邵陽學(xué)院電子技術(shù)交通燈控制電路設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2024-11-18 09:18本頁面
【正文】 用移位寄存器 74LS194 構(gòu)成的信號燈模塊電路圖如圖 3所示。由 表 1 可知， 74LS194 主要邏輯功能有： ① 同步置數(shù)功能：當(dāng) RD、 S S0 都接高電平時(shí)，來一個(gè) CP 上升沿，就將 D C B A四個(gè)數(shù)分別置入 QD QC QB QA 中。但是如果用移位寄存器 74LS194，則只需要在一個(gè) cp 脈沖就可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)狀態(tài)之間順利轉(zhuǎn)換，而且在后面的倒計(jì)時(shí)預(yù)置數(shù)模塊中，也能巧妙地運(yùn)用寄存器的移位功能，可以說寄存器的靈活運(yùn)用是本設(shè)計(jì)的最大亮點(diǎn)之一。本設(shè)計(jì)只需進(jìn)行四個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，用觸發(fā)器構(gòu)成的時(shí)序電路太復(fù)雜，而且不好實(shí)現(xiàn)。 要實(shí)現(xiàn)“主干道綠燈 45 秒，支干道綠燈 25 秒”和“每次由綠燈變?yōu)榧t燈時(shí)，應(yīng)有 5秒黃燈亮作為過渡”，則主、支干道兩組信號燈總共有四種狀態(tài)：狀態(tài) 1：主干道 綠 燈亮，車道通行；支干道紅燈亮，車道禁止通行 5 表 1 74LS194 功能表 狀 狀 態(tài) 2：主干道黃燈亮，車道緩行；支干道紅燈亮，車道禁止通行； 狀態(tài) 3：主干道紅燈亮，車道 禁止通行 ；支干道綠燈亮，車 道通行； 狀態(tài) 4：主干道紅燈亮， 車道禁止通行 ；支干道黃燈亮， 車道緩行 。 （ a）電路圖 （ b）工作波形 圖 2 用多諧振蕩器產(chǎn)生秒脈沖 本設(shè)計(jì)中倒計(jì)時(shí)模塊的脈沖就運(yùn)用此 555構(gòu)成 的多諧振蕩器產(chǎn)生的秒脈沖來驅(qū)動。 因此，本實(shí)驗(yàn)選取多諧振蕩器來產(chǎn)生秒脈沖，取 R1=， R2=50kΩ， C=10uF，則 T=（ R1+2*R2） *C*ln2=≈ ，其誤差為 %，對于交通燈的控制，這個(gè)精度已經(jīng)完全符合要求。但單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器產(chǎn)生的脈沖是經(jīng)過對波形的整形得到的，需要輸入波形，這顯然增加了電路的復(fù)雜性。晶體振蕩器產(chǎn)生的脈沖穩(wěn)定、精確，但可獲得的最低脈沖值為 32768Hz，本實(shí)驗(yàn)需要的是秒脈沖（ 1Hz），需將晶體振蕩器產(chǎn)生的脈沖經(jīng)過 15級分頻（可用四片 74LS161 級聯(lián)實(shí)現(xiàn)）才能得到。脈沖產(chǎn)生電路用以驅(qū)動倒計(jì)時(shí)電路，置數(shù)電路將交通燈亮?xí)r間預(yù)置到計(jì)數(shù)電路和寄存器中，信號燈模塊對信號燈的各種狀態(tài)進(jìn)行循環(huán)控制，倒計(jì)時(shí)模塊以基準(zhǔn)時(shí)間秒為單位做倒計(jì)時(shí)，數(shù)碼顯示模塊顯示倒計(jì)時(shí)的時(shí)間，主控模塊對電路種的各個(gè)模塊進(jìn)行級聯(lián)控制。 圖 1 交通控制器原理框圖 設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)主干道綠燈 45秒、支干道綠燈 25秒的交通燈控制系統(tǒng)，每次由綠燈變?yōu)榧t燈時(shí)應(yīng)有 5 秒黃燈亮作為過渡，分別用紅、黃、綠三色發(fā)光二極管表示信號燈，并用數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)。 關(guān)鍵字 ：交通燈、控制器、秒脈沖發(fā)生器、譯碼顯示電路、狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、主支干道 2 目 錄 摘 要 ...........................................................1 原理框圖 ....................................................3 設(shè)計(jì)思路 ....................................................3 2 單元電路設(shè)計(jì)與分析 ............................................4 秒脈沖發(fā)生器 ................................................4 主控制器模塊和信號燈模塊 .....................................4 倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器模塊 ............................................6 顯示模塊 ....................................................9 3 系統(tǒng)綜述 .....................................................10 總體電路圖 .................................................10 仿真結(jié)果 ...................................................11 4 結(jié)束語 ......................................................12 收獲與體會 .................................................12 鳴謝 .......................................................13 元件明細(xì)表 .................................................13 參考文獻(xiàn) .......................................................14 3 1 系統(tǒng)論述 原理框圖 十字路口的車輛順利、暢通地通過，往往都采用自動控制的交通信號燈來進(jìn)行指揮。控制器由 74LS153 與 74LS74 來實(shí)現(xiàn)，脈沖發(fā)生器用晶體震蕩器產(chǎn)生，計(jì)數(shù)器采用兩個(gè) 74161 來實(shí)現(xiàn)，顯示電路 經(jīng)過 74LS192 的倒計(jì)數(shù)、七段顯示譯碼器 7447 及七段數(shù)碼顯示器連接起來實(shí)現(xiàn)。 1 摘 要 交通信號燈常用于交叉路口，用來控制車的流量，提高交叉口車輛的通行能力，減少交通事故。 再次感謝李老師的指導(dǎo)教育。所以這幾天不管是吃飯還是睡覺，腦子里總是 想著如何解決這些問題，如何想出更好的連接方法。 五、進(jìn)度安排 2020 年 11 月 2526 日：收集和課程設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，熟悉課題任務(wù)何要求 2020 年 11 月 2728 日： 總體方案設(shè)計(jì)，方案比較，選定方案； 2020 年 11 月 2912 月 3 日： 單元電路設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算，元器件選擇，
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