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电子技术课程设计报告
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设计题目:
交通灯控制系统设计
院(部):
电气工程与自动化学院
专业班级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
目录
摘要………………………………………………………………..
关键词……………………………………………………………
1……………………………………………………………………..
1.1………………………………………………………….
1.2………………………………………………………………
2………………………………………………………………………….
2.1……………………………………………………..
2.2………………………………………………………
………………………………………………………………………………….
交通灯控制系统
摘要:
本文着眼于目前普遍应用在城市道路上的交通灯控制系统,设计了一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路。
进行交通灯状态变换的分析和交通灯总体框架的设计。
关键词:
交通灯控制电路proteus仿真电路设计
1绪论
1.1设计任务
首先设计让倒计时显示器按规律运行的电路,再通过倒计时电路的信号来控制交通灯按4种状态循环变换。
电源电路采用9V变压器、整流桥和稳压管,使220V的交流电转换为5V的直流电。
4Hz方波脉冲由555定时器产生,再由74LS193实现4分频,最终输出1Hz的脉冲信号;用两块74LS193实现倒计时,一块显示十位,一块显示个位,用2个D触发器74HC74实现30s,20s,5s时间的转换;利用倒计时电路控制4个状态。
最后通过74LS138和相应的逻辑门实现对交通灯亮灭的控制。
1.2要求
设计一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路。
要求如下:
(1)南北方向(主干道)车道和东西方向(支干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,主干道每次通行时间都设为30s、支干道每次通行间为20s;
(2)东西方向、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示(采用倒计时的方法);
(3)在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5s钟,才能变换运行车道;
(4)黄灯亮时,要求每秒闪亮一次;
(5)同步设置人行横道红、绿灯指示。
(6)设计相关提示:
所设计的交通路口为一十字路口,不涉及左右转弯问题
2交通灯控制电路分析
2.1交通灯运行状态分析
交通灯控制电路,要求每个方向有三盏灯,分别为红、黄、绿,配以红、黄、绿三组
时间到计时显示。
一个方向绿灯、黄灯亮时,另一个方向红灯亮。
每盏灯顺序点亮,循
环往复,每个方向顺序为绿灯、黄灯、红灯。
交通灯的运行状态共有四种,分别为:
状态0:
东西方向车道的绿灯亮,车道,人行道通行;南北方向车道的红灯亮,车道,
人行道禁止通行。
状态1:
东西方向车道的黄灯亮,车道,人行道缓行;南北方向车道的红灯亮,车道,
人行道禁止通行;
状态2:
东西方向车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行;南北方向车道的绿灯亮,车道,人行道通行;
状态3:
东西方向车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行;南北方向车道的黄灯亮,车道,人行道缓行;
4种状态循环往复,并且红灯的倒计初始值为绿灯的倒计初始值和黄灯的倒计初始值
之和。
交通灯电路的具体运行状态框图如图2.1(人行道交通灯未标明)所示:
图2.1交通灯运行状态分析图
2.2电路工作总体框图
交通灯控制电路主要由以下几部分构成,如图2.2所示,有电源电路,脉冲电路,分
频电路,倒计时电路,(交通灯)状态控制电路,灯显示电路。
3各部分电路设计
3.1电源电路:
………
…
…
…………………………
………电源电路主要由整流、滤波、稳压三部分组成,用于供给数字电路的工作电源。
整流部分由变压器与整流桥KBP210G组成。
220V、50Hz的交流输入经过变压器之后,输出9V、50Hz的交流电压。
该电压输入整流桥,整流桥由四只整流二极管接成电桥的形式组成。
整流桥输出8.1V的直流电压。
滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波,由1mF的电容组成电容滤波电路。
电容滤波电路简单,负载直流电压较高,纹波也较小,适合负载电压较高,负载变动不大的场合。
稳压电路用于稳定电压的输出,由三端集成稳压器L7805和电容组成。
C2、C3用来实现频率补偿,防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰,C4用于减少稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。
图3.1稳压电源
3.2脉冲电路:
3.3分频电路
……………
…
…
………..
3.4倒计时电路:
3.5状态控制电路
3.6灯显示电路
3.7总体电路图:
图3.8交通灯控制电路
4结束语与心得体会
参考文献
(1)康华光.电子技术基础模拟部分.第5版.北京:
高等教育出版社,2006.485-500
(2)刘明丹.基于数字电路对交通灯控制的研究与设计.2005
(3)任中民.交通灯数字控制系统的电路设计.2005
附录