交通信号灯课程设计---交通信号灯系统设计

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1、 电子信息与控制工程系课程设计 交通信号灯系统设计交通信号灯系统设计 专业班级: 学 号: 学生姓名 : 指导教师: 完成时间： 一、内容摘要 3 二、交通信号灯设计内容及要求 3 三、方案分析 3 四、 原理图设计 6 1 信号灯状态控制器 6 2 信号灯译码驱动电路. 7 3 置数译码电路 . 8 4 计时系统 8 5 显示译码器. 10 6 共阴七段 LED 共阴数码管 12 7 555 振荡器构成的秒脉冲电路 . 12 8 元件清单 14 五、 整体电路图以及工作原理 . 15 六、 原理图仿真 15 七、 收获、体会和建议 16 八、 参考文献 17 附录一 17 一、内容摘要一、内

2、容摘要 本电路通过由两个 D 触发器组成的四进制计数器和由与非门组成的译码器 来控制主干道和支干道红、黄、绿灯的状态变化，从而达到疏导车辆安全顺利通 过十字路口的作用，由 555 计时和电容电阻组成秒脉冲发生器；计时器由两个 74LS190 计数器组成，分别用于计时间的十位和个位；显示译码器把 74LS190 输 出的 BCD 码译成 7 位二进制代码， 驱动数码管显示相应的 BCD 码所对应的十进制 数。 二、交通信号灯设计内容及要求二、交通信号灯设计内容及要求 由一条主干道和一条支干道的汇合形成十字路口，为确保车辆安全、迅速地 通行，在交叉路口的每一个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯

3、亮禁止通 行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行使中的车辆有时间停靠到禁行线之外； 任务和要求： 1、主干道和支干道交替放行，主干道每次放行 30 秒，支干道每次 放行 20 秒。 2、每次绿灯变红灯时，黄灯先亮 5 秒，此时原红灯不变。 3、用十进制数字显示放行及等待时间。 三、方案分析三、方案分析 十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。有一个主干道和一 个支干道的十字路口如图所示。每边都设置了红、绿、黄色信号灯。红灯亮表示 禁止通行，绿灯亮表示可以通行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟，以便让 停车线以外的车辆停止运行。因为主干道上的车辆多，所以主干道放行的时间要 长。 4 干道主 红

4、黄绿 支 道 红 黄 绿 干 路口交通指挥系统示意图 系统工作流程图如图所示。 系统工作流程图 要实现上述交通信号灯的自动控制，则要求控制电路由时钟信号发生器、计 数器、信号灯译码驱动电路、信号灯译码驱动电路和数字显示译码驱动电路等 几部分组成，整机电路的原理框图如图所示。四个路口设有红、黄、绿三色灯和 两位 8421BCD 码的计数、译码显示器。 主干道绿灯亮，支干道红亮，计数 器由 30 开始递减计数 S1 主干道黄灯亮，支干道红灯亮，计 数器由 5 开始递减计数 S2 主干道红灯亮，支干道绿灯亮，计 数器由 20 开始递减计数 S3 主干道红灯亮，支干道黄灯亮，计 数器由 5 开始递减计数 S4 5 交通信号灯控制系统原理组成框图 十字路口车辆运行情况只有 4 种可能：1）设开始时主干道通行，支干道不 通行，这种情况下主绿灯和支红灯亮，持续时间为 30s。2）30s 后，主干道停车， 支干道仍不通行，这种情况下主黄灯和支红灯亮，持续时间为 5s。3）5s 后，主 干道不通行，支干道通行，这种情况下主红灯和支绿灯亮，持续时间为 20s。4） 50s 后，主干道仍不通行，支