交通灯控制电路设计+设计流程图+设计电路图+实物
10页1、交通灯控制电路设计 由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口,为确保车辆安全、迅速地通行,在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯亮禁止通行;绿灯亮允许通行;黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线内。实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。1、设计目的1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。2、设计任务与要求1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。2.当主干道允许通行亮绿灯时,支干道亮红灯,而支干道允许亮绿灯时,主干道亮红灯。3.主支干道交替允许通行,主干道每次放行30s、支干道20s。设计30s和20s计时显示电路。4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,要亮5s的黄灯作为过渡,设置5s计时显示电路。3、原理电路设计 (1)设计逻辑流程(2)方案比较及整体电路 方案一: 根据题目,主支干道红绿灯分时亮可以分成四种状态。若采用两个JK触发器即可满足。考虑到主支干道计数的不同,需要从计数器那里产生一个信号,来使JK触发器改变状态。当然可以通过逻辑推导,然后用各种基本的数字器件,如与非门,来产生一个满
2、足要求的信号。但是用到的器件比较多,而且布线较复杂。所以不采用这个方案。方案二:鉴于方案一,考虑采用中规模集成电路,因此选择使用了数据选择器。将计数器某个计数到的信号,如5s,接到数据选择器的数据输入端,然后将由JK触发器产生的表明四种状态的信号Q2和Q1接到数据选择器的地址代码端。这个方案解决了方案一的问题,所以采用了这种设计方法。方案三:按照JK触发器习惯的接法,由数据输出端来的信号接到J或K,但是若计数器采用置零的方式,信号有效的时间很短,这就要求触发器有较高的扫描频率,但是计数器的频率已经固定是1s,造成同一个频率电路,却需要不同的频率。因此采用直接接进触发器的使能端。至此,确定了最后的方案。(3)单元电路设计及电路的工作原理为了便于分析,把一些单元电路从整体电路中分离出来,同时为了电路的简洁明了,分析电路的逻辑时,还把次要的元件暂时移除.单元电路各部分以及功能如下:控制电路主控电路是本课题的核心,主要产生30s、20s、5s三个定时信号,它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯,另一方面控制定时电路启动。主控电路属于时序逻辑电路,可采用状态机的方法进行设计。主
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