智能交通灯课程设计报告.docx
- 文档编号:11305765
- 上传时间:2023-02-26
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:121.29KB
智能交通灯课程设计报告.docx
《智能交通灯课程设计报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《智能交通灯课程设计报告.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
智能交通灯课程设计报告
课程设计任务书
课题名称
交通信号灯控制电路的设计
完成时间
指导教师
职称
学生姓名
班级
总体设计要求和技术要点
设计一个交通信号灯控制电路。
要求:
1.主干道和支干道交替放行,主干道每次放行30秒,支干道每次放行20秒。
2.每次绿灯变红灯时,黄灯先亮5秒钟,此时原红灯不变。
3.用十进制数字(递增计数)显示放行和等待时间。
4.选作部分:
采用倒计时的方式显示方形和等待时间。
工作内容及时间进度安排
第15周:
周1---周3立题论证方案设计、熟悉软件
周4---周5检查设计结果,预答辩
第16周:
周1---周2仿真实验
周3---周4验收答辩
周5完成设计报告
课程设计成果
1.与设计内容对应的软件程序
2.课程设计报告书
内容摘要
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。
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,通过我应用所学的知识设计了一套交通灯控制电路的方案。
交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器组成。
关键词:
计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器
。
目录
一、概述……………………………………………………………………1
二、方案设计与论证…………………………………………………………………1
1.方案设计………………………………………………………………………1
2.论证……………………………………………………………………………2
三、单元电路设计与分析……………………………………………………………2
1.555定时器构成多谐振荡器……………………………………………3
2.用74LS161计数器构成5、20、30进制计数器…………………………3
3.用三态门、非门和D型锁存器构成控制电路……………………………4
四、总电路图及元器件清单…………………………………………………………5
1.总电路图………………………………………………………………………5
2.元器件清单……………………………………………………………………5
五、结论………………………………………………………………………………5
六、心得体会…………………………………………………………………………6
七、参考文献…………………………………………………………………………6
一、概述
用555定时器构成一个多谐振荡器,即信号产生器,为计数器提供信号,再用74LS161(16进制计数器)分别构成5进制、20进制、30进制计数器(即支干道黄灯亮、绿灯亮和红灯亮的时间),再利用三态门(控制端高电位时为导通电路,反之为关闭电路的特性)、非门和D型锁存器(S、R分别为置1和置0强迫端的特性)构成控制电路来控制5、20、30进制计数器电路工作之间的转换,即利用三态门、非门和D型锁存器的特性在各进制计数器产生进位信号时,控制相关进制电路工作与不工作从而实现5、20、30进制计数器电路工作之间的转换和指示亮灭状态的转换。
二、方案设计与论证
1.方案设计
图1交通控制灯电路设计
如图1所示为交通控制电路设计方案图,根据概述中的设计思想及方法来实现下图(图2)的交通指示灯状态转换图中描述的指示灯的转换及每种状态维持的时间(用数码显示管来显示)。
图2交通指示灯状态转换图
2.论证
用示波器来测量555构成的多谐振荡器产生的脉冲周期是否为1s;连接数码显示管来显示各个状态的转换以及每种状态持续的时间来验证控制电路知否正确;根据交通指示灯状态转换图来检验信号译码驱动电路是否正确。
三、单元电路设计与分析
1.555定时器构成的多谐振荡器
图3555定时器构成的多谐振荡器
如图所示为555定时器构成的多谐振荡器,C2为0.01uF,若C1取10uF,
依据公式周期T=(R1+2R2)Cln2可计算出R1+2R2=144k欧姆时可得到周期为1s的振荡信号。
2.用74LS161计数器构成5、20、30进制计数器
图474LS161构成的5、20、30进制计数器
若图所示设计数器从上到下分别记为1、2、3、4。
1为5进制计数器:
将输出端Q2、Q0(信号为0101即5)经一与非门与74LS161的置0端MR相连,即计数器累加到5时置0;2与3构成30进制计数器:
2为十进制计数器,即个位计数器,进位输出端与3的ENP、ENT端相连,3为三进制计数器,即十位计数器(2、3进制的实现与1计数器构成5进制原理一样);2与4构成20进制计数器:
与2、3构成的30进制原理一样。
3.用三态门、非门和D型锁存器构成控制电路
图5控制电路
如图所示设上边两个三态门和一个非门为1,下边的为2,其中上边的三态门为S1,下边的为S2,另外上边锁存器为D1,下边的为D2。
初始状态:
D1、D2输出端Q为0,1中S1关闭,S2导通,2中S1关闭,S2导通,即20进制电路工作;当20进制电路十位上产生进位信号清零的同时,将D1置1,即开通5进制电路,关闭20、30进制电路;当5进制电路产生进位信号清零的同时,将D1置0,D2置1,即前者开通20、30进制电路同时关闭20进制电路,结果只有30进制电路工作;当30进制电路产生进位信号清零的同时,将D2置0,而此时D1也为0,回到了初态,如此循环实现了对5、20、30各进制间的转换。
四、总电路图及元器件清单
1.总电路图
图6总电路图
2.元器件清单
表1元器件清单
元件序号
型号
主要参数
数量
备注
U1\U3\U7\U10
74LS161
4个
计数器
U30\U31
7SEG-BCD
2个
数码管显示器
U12\U2
7400
4个
与非门
U400
74HC08
2个
与非门
U13
7410
2个
与非门
U400
74HC08
2个
与门
U19
74LS02
2个
或非门
U11\U6\U18
74HC32
9个
或门
U4\U17\U100
7404
12个
非门
D1
LED-RED
2个
红色发光二极管
D2
LED-YELLOW
2个
黄色发光二极管
D3
LED-GREEN
2个
绿色发光二极管
U8\U15
7474
4个
D型锁存器
U14
555
1个
555定时器
R1\R2
10WATT1K
72K\72K
2个
电阻
C1\C2
AUDIO220N
0.01uF\10uF
2个
电容
五、结论
通过为期两周的课程设计,我应用所学数字电子技术顺利得完成了交通灯控制器的设计。
期间,我查阅里很多相关书籍,学到了很多知识,并利用它们设计了符合设计要求的信号产生器、计数器、控制电路等。
不仅巩固了课堂知识,而且有效的和实际结合在了一起,扩展了所学知识和见识。
在设计过程中遇到不少问题,如相关元件运用条件不熟、接口不对应等问题,感觉到书本知识与实际问题及需要结合的难处,但也激发了我这方面的兴趣,提高了理论结合实际的意识。
六、心得体会
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,所以在这次课程设计过程中,我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。
有一点是在设计过程中,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,而又一下找不出问题所在,只有在查了书上有关这方面的解释后才有所进展,因此耗费在这上面的时间很多。
总体感觉是:
通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
七、参考文献
[1]康华光.电子技术基础:
数字部分.4版.北京:
高等教育出版社.2000
[2]阎石.数字电子技术基础高等教育出版社2006.5
[3]郑家龙.集成电子技术基础教程.北京:
高等教育出版社2002.
1
教师评语及设计成绩
评语
课程设计成绩:
指导教师:
日期:
年月日
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智能 交通灯 课程设计 报告