3
1、秒脉冲产生模块………………………………………………………………………3
2、分频模块………………………………………………………………………………4
3、控制模块………………………………………………………………………………5
4、计数和显示模块………………………………………………………………………7
四、系统仿真…………………………………………………………………………………9
五、系统综述…………………………………………………………………………………11
简易交通指示灯总电路图……………………………………………………………………12
编后语…………………………………………………………………………………………12
元器件明细表…………………………………………………………………………………13
参考文献………………………………………………………………………………………14

简易交通信号灯控制器
摘要
在现代城市中，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，人们的安全问题也日益重要。因此，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。
通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计，提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄。绿交通灯的状态转换的方法，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。因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。

关键字：交通信号灯控制器课程设计数字电路技术计数器寄存器

任务设计与要求
1.定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒；
2.每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡；
3.分别用红、黄、绿发光二极管表示信号灯；
4.设计计时显示电路。

一、方案论证与选择
提出方案
方案一：
采用555多谐振荡器来产生T=1s的CP脉冲，然后分主干道和支干道两路，每一路的原理都相同；
控制电路：由一个双向移位寄存器74LS194的输出来实现状态控制电路。通过它的移位来实现红、黄、绿灯的转换以及计数电路的工作状态；
计数电路：采用十进制可逆计数器74LS190的级联来实现灯的倒计时计数；
显示电路：采用七段数码显示译码器7447芯片和数码管来实现数字显示。
方案二：
采用555多谐振荡器来产生T=1s的CP脉冲，用异步二-五-十进制计数器实现5分频的功能，从而减少控制状态；
控制电路：采用移位寄存器74LS164芯片的输出与计数电路的逻辑关系来实现红、黄、绿灯的状态转换；
计数电路：采用十进制可逆计数器74LS190级联来实现灯的倒计时计数；
显示电路：采用七段数码显示数码管DCDHEX来实现数字显示。
方案选择
本次设计我们采用方案二。对于方案一中的74LS194，要想实现红、黄、绿灯的转换；需要通过控制74LS194的S1、S0的状态来实现置数、保持、右移，而这三种状态的转换不易实现，相较而言，方案二比较合理。
二、系统概述
1、通过分析系统的逻辑功能，画出其原理框图如图1
交通灯控