交通控制灯设计.docx
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交通控制灯设计
课程设计名称：
电子技术课程设计
题目：
交通灯控制电路设计
专业：
班级：
姓名：
学号：
课程设计成绩评定表
学期
第四学期
姓名
专业
班级
课题名称
电子技术课程设计
设计题目
交通灯控制电路设计
评
定
标
准
评定指标
分值
得分
知识创新性
20
理论正确性
20
内容难易性
15
综合实际性
10
知识掌握程度
15
书写规范性
10
工作量
10
总成绩
100
评语：
任课教师
时间
备注
课程任务设计书
一、设计题目
交通灯控制电路设计
二、设计任务
设计十字路口（东西—南北）交通指挥控制器，控制两路口方向的红、黄、绿三种交通灯。
技术参数有：
1.东西停，南北行——东西红灯亮，南北绿灯亮 60s
2.东西停，南北转行——东西红灯亮，南北黄灯亮 5s
3.东西行，南北停——东西绿灯亮，南北红灯亮 30s
三、设计计划
电子课程设计共一周
第1-2天：
查找资料，方案论证
第3-4天：
设计单元电路,画出整体电路图
第5-6天：
撰写设计说明书
四、设计要求
1．系统工作原理说明。
2．画出整个系统电路原理图。
3．电路图必须电脑绘制，图形符号符合国家标准。
4．心得体会，发展方向。
5．设计说明书符合格式规范。
指导教师：
教研室主任：
时间：
年月日
摘要
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。
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。
而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。
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，笔者进行了深入的研究，以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。
关键词：
交通；信号灯；控制系统
目录
综述1
1.设计思路及整体框图2
2.单元电路及总体电路设计3
2.1主控电路3
2.2主干道计时电路4
2.3支干道计时电路4
2.4总体设计电路6
3.心得体会7
参考文献8
综述
由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线外。
实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。
1.设计思路及整体框图
设计思路：
通过一片555定时器接成多谐振荡器提供频率为1HZ的脉冲，一个74LS160设计为主控电路，分别用2个74160设计主干道和支干道的计时器。
实现上述任务的控制器整体结构如图1-1：
图1-1整体电路框图
2.单元电路及总体电路设计
2.1主控电路
主控电路是设计的核心，它的输入信号来自60s、30s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道（南北）和支干道（东西）的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。
主干道和支干道各自的三种灯（红、黄、绿），正常工作时，只有4种可能，即4种状态：
主绿灯和支红等亮，启动60s定时器，状态为S0；
主黄灯和支红灯亮，启动5s定时器，状态为S1；
主红灯和支绿灯亮，启动30s定时器，状态为S2；
主红灯和支黄灯亮，启动5s定时器，状态为S3。
四种状态的转换关系如图2-1：
1）.原理：
通过一片74LS160，选择其四个状态，分别为00、01、10、11，分别表示S0、S1、S2、S3，状态转换间通过计时电路来实现。
图2-1主控电路状态转换关系图
2）.状态编码与信号灯真值表如表2-1：
表2-1：
状态编码与信号灯真值表
Q2Q1R1Y1G1R2Y2G2
00001100
01010100
10100010
11100001
3）.电路接法如图2-2：
主红主黄主绿支红支黄支绿
图2-2主控电路图
2.2主干道计时电路
1）.原理：
通过74160（2片）采用串行同步整体置数级联和下一个状态的相应控制来分别实现60s、5s、30s。
通过7448（2片）译码器和数码管的连接的连接实现几个灯时间的显示。
2）.状态码与时间关系表：
表2-2状态码与时间关系表
开关/sABC时间/s
11005
201035
300160
3）.电路接法如图2-3：
2.3支干道计时电路
1）.原理：
通过74160（2片）采用串行同步整体置数级联和下一个状态的相应控制来分别实现60s、5s、30s。
2）.状态编码和时间关系表：
表3-1：
状态编码和时间关系表
开关/sABC时间/s
110065
201030
30015
3）.电路接法如图2-4：
图2-3主干道电路图
图2-4支干道电路图
2.4总体设计电路
3.心得体会
1、通过这次课程设计，加强了我思考和解决问题的能力。
在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理，和芯片上的选择。
2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。
3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
4、平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。
比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。
认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。
5、过程曲折可谓一语难尽。
在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。
从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。
6、生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。
劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。
我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋；正所谓“三百六十行，行行出状元”。
我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？
我们不断的反问自己。
也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。
社会需要我们，我们也可以为社会而工作。
既然如此，那还有什么必要失落呢？
于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。
7、对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！
8、通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
9、在此，感谢于老师的细心指导，也同样谢谢其他各组同学的无私帮助!
参考文献
[1]康华光，《电子技术基础数字部分（第四版）》，高等教育出版社，2000年6月。
[2]高吉祥，《电子技术基础实验与课程设计（第二版）》，电子工业出版社，2005年2月。
[3]李银华，《电子线路技术指导》，北京航空航天大学出版社，2005年6月。
[4]何小艇，《电子系统设计》，浙江大学出版社，2001年6月。
[5]吴立新，《实用电子技术手册》，机械工业出版社，2000年。
[6]姚福安，《电子电路设计与实践》，山东科技技术出版社，2001年10月。
[7]王澄非，《电子与逻辑设计实践》，东南大学出版社，1999年6月。
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