西工大课程设计之交通控制器的设计实验报告.doc

课程设计报告——交通控制器的设计 PAGE PAGE \* MERGEFORMAT3 课程设计报告——交通控制器的设计 1 西北工业大学 课 程 设 计 报 告 题 目: 交通控制器的设计 学 院: 教育实验学院 班 级: 学生（学号）: 学生（姓名）: 日期: 2012 年 7 月 摘 要 本文通过对实际交通控制的分析，结合所学数字电路的理论知识，综合采用了逻辑电路、时钟电路、控制电路、计时电路、模拟电路等五大模块，在实验条件的允许下，初步实现了对交通控制器的设计和模拟。设计中，在时钟电路产生的1Hz脉冲信号的控制下，逻辑电路产生红灯和绿灯信号用以控制红绿灯，以表示是否有火车的到来；同时在控制电路产生的15秒高电平脉冲的控制下，倒计时电路当红灯或者绿灯亮时进行15秒倒计时，同步鸣响警铃，以通知行人是否可以穿过交叉路口；最后在CP脉冲的控制下，模拟电路采用8个灯来模拟栅栏的放下或收起，当红灯亮时，触发74LS194，逐个点亮8个灯，模拟栅栏的放下，以限行；当绿灯亮时，同样触发74LS194，以相反方向逐个熄灭，模拟栅栏的收起，以放行。此设计思想，全部实现了所要求的设计指标，在现有实验条件和知识水平下，不失为一种好的设计理念。 关键词： 交通控制、 逻辑电路、 控制计时、 模拟电路 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc 一、课程设计目的 PAGEREF _Toc \h 3 HYPERLINK \l _Toc 二、设计任务与要求 PAGEREF _Toc \h 3 HYPERLINK \l _Toc 三、方案设计与论证 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc 四、单元电路设计与参数计算 PAGEREF _Toc \h 6 HYPERLINK \l _Toc 五、电路的安装与调试 PAGEREF _Toc \h 8 HYPERLINK \l _Toc 六、遇到问题的解决方法 PAGEREF _Toc \h 9 HYPERLINK \l _Toc 七、结论与心得 PAGEREF _Toc \h 10 HYPERLINK \l _Toc 八、参考文献 PAGEREF _Toc \h 10 交通控制器的设计 课程设计目的 巩固和加深所学电子技术课程的基本知识，提高综合运用所学知识的能力以及独立思考和创新能力 培养学生根据课题需要选择所需参考书、查阅手册、图表和文献资料的能力，提高学生独立解决工程实际问题的能力 通过设计方案的分析比较、设计计算、元件选择及电路安装调试等环节，初步掌握简单实用电路的工程设计方法 提高学生的动手能力，掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会对简单实用电路的实验调试和对整机指标的调试方法 了解与课题有关的电路以及元器件的工程技术规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等 设计任务与要求 设计任务 设计一个铁路和公路交叉路口的交通控制器。 1． A、B是两个栏杆，P1、P2处设置两个压敏传感器，用于检测是否有火车通过路口。（P1、P2相距较远，一列火车不会同时压在两个压敏元件上）； 2．当有火车通过交叉路口时，栏杆放下，禁止车辆和行人通行； 3．当火车通过交叉路口后，栏杆抬起，路口放行； 设计要求 1．当火车由东向西或由西向东通过P1P2段，且当火车的任何部分位于P1P2之间时，栏杆A、B应同时放下，否则A、B同时抬起。 2．路口设置红、绿两种颜色交通指示灯。在栏杆A、B放下时，路口的红色交通灯亮，绿色交通灯灭,模拟栏杆放下；当栏杆A、B抬起时，路口的绿色交通灯亮，红色交通灯灭，模拟栏杆抬起。 3．在栏杆A、B刚抬起或刚放下时，鸣响警铃，要求铃声持续15秒;同时用数码显示器显示倒计时时间。 方案设计与论证 设计要求用两个压敏元件信号控制两种颜色的交通灯和15秒倒计时，同时还用鸣响警铃以通知行人是否可行以及何时可行，最后要用若干灯泡来模拟栏杆的收放以限行或者放行。所以，基于设计要求的系统电路至少应包含以下电路模块，逻辑电路部分、控制电路部分、倒计时显示部分、模拟栏杆部分。具体设计方案很论证如下所示： 电路工作原理 输入信号X1、X2由压敏元件发出： 当火车压到压敏元件时，