十字路口交通灯课程设计分析.doc

天津工业大学 电子线路专题设计与制作 报告书 学 院： 电子与信息工程学院 专业班级： 电子1102班 姓 名： 刘楠楠 学 号： 1110910221 实践题目：十字路口交通灯控制器 指导教师： 李金桐 摘要 交通灯控制系统在城市交通控制中发挥着重要的作用，本次课程设计就是以城市交通灯控制系统为背景的，主要通过运用学过的数字电路设计的知识完成基础的交通灯基本功能，包括时间的定时和交通灯各种状态之间的转换， 并且要实现通行和禁行的时间的设置，本次设计采用数字电路仿真软件Proteus对所设计的电路进行仿真和测试，并通过观察仿真结果看设计是否符合要求。 关键字：交通灯 减计数器 状态译码 数字电路仿真 Abstract Traffic light control system in urban traffic control plays an important role in the design of this course is to urban traffic lights control system for the background, mainly studied through the use of the digital circuit design based on knowledge of the completion of the basic functions of traffic lights, including time traffic signal timing and the conversion between the various state and to achieve the passage of time and cut-line setting, this design uses a digital circuit simulation software for the design of Proteus circuit simulation and testing, and by observing the simulation results to see whether it meets the requirements design. Keywords: Traffic Lights Decrease Counter State Decoding Digital Circuit Simulation 目录 摘要 2 一、设计任务 5 1.1基本部分 5 二．设计方案 6 方案一： 6 方案二 6 最终确定的方案 7 三、各个模块电路的设计 8 3.1系统概述 8 3.2单元电路的设计 9 图5 555定时器构成的1Hz多谐振荡器电路原理图 9 3.3控制电路的设计 10 本次交通灯控制系统可划分为四个状态（S0，S1，S2，S3），具体表现为 10 3.4 74LS192构成的计数器 11 3.5译码显示电路 15 3.6倒计时显示电路 16 四、电路的测试与仿真 17 五、总体电路原理图 19 六、总体电路仿真图 20 20 八、总设计思路 21 九、个人体会 23 十、参考文献 24 一、设计任务 在主、支道路的十字路口分别设置三色灯控制器，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮要求压线车辆快速穿越。根据车流状况不同，可调整三色灯点亮或关闭时间。 设计要求： 1.1基本部分 ①可用LED模拟交通灯； ②主道路绿、黄、红灯亮的时间分别为30秒、5秒、25秒； 次道路绿、黄、红灯亮的时间分别为25秒、5秒、30秒； ③主、次道路时间指示采用倒计时制，用2位数码管显示。 时序关系应该符合如下要求： 图1交通灯时序图 二．设计方案 方案一： 根据设计要求，主道路绿、红、黄灯亮的时间分别为30s、25s、5s,次道路绿、红、黄灯亮的时间分别为25s、30s、5s。设计的系统可以由控制器、定时器、秒脉冲信号发生器、信号灯等组成。其中控制部分是核心部分，由它控制定时器及移位寄存器的工作。秒脉冲信号发生器产生定时器和控制器所需要的标准信号，译码器输出两路信号灯的控制信号。 Tl和Ty为定时器的输出信号，St为控制器的输出信号. 图2 方案一原理框图 Tl：表示主道路或次道路绿灯亮的时间间隔，即车辆正常通行的时间间隔。定时到Tl=1，否则Tl=0. Ty：表示黄灯亮的时间间隔，定时到，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