题目交通信号灯自动控制电路设计
班级 08环境工程(1)班
学号 200810220112
姓名廖勇
指导鲁老师
时间_____ 2010年6月18日_ 景德镇陶瓷学院
电工电子技术课程设计任务书
目录
1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
2、时序电路和组合逻辑电路 (2)
3、秒脉冲振荡器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
4、模拟显示及驱动电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
5、直流稳压电源. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
6、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
7、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
8、元件清单;. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
9、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
10、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1、总体方案与原理说明
随着社会的进步,工业进程的不断加深,汽车作为最方便的交通工具已经进入了万千普通家庭,在他带来方便的同时也产生了许多问题,尤其是它造成的城市交通堵塞问题很严重.为了有效地指挥城市交通,减少交通事故的发生,利用数字逻辑电路设计的红绿灯可以有效地指挥城市交通,减少交通事故的发生. 采用数字电路队交通灯控制电路,提出使用交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口用两组红黄绿交通灯的状态转换方法,指挥各种车辆和行人安全通行实现十字路口交通管理的自动化,本次课程设计能用来完成交通信号灯的自动化控制电路.
1. 十字路口交通拥挤,车辆多,有南北东西两条道路回合,在每个入口处设置红
黄绿信号灯.
2. 白天的时候由于车辆较多,东西方向道路亮绿灯或黄灯时,南北方向的亮红灯;
南北方向的亮绿灯或黄灯时,东西方向亮红灯.
3. 东西和南北方向两条道路上的车辆行人交替允许通过,东西南北方向亮绿灯
的时间都是20s,绿灯变红灯时中间有一段过渡过程是黄灯亮4s 钟,而且每秒闪一次.
4. 在夜晚,由于车辆行人较少,东西南北方向的交通灯只有黄灯亮,红灯和绿灯
都熄灭.而且黄灯每秒钟闪一次.
整体电路结构框架图
2、时序电路和组合逻辑电路
白天的工作方式:寄存器类型:环形计数器.拟采用74LS164 串行输入——并行输出移位寄存器.十二进制环形计数器电路图:
74LS164 的引脚图:
功能介绍:引出端符号
CLOCK 时钟输入端
CLEAR 同步清除输入端(低电平有效)
A,B 串行数据输入端
QA—QH 输出端
74LS164 的典型参数:
74Ls164 的功能表:
十二进制扭环型计数器真值表:
根据状态表,我们不难列出东西方向和南北方向绿、黄、红灯的逻辑表达式: 南北方向绿:
黄:
红:
东西方向绿:
黄:
红:
若考虑白天和夜间的情况则表达式可写成:
南北方向绿:
黄:
红:
东西方向绿:
黄:
红:
信号灯东西方向的相同,也就是闪烁的颜色一样,南北方向点亮的颜色一样,最初的表达式是NSG,NSY,NSR,EWG,EWY,EWR,是通过真值表中每一列为 1 的一行对应的QA QB QC QD QE QF 的高低电平状态写出的,这样的式子太复杂,实际电路图若直接由最初表达式画出太复杂,所用元件过多,也不便于调试,要实现简单经济方便的要求,就需要进行化简,这里采用卡诺图的方式进行化简,具体卡诺
QDQEQF
000 001 011 010 110 111 101 100 QAQBQC
000 1 0 0 X X X X X 001 X X X X X X X X 011 X X X X X X X X 010 X X X X X X X X 100 1 X X X X X X X 111 1 X X X X X X 1 101 X X X X X X X X 100 1 X X X X X X X
上图是NSG 的卡诺图的化简方式,其他的也用类似的方法.
主控电路通过最简单的与门,或门,非门来实现组合逻辑电路的控制.组合逻辑电路的不同状态可以控制信号灯不同时段的状态.
本设计除了采用74LS1647 集成芯片,还要用到以下集成芯片:
集成芯片74LS08(两片)——四个两输入与门
集成芯片74LS32(一片)——四个两输入或门
集成芯片74LS11(一片)——三个三输入与门
集成芯片74LS07(一片)——六个一输入非门
各介绍芯片
(a)逻辑表达式::Y=AB
引脚图
功能表:
型号Tpd PO/G F(米ax) 输入低电平电流74LS08 12ns 4025米v 45Hz 8米A
型号输出高电平电
流最大低电平输
入电压
最小低电平输
入电压
输入电流
74LS08 400米A 0.8V 2.0V -0.3---5(米A)
74LS11 逻辑表达式:Y=ABC
引脚图:
