交通燈課程設(shè)計(jì)---簡易交通燈控制電路(已修改)
2025-06-19 07:30 本頁面
【正文】 簡易交通燈控制電路 1 簡易交通燈控制電路 摘 要 在現(xiàn)代城市中，人口和汽車日益增長，市區(qū)交通也日益擁擠，人們的安全問題也日益重要。因此，紅綠交通信號(hào)燈成為交管部門管理交通的重要工具之一。有了交通燈人們的安全出行有了很大的保障。 自從交通燈誕生以來，其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)，設(shè)計(jì)方法也 變得 多種多樣，從而使交通燈顯得更加智能化。 在該設(shè)計(jì)中，利用學(xué)過的數(shù)電知識(shí)，將交通燈的控制信號(hào)通過倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器，傳遞給交通顯示燈和時(shí)間顯示器，來控制整個(gè)十字路口的交通運(yùn)行情況。其中秒脈沖是利用 NE555 來產(chǎn)生的，倒計(jì)時(shí)計(jì) 數(shù)器是用計(jì)數(shù)器 74LS192 來設(shè)計(jì)的，另外還有 74LS138 設(shè)計(jì)的黃燈控制電路， JK 觸發(fā)器設(shè)計(jì)的信號(hào)燈控制電路 ，七段譯碼顯示器設(shè)計(jì)的時(shí)間顯示器 。這些部分共同構(gòu)成一個(gè)完整的交通燈控制電路，來實(shí)現(xiàn)交通燈的自動(dòng)化控制。 關(guān)鍵詞 倒計(jì)時(shí) 減計(jì)數(shù)器 /JK 觸發(fā)器 /七段譯碼顯示器 /數(shù)據(jù)分配器 簡易交通燈控制電路 1 1 工作原理 設(shè)計(jì)分析 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 ,我們可以知道這個(gè)交通燈的設(shè)計(jì)不分主次干道 ,兩個(gè)方向的時(shí)間是相同的 ,東西方向通行 30s,南北方向 通行 30s,這就要求我們要有兩個(gè)計(jì)數(shù)器 ,根據(jù)我自己 的經(jīng)驗(yàn) ,東西方向通行 30s 完 ,倒計(jì)時(shí)數(shù)字顯示器會(huì)顯示到 0,然后切換到南北方向通行 30s 完之后 , 倒計(jì)時(shí)數(shù)字顯示器也會(huì)顯示到 0， 然后切換到 東西 方向 ,這樣如此循環(huán) 。 這樣的話我們就要設(shè)計(jì)一個(gè) 31 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。根據(jù)我們所學(xué) 的 知識(shí) ,可以用兩片74ls192 芯片來構(gòu)成對(duì)應(yīng)進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。我們可以用利用 JK 觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)功能來實(shí)現(xiàn)紅綠燈的轉(zhuǎn)換 。當(dāng)然 當(dāng) 每個(gè)方向倒計(jì)時(shí)只有 2s 時(shí) ,黃燈閃 ,一直到 0 為止 ,由于黃燈是當(dāng)兩個(gè)計(jì)數(shù)器倒計(jì)時(shí)到 2 時(shí)開始閃 ,我們就可以在 此 時(shí)發(fā)出一個(gè)脈沖然后一直保持到 0。另外設(shè) 置 一個(gè)緊急開關(guān) ,我們可以在出現(xiàn)緊急情況 時(shí)使用清零端使之清零 ,并且紅燈直接接到電源 ,使之一直處于亮的狀態(tài)。 方案一： 首先 給倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器即 74ls192 進(jìn)行 預(yù)置數(shù) ,通過秒脈沖源 發(fā)生器發(fā)送秒脈沖 ,此時(shí) 倒計(jì)時(shí)器開始倒計(jì)時(shí) ,驅(qū)動(dòng)時(shí)間顯示器顯示 ,并且交通燈也正常運(yùn)行 ,當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)器計(jì) 時(shí) 到 2s 時(shí) ,我們當(dāng)然同時(shí)可以在時(shí)間顯示器上看到 ,這時(shí)倒計(jì)時(shí)器驅(qū)動(dòng)黃燈控制器 ,使正在亮綠燈方向的黃燈閃爍 ,當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)器計(jì) 時(shí) 到 0 時(shí) ,它將 驅(qū)動(dòng) 信號(hào)控制器 （ JK 觸發(fā)器）來 改變交通燈的顯示 。 如此往復(fù)循環(huán) 。 簡易交通燈控制電路 2 方案二： 由 555 定時(shí)器 設(shè)計(jì)的 計(jì)時(shí)器 ,來 驅(qū)動(dòng)交通燈選擇器控制交通燈的顯示 ,當(dāng)一個(gè)方向的計(jì)數(shù)完成之后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖 ,給通道選擇器 ,然后通道選擇器 驅(qū)動(dòng)交通燈選擇器控制交通燈的顯示 ,如此往復(fù) ,其中 555 定時(shí)器是由電阻和電容來控制定時(shí)時(shí)間 ,其中的 黃燈控制器 就可用一個(gè)數(shù)據(jù)分配器 74138 來選擇所需電阻的大小來控制 ,通道擇器就可用兩個(gè) JK 觸發(fā)器構(gòu)成一個(gè)四進(jìn)制的計(jì)數(shù)器 ,其中兩個(gè)輸出端就可以來作為交通燈選擇器 74138 的輸入 。 通過這兩個(gè)方案的對(duì)比 ,由第二個(gè)方案用的是 555 定時(shí)器來計(jì)時(shí) ,所以無法顯示倒計(jì)時(shí)的時(shí)間 ,并且在出現(xiàn)緊急情況后恢復(fù)正常時(shí)也不能通過 緊急開關(guān)切換哪個(gè)方向先通行 。 我覺得第一個(gè)方案更符合我們的實(shí)際要求 ,所以我選擇了第一個(gè)方案 。 工作原理 圖 交通燈控制電路原理圖 倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 信號(hào)燈控制電路 黃燈控制器 交通顯示燈 時(shí)間顯示器 緊急開關(guān) 秒脈沖源 簡易交通燈控制電路 3 2 單元電路設(shè)計(jì) 2． 1 倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 這里是采用兩片 74ls192 芯片 來 構(gòu)成 31 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ,控制個(gè)位數(shù)字的 74ls192 的控制端接 1HZ 的脈沖輸入 ,其中輸入端 D1C1B1A1 D0C0B0A0預(yù)置為 0011 0000，使得剛開始計(jì)數(shù)時(shí)時(shí)間顯示器顯示 數(shù)字 31；而兩個(gè)片子
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