电子设计设计任务书.doc

陕 西 科 技 大 学 数电、模电 课程设计任务书 电信 学院 电气工程及其自动化 专业 1 班级 学生： 高岭 题目： 交通信号灯控制器（A） 课程设计从 年 月 日起到 年 月 日1、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则停止行驶（给行驶中的车辆有时间停在禁行线以外）。具体要求如下：（）用红、绿、黄发光二极管作信号指示灯。（2）让主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。可用逻辑开关作主支干道检测车辆是否到来的的信号。（3）主支干道交替允许通行。主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒。（4）在每次由绿灯亮转换到红灯亮的过程中，要亮5秒钟的黄灯作为过渡。（5）设置45秒、25秒计时、5秒计时显示电路。（1） 555单稳态触发电路秒脉冲发生器秒脉冲发生器由555电路及外围电路组成，其中R,C的电阻、电容值决定了脉冲宽度。R、C组成一个串联RC充放电电路，在555的7脚上输出一个方波信号，C2上得到一个三角波。此三角波送到NE555的2脚输入端。由NE555内部的比较器和门电路共同作用，维持7脚上的方波信号和3脚上的输出方波。（2） 控制器 控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。选用两个D触发器FF1、FFO做为时序寄存器产生 4种状态，控制器状态转换的条件为TH、TL和TY。工作原理为：由秒脉冲发生器产生的秒脉冲CP分别送给两个74LS163的CLK 2处。如图所示：输入端3.4.5.6分别接地.。U1的7和10与U2的15相连。.即： U1的14、11均为1时，可以得到TY是秒脉冲的5倍；U1的14、11和U2的13均为1时，TL的结果是秒脉冲的25倍；U1的14、11和U2的12均为1时，TH是秒脉冲的45倍。（3）译码器译码器的主要任务是将控制器的输出 Q1、 Q0的4种工作状态，翻译成甲、乙车道上6个信号灯的工作状态。Q1Q0Q1Q0000000001011010010011111110101111101100100101001Q=+ =+=+ =+=+AY= BR=+=+=BG= BY=AR=+= AG=它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。图中： TH: 表示主干道道绿灯亮的时间间隔为45秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TH=1，否则，TH=0。 TL: 表示支干道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。 ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下个工作状态的定时。（1）如图1所示，主干道绿灯亮，支干道红灯亮。表示主干道上的车辆允许通行，支干道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TH时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。（2）主干道黄灯亮，支干道红灯亮。表示主干道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，支干道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。（3）主干道红灯亮，支干道黄灯亮。表示主干道禁止通行，支干道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。（4）主干道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示主干道禁止通行，乙车道上位过县停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第（1）种工作状态。 2、对课程设计成果的要求包括图表、实物等硬件要求：定时器译码器主干道信号灯支干道信号灯控制器秒脉冲发生器开关图1. 交通灯控制系统的原理框图交通灯控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。（1）秒脉冲发生器如图2所示，R、C组成一个串联RC充放电电路，在555的7脚上输出一个方波信号，C2上得到一个三角波。此三角波送到NE555的2脚输入端。由NE555内部的比较器和门电路共同作用，维持7脚上的方波信号和3脚上的输出方波。（2） 控制器控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。选用两个D触发器FF1、FFO做为时序寄存器产生 4种状态，控制器状态转换的条件为TH、TL和TY图2、NE555单稳态触发电路定时器电路图（3）译码器译码器的主要任务是将控制器的输出Q1、 Q0的4种工作状态，翻译成主、支干道上6个信号灯的工作状态。译码器的状态编码与信