数字电子技术交通灯课程设计.doc

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1、目录1实训目标………………………………………………………42设计思路………………………………………………………43设计过程………………………………………………………43.1方案论证……………………………………………………43.2电路设计……………………………………………………63.2.1秒脉冲发生器………………………………………………………63.2.2定时器………………………………………………73.2.3控制器………………………………………………93.2.4译码电路……………………………………………103.2.5显示部分……………………………………………113.2.6总原理图……………

2、………………………………124系统调试与结果………………………………………………125主要元件………………………………………………………126结论……………………………………………………………137设计心得体会…………………………………………………138附录……………………………………………………………138.1总原理图……………………………………………………139参考文献…………………………………………………………1412交通灯控制电路摘要：交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车辆的流量，提高交叉路口车辆的通行能力，减少交通事故。本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、可变进制倒计时电路、步骤

3、计数器电路、数据产生逻辑电路、各种门电路和译码显示电路组成。秒脉冲发生器由NE555产生脉冲，可变进制倒计时电路由2块74LS192组成，步骤计数器电路由1块74LS161组成，数据产生逻辑由1块74LS138组成，译码电路采用七段数码管和红黄绿灯来显示。一、实训目标1．通过本项目的实训和操作，学会使用松下PLC内部部分特殊辅助继电器、定时器、上升沿微分指令，能够采用时间控制方法进行顺序逻辑程序的编写，掌握交通信号灯控制系统的设计、安装和调试方法。2．能够正确编制、输入和传输交通信号灯控制系统PLC控制程序。3．能够独立完成交通信号灯控制系统PLC控制线路的安装。4．按规定进行通电调试

4、，出现故障时，应能根据设计要求独立检修，直至系统正常工作。2、设计思路（1）设计可变进制倒计时电路（2）设计步骤计数器电路（3）设计数据产生逻辑电路（4）设计交通灯译码电路（5）设计交通灯显示时间电路3设计过程3.1方案论证方案一用数电电子技术来实现交通灯控制交通灯控制系统的原理框图如图1-1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。图中：　　TL:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车

5、辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则，TL=0。12　　TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。　　ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下个工作状态的定时。　　  图1-1系统的原理框图交通灯控制器的ASM如图1-3所示　　（1）甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。　　（2）乙车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间

6、间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。　　（3）甲车道红灯亮，乙车道绿灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。　　（4）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上位过县停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第（1）种工作状态。交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制

7、器的工作状态及功能如表1、2所示，控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下表1-2规定：表1-2控制状态信号灯状态车道运行状态S0（00）甲绿、乙红甲车道通行，乙车道禁止通行S1（01）甲黄、乙红甲车道缓行，乙车道禁止通行S3（11）甲红、乙绿甲车道禁止通行，乙车道通行S2（10）甲红，乙黄甲车道禁止通行，乙车道缓行AG=1甲车道绿灯亮甲车道通行BG=1乙车道绿灯亮乙车道通行AY=1甲