EDA课程设计(交通灯控制器).doc
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课 程 设 计
0600000
年 月 日
大课程设计任务书
课程 EDA技术课程设计
题目 交通灯控制器
专业 姓名 学号
主要内容、基本要求、主要参考资料等
主要内容:
设计一个交通信号灯控制器,由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。
基本要求:
1、红、绿、黄发光二极管作信号灯,用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号,实验电路用逻辑开关代替。
2、主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。
3、主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行45秒,支干道每次放行25秒,设立45秒、25秒计时、显示电路,选择1HZ时钟脉冲作为系统时钟。
4、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡,使行驶中的车辆有时间停到禁行线外,设立5秒计时、显示电路。
主要参考资料:
[1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京:科学出版社,2005.
[2] 康华光主编.电子技术基础 模拟部分. 北京:高教出版社,2006.
[3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京:高教出版社,2003.
完成期限 2010.3.12
指导教师
专业负责人
2010年 3月8日
一、总体设计思想
1.基本原理
计数模块、置数模块、主控制器模块和译码器模块。置数模块将交通灯的点亮时间预置到置数电路中,计数模块以秒为单位倒计时,当计数值减为零时,主控电路改变输出状态,电路进入下一个状态的倒计时。其中,核心部分是主控
2.设计框图
图一.交通灯控制系统的原理框图
图二.交通灯控制器的流程图
1.设计思路:
在某一十字路口交叉地带,可设计东西走向的道路为甲车道,南北走向的道路为乙车道。甲乙车道的交通灯需按交通法则来依次交替运行。则可设计一个状态循环的逻辑电路。
2.分析系统的逻辑功能:
交通灯控制系统的原理框图如图一所示。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45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。
(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。表示甲车道禁止通行,乙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。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图二所示,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:
图二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,乙车道通行
S2(10) 甲红,乙黄 甲车道禁止通行,乙车道缓行
符号含义:
AG=1:甲车道绿灯亮;
BG=1:乙车道绿灯亮;
AY=1:甲车道黄灯亮;
BY=1:乙车道黄灯亮;
A
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