简易交通灯控制器的设计报告.pdf

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1、】一、概述 交通灯在人类道路交通发展过程中扮演着非常重要的角色，而我国是一个人口超级大国，汽车工业的发展正在快速增长的阶段，因此限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。智能交通灯系统正是解决这一矛盾的途径之一。对城市交通流进行智能控制，可以使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通灯控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大

2、提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能源消耗，本文就是通过对交叉路口交通灯的智能控制，达到优化路口交通流的目的。二、方案论证 设计一个简单的交通灯控制器。实际上就是四个平时状态加上一个紧急状态。我们不妨设：S1：南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，时间 15s；S2：南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮，时间 3s；S3：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间 l5s；S4：南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮，时间 3s；S5（紧急状态）：如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。主电路状态 南北红灯 南北黄灯 南北绿灯 东西红灯 东西黄灯 东西绿灯 S1 1 0

3、 0 0 0 1 S2 1 0 0 0 1 0 S3 3s-15s-3s 进行循环，输出为 00 01 10 11。选择 74LS160 芯片，用的是置数法，实现四进制计数器。如图：U174LS192NA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14U274LS192NA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14U3DCD_HEX_DIG_GREENU4DCD_HEX_DIG_GREEN12345678VCC5VVCC0U16A74LS32N91011clk1214U7A74LS04N151

4、6接 开 关译 码 器 的 1U20A74LS136D13译 码 器 的 Y0译 码 器 的 Y2 图 4 计数电路 这计数电路就是用来循环记录 00 01 10 11 四个基本状态的。4.-5.状态译码电路 从十进制计数器输出了 4 个状态，对这四个状态进行译码。真值表如下：（因为只有四个状态，超出的部分就不写了）输入 输出 A1 A0 Y3 总电路见附录 I。（由于十进制计数器计数 4 种状态，38 线译码器，紧急控制开关无法单独显示测试结果所以放在电路的整体性能的测试上）S1 状态：南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，时间 15s；图 10 S1 状态检测图 S2：南北方向红灯亮，东西方向黄

5、灯亮，时间 3s；图 11 S2 状态检测图 S3：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间 l5s；%图 12 S3 状态检测图 S4：南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮，时间 3s 图 13 S4 状态检测图 S5（紧急状态）：如果发生紧急事件，可手动控制四个方向红灯全亮 图 14 紧急状态检测图 五、结论 经过两周的努力终于完成了关于交通灯控制电路的电子课程设计，通过不断的查资料让我积累了许多实际操作经验，已初步掌握了数电的应用技术。我深刻体会到数字电子技术对当今现代社会的重要作用。经过这次设计，我学会了怎样把计划付诸于实际行动中。同时与社会的不断高速发展的步伐相比，我认识到自己所学的知识和技能

6、还远远不足，缺乏应有的动手解决实际问题的能力，有待在今后的学习实践中进一步提高。经过这次课程设计，我更加认识到要学好自己的专业知识以适应不断发展的社会。参考文献 1 阎石主编.，数字电子技术.M北京：高等教育出版社，2006 年 2 陈振官等编著.，新颖高效声光报警器.M北京：国防工业出版社，2005 年 3 彭介华，电子技术课程设计指导M.北京：高等教育出版社 4 孙梅生，李美莺，徐振英.电子技术基础课程设计M.北京：高等教育出版社 5 梁宗善.，电子技术基础课程设计M.武汉：华中理工大学出版社 。6 张玉璞，李庆常.电子技术课程设计M.北京：北京理工大学出版社 7 谢自美，电子线路设计实验

7、测试（第二版）M.武汉：华中科技大学出版社 附录 I 总电路图 附录 II 元器件清单 ）序号 编号 名称 型号 数量 1 U1 U2 十进制可逆计数器 74LS162N 2 2 U3 U4 U19 U21 数码管 4 3|U5 十进制计数器 74LS160N 1 4 U6 3 线8 线译码器 74LS138N 1 5 U7 六反相器 74LS04N 2 6 U9。2 输入 4 与非门 74LS00N 1 7 U10 2 输入 4 或门 74LS32N 1 8 U11 2 输入 4 异或门 74LS136D 1 9 U12 555 时基电路%555_VIRTUAL 1 10 二极管 12 11 J1 开关 1 12 R1 电阻 5k 1 13 R2 电阻 15k 1 14 C1 电容 1 15 C2 电容 58uF 1