課程設(shè)計---交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計-文庫吧
2025-05-18 07:30 本頁面
【正文】 最早的手牽皮帶到 20 世紀(jì) 50年代的電氣控制，從采用計算機控制到現(xiàn)代化的電子定時監(jiān)控，交通信號燈在科學(xué)化、自動化上不斷地更新、發(fā)展和完善。 當(dāng)前，大量的信號燈電 路正向著數(shù)字化、小功率、多樣化、方便人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)， 多值化方向發(fā)展隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注 .隨著社會的發(fā)展 ,城市規(guī)模的不斷擴大 ,城市交通成為制約城市發(fā)展的一大因素 ,因此 ,有許多設(shè)計工作者為改善城市交通環(huán)境設(shè)計了許多方案 ,而大多數(shù)都為交通指揮燈 ,本電路也正是基于前人設(shè)計的基礎(chǔ)上進行改進的 .全部有數(shù)字電路組成 ,比較以前的方案更為精確。 一、交通信號燈的設(shè)計 任務(wù) 以及要求 十字路口的紅綠燈指揮著行人和各種車輛的安全運行。實現(xiàn)紅綠燈的自動指揮是城市交通自動化的重要課題。本課題利 用數(shù)字路的基本知識和設(shè)計方法，設(shè)計一個簡單的交通燈控制系統(tǒng)要求 。 ，掌握一個大的系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的相互作 用和相互制約關(guān)系； 。通過系統(tǒng)設(shè)計、電路安排與調(diào)試、寫設(shè)計論文等環(huán)節(jié)，初步掌握工程設(shè)計的具體步驟和方法，提高分析問題和解決問題的能力，提高實際應(yīng)用水平； ，并熟悉常用中規(guī)模器件的用法。 ，清晰； 握連接實物圖的一般步驟和方法，學(xué)會系統(tǒng)安裝與調(diào)試的一般步驟和方法。 ，培養(yǎng)實際動手能力； ； 5 秒四個路口要亮黃燈以提示過往車輛及行人注意路燈變化，安全通行 ； 正計時 30s、 20s 計時數(shù)碼實現(xiàn)電路，要求每秒鐘改變一次數(shù)字 ； 10． 在一個主支干道的十字路口，東西和南北方向各設(shè)置一個紅，黃，綠三種顏色的交通燈。紅燈亮表示禁止通行，綠燈亮表示可以通行。在綠燈變紅燈時先要求黃燈亮 5秒鐘，以便讓后來車輛 準(zhǔn)備停車。由于主干道車輛較多，支干道車輛較少，所以要求主干道處于通行狀態(tài)的時間要長一些，為 30 秒；而支干道通行時間為 20 秒。 二 .交通信號燈基本原理及設(shè)計方法 十字路口的紅綠燈指揮著行人和各種車輛的安全通行。有一個主干道和一個支干道的十字路口如圖 31 所示。每邊都設(shè)置了紅、綠、黃色信號燈。紅燈亮表示禁止通行，綠燈亮表示可以通行，在綠燈變紅燈時先要求黃燈亮幾秒鐘，以便讓停車線以外的車輛停止運行。因為主干道上的車輛多，所以主干道放行的時間要長。 干 道主紅 黃 綠支道紅黃綠干 路口交通指揮系統(tǒng)示意圖 設(shè)主干道通行時間為 N1， 干道通行時間為 N2，主、支干道黃等的時間均為N3，按主支干道通行的時間來看，設(shè)置 N1﹥ N2﹥ N3。系統(tǒng)工作流程圖如圖所示。 系統(tǒng)工作流程圖 主干道綠燈亮，支干道紅燈亮計數(shù)器由 N1 到 30 遞增計數(shù) 主干道黃燈亮，支干道紅燈亮計數(shù)器由 N3 到 5 遞增計數(shù) 主干道紅燈亮，支干道綠燈亮計數(shù)器由 N2 到 20 遞增計 主干道紅燈亮，支干道黃燈亮計數(shù)器由 N3 到 5 遞增計 S1 S2 S3 S0 要實現(xiàn)上述交通信號燈的自動控制，則要求控制電路由時鐘信號發(fā)生器、計數(shù)器、主控制器、信號燈譯碼驅(qū)動電路和數(shù)字顯示譯碼驅(qū) 動 電路等幾部分組成，整機電路的原理框圖如圖所示。四個路口設(shè)有紅、黃、綠三色燈和兩位 8421BCD碼的計數(shù)、譯碼顯示器。 十字路口車輛運行情 況只有 4 種可能： 1）設(shè)開始時主干道通行，支干道不通行，這種情況下主綠燈和支紅燈亮，持續(xù)時間為 30s。 2） 30s 后，主干道停車，支干道仍不通行，這種情況下主黃燈和支紅燈亮，持續(xù)時間為 5s。 3） 5s后，主干道不通行，支干道通行，這種情況下主紅燈和支綠燈亮，持續(xù)時間為 20s。 4）50s 后，主干道仍不通行，支干道停車，這種情況下主紅燈和支黃燈亮，持續(xù)時間為 5s。 5s 后又回到第一種情況，如此循環(huán)反復(fù)。因此，要求主控制電路也有4種狀態(tài)，設(shè)這 4 種狀態(tài)依次為： S0、 S S S3。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示。 S0 S1 S2 S3 30s 后 5s 后 20s 后 5s 后 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 顯示器 譯碼器 計數(shù)器 時鐘信號發(fā)生器 支干道信號燈 信號燈譯碼驅(qū)動電路 主干道信號燈 主控 電路 交通信號燈控原理電路框圖 三、主控制器 74LS90 引腳排列圖與邏輯圖 十字路口車輛運行情況只有 4種可能，實現(xiàn)這 4個狀態(tài)的電路，可用兩個觸發(fā) 器構(gòu)成，也可用一個二
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