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1、交通灯控制系统的设计毕业论文 目录 前言 (3) 摘要 (4) 第一章设计任务 (5) 第二章原件及芯介绍 (6) 2.1 置数器 (6) 2.2 减法计数器 (7) 2.3 译码器、显示器介绍 (9) 2.4 555定时器简介 (13) 2.5 JK触发器 (17) 第三章设计方案及原理 (21) 3.1 总体设计方案 (21) 3.2 秒信号产生电路设计 (22) 3.3 交通灯信号状态控制电路设计 (24) 3.4 定时译码显示系统的设计 (25) 第四章各单元电路仿真 (25) 4.1 秒信号产生模块仿真 (26) 4.2 交通灯信号状态控制模块仿真 (27) 4.3 定时译码显示模块
2、仿真 (28) 第五章设计总结 (29) 第六章参考文献 (31) 附录一元器件清单 附录二交通灯控制系统的设计电路原理图 附录三交通灯控制系统的设计印制板图 摘要：设计一个十字路口的交通灯控制电路，实现东西方向车道和南北方向车道两条交道路上的车辆交替运行的控制，每次通行时间都设为645秒。时间可设置修改。在绿灯红灯亮前，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。方向南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显（采用倒时的方法）。同步设置人行横道红、绿灯指示。提要在一个交通繁忙的十字路口，没有交通灯来控制来往车辆和行人的通行，假设也没有交警，那
3、会发生什么事情呢？后果是难以想象的，可能会陷入一片混乱，甚至瘫痪。当然我们每个人都不希望这样。我们作为社会的一员，每人都有责任为它的更加先进和快捷做出力所能及的事情。我们设计的这个信号控制系统可以通过交通灯控制东西方向车道和南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都可以根据实际情况预设,用以减少交通事故的发生概率。并且经过些次实验使得我们对电子技术课程内容的理解和掌握有了更深一层的认识，也学会使用半导体元件和集成电路，掌握电子电路的基本分析方法和设计方法，进一步提高分析解决实际问题的综合能力，也为将来的就业或继续深造做好准备。 关键词：设计原理与参考电路过程与效果分析 前言(标题
4、应该是三号字) 无论在大城市还是在中、小城市街道的十字路口，每条道路都各有一条红、黄、绿信号灯灯，用以指挥车辆和行人有序地通过十字路口。红表示该道路禁止通行；黄灯表示停车；绿灯亮表示允许通行。交通灯控制器即交通信号定时控制系统就是用来自动控制十字路口三组红、黄、绿三色交通信号灯，指挥各种车辆和行人安全通行，因而使用广泛。 数字电子技术基础是高等学校弱电类各专业的一门重要的技术基础课程。这门课程发展迅速、实用性和应用性强，侧重于逻辑行为的认知和验证。 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城
5、市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。同时也随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此，本次设计完成的
6、就是交通灯设计。(正文小四字体) 行间距可以设置为25磅 第一章设计任务 (每一章单独成页) 1.1设计题目:交通灯控制系统的设计 1.2任务与要求： 6车道，不设自行车通道。车辆直行时不允许车辆左拐行驶，但右拐可以同时 进行，必须设置专门的右拐时间。 车辆控制灯有直行（），左拐（）和右拐（）三个绿色指示灯和一个红 色指示灯。红色指示灯亮表示全部禁止。 车辆通行时间为40s，由各方向设置的倒计时显示器显示，向司机提示该状态 所剩余的时间。 警察有权可以随时指定系统停在某个状态，确保某个方向的车辆畅通。 暂不考虑人行情况。 暂不考虑连网要求。 第二章元件及芯片介绍 2.1 置数器74ls245
7、74LS245是我们常用的芯片，用来驱动LDE或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。 当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由 B 向 A 传输；（接收）DIR=“1”，信号由A 向 B 传输；（发送）当/CE为高电平时，A、B均为高阻态。 图2-1 图名XXX 图形居中 注：X表示状态不定。 表的序号XXX 74LS245功能表 2.2减法计数器74LS168 减法计数器的功能是，每来一个计数脉冲就实现一次计数减1。二进制减法运算的法则是：1-1=0；0-1=1，同时向高位借1。因此减法计数器应
8、满足以下条件：每减1，最低位触发器就翻转一次，当触发器由0变为1时，同时送出一个借位信号。74LS168为十进制减法计数器，外引脚排列图如图2-3所示。图2-4为74LS168的逻辑功能表。其逻辑功能是： （1）置数。当预置端LD=1时，在置数输入端A，B，C，D预置某个外加数据，当CP上升沿到达时，就将A，B，C，D送 到相应的输出端，使QA QB QC QD=ABCD，完成置数功能。 （2）计数。当LD=0、S1=S2=1时，输入计数脉冲CP,电路状态按十进制自然顺序依次递增或递减1。 （3）当LD=0时，同时使能端S1或S2中有一个为1时，无论有无计数脉冲CP输入，计数器状态都不会发生变
9、化，而保持 原来的状态。 U30 74LS169D QA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6ENT 10ENP 7LOAD 9CLK 2 D/U 1 图2-2 图2-4 注：X 表示状态不定。 2.3译码器、显示器介绍 一、 七段译码器 译码器是将输入的二进制转变成为特定信号输出的电路，译 码是编码的逆过程。译码器也是一种多输出的组合逻辑电路。从原理上讲，它是把n个输入变量变换为它所对应的m个输出状态。每输入一位二进制代码，在m个输出状态中最多有一个为“1”(其余为“0”)或者有一个为“0”（其余为“1”）。因此译码器中和输入二进制代码对应又输出信号
10、的那条线显示有特定信号（和其他输出线均不同）。例如，在计算机操作时，当键盘输入某一单元地址码，计算机电路中的译码器就将这组代码译出一个特定信号（比如为“0”），送到要找的单元（往往送到单元的使能端），接着才能更换（称写入）或取出（称读出）单元中的内容，进行算术或逻辑运算。 译码器的输入端数n和输出端数m有如下关系:2n=m时，称为全译码；当2nm时，称为部分译码。 74LS48是集成电路的8421BCD码七段字形译码器（共阴字形管）。其方框图如图所示，（引脚排列见）七段LED显示单元如图所示。 该译码器有四根用来接受8421BCD码数据的输入信号线和七根用来驱动显示器的输出信号线。译码器的ag
11、输出端接到LED显示器相对应的ag段。 U3 74LS48D A 7 B 1 C 2 D 6OA 13OD 10O E 9O F 15OC 11OB 12OG 14 LT 3RBI 5BI/RBO 4 图2-3 其管脚功能如下： A 、 B 、 C 、 D ：信号输入端。 OA 、OB 、OC 、OD 、OE 、OF 、OG ：译码信号输出端。 LT/：灯测端，低电平有效。 BI/RBO/;既可作为输入（BI/），又可作为输出（RBO/）。 RBI ：灭零输入端。 +VCC ：电源正极。 GND ：接地。 译码器的输出有低电平有效和高电平有效之分，LED 显示器也有共阳极（7个阴极和一个公共阳
12、极）和共阴极（7个阳极和一个阴极）之分，在选用时应注意其对应关系。74LS48逻辑功能如表3.3所示。下面介绍其控制端及其功能： 1、 正常显示状态。LT=1，BT=1，可由D 、C 、B 、A 决定七段 码的输出显示。 2、试灯输入LT。由真值表可知，LT=0时，将显示8，这可作 为检验数码管和译码电路用。 3、灭灯输入BI。由其真值表可知，当BI=0时，不论LT，RBI 及D、C、B、A端的状态如何，将不显示（暗）。所以灭灯 输入端BI可用于对显示与否进行控制，如让字闪烁，与同 步信号联动显示等。 4、动态灭灯输入RBI。由真值表可知，当RBI=0时，必然有 LT=1及D、C、B、A端全为“0”的条件各段才不亮，所 以该端可用于输入为0000而不显示“0”场合。 5、动态灭灯输出RBO。RBO和BI共用一条引线。如果它与 RBI配合，可以消除无效“0”。即数字前部和尾部多余的“0”。 注：X表示状态不定。 三、七段LED数码管