2013年毕业论文交通灯设计.doc

毕业设计（论文） 课题名称： 数字交通灯设计 系部名称 电子电气工程系 专业班级 指导教师 学生姓名 完成时间：2012年11月10日至2012年12月25日 初稿时间：2013年11月10日 定稿时间：2013年11月25日 答辩时间：2013年01月5日 目 录 第一章 系统概述…………………………………………………………………3 1.1 系统概述………………………………………………………… ..……… 3 1.2 交通灯逻辑分析……………………………………………………………3 1.3总体设计方案………………………………………………………………3 第二章 单元电路设计与原理分析………………………………………………6 2.1秒脉冲信号发生器的设计………………………………………………6 2.2定时器的设计……………………………………………………………7 2.3 控制器的设计……………………………………………………………8 2.4 显示电路的设计…………………………………………………….. …11 第三章 结束语…………………………………………………………………14 3.1系统综述：………………………………………………………………14 3.2 总结及心得体会……………………………………………………..…….14 3.3芯片介绍………………………………………………………........………15 3.4 总体电路图 见附图…………………………………………………….…19 3.5 交通灯仿真…………………………………………………………………20 3.6元器件明细表……………………………………………………………… 21 参考文献………………………………………………………………………...…22 评语……………………………………………………………………………...…23 摘要：交通信号灯常用交叉路口，用来控制车的流量，提高交叉口车辆的通行能力，减少交通事故。交通灯控制主要由控制器脉冲发生器时器译码显示电路信号灯组成。控制器由74153与7474来实现，脉冲发生器用震荡器产生，计数器采用两个7416来实现，显示电路经过七段显示译码器744及七段数码显示器连接起来实现。交通灯控制器脉冲发生器时器译码显示电路??黄、红三色灯，NG、NY、NR分别表示支干道绿、黄、红三色灯。 　　　当某车道绿灯亮时，允许车辆通行，同时定时器开始计时，当达到指定时间时，TL输出为１，否则TL输出为０； 　　　当某车道黄灯亮后，定时器开始计时，当计时到５秒时，TY输出为１，否则TY＝０； 　　　当某车道红灯亮时，定时器开始计时，当计时到指定时间时，TS输出为１，否则TS＝０。 图1 交通灯系统框图 因此，用定时器分别产生三个时间间隔后，向控制器发出“时间已到”的信号，控制器根据定时器的信号，决定是否进行状态转换。如果肯定，则控制器发出状态转换信号ST，定时器开始清零，准备重新计时。 交通灯控制器的控制过程分为四个阶段，对应的输出有四种状态，分别用S0、S1、S2、S3表示。 S0状态：主干道绿灯亮，支干道红灯亮，此时主干道允许车辆通行，主干道禁止车辆通行。当主干道绿灯亮够规定的时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。 S1状态：主干道黄灯亮，主干道红灯亮，此时主干道允许超过停车线的车辆继续通行，而未超过停车线的车辆禁止通行，支干道禁止车辆通行。当主干道黄灯亮够规定时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。 S2状态：主干道红灯亮，支干道绿灯亮。此时主干道禁止车辆通行，支干道允许车辆通行，当支干道绿灯亮够规定时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。 S3状态：支干道红灯亮，支干道黄灯亮。此时主干道禁止车辆通行，支干道允许超过停车线的车辆通行，而未超过停车线的车辆禁止通行。当支干道红灯亮够规定的时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态------S0状态。 S0、S1、S2、S3状态分别分配状态编码为00、01、11、10，由此得到控制器的状态，如表1，表2所示。 表1.状态转换表 状态 主干道 支干道 时间（s） S0 绿灯亮，允许通行 红灯亮，禁止通行 45 S1 黄灯亮，停车 红灯亮，禁止通行 5 S2 红灯亮，禁止通行 绿灯亮，允许通行 25 S3 红灯亮，禁止通行 黄灯亮，，停车 5 ?TS、TY为控制器的输入信号，ST为控制器的输出信号。 第二章 单元电路设计与分析 2.1.秒脉冲信号发生器的设计： 方案一： 本实验采用555定时器组成秒脉冲信号发生器。因