《电子课程设计-交通信号灯设计.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子课程设计-交通信号灯设计.ppt（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、交通管理系统的设计,信号灯：红、黄、绿时间牌：显示时间,1.设计要求（1）红绿灯管理东西绿，南北红；东西红，南北绿。“自动/手动”开关对信号灯的控制“自动”时：东西方向或南北方向红绿信号应能每隔一定时间交替地显示，红绿信号灯显示时间相等，且显示时间能在20秒60秒范围内按10秒间隔由人工设定。在交替之前，从第五秒开始黄灯以2HZ频率闪动至交替时结束。“手动”时：应能人工控制两个方向的红绿灯的交替显示（交替前不要求黄灯闪动）。由“手动”转入“自动”时，红灯或绿灯先转至何方向无要求。,（2）时间牌的管理 当“自动/手动”开关由“手动”转入“自动”时，时间牌应从设定值开始，按秒显示之后在任一 时刻至
2、本次红绿信号交替时刻之间的时间。当“自动/手动”开关打在“手动”位置时，或“紧急”开 关或“灭灯”开关有效时，时间牌数码管应熄灭。,设计框图,4,减计数器,2,3,5,6,红黄绿,信号灯,信号灯,控制器,手动/自动,选择,时间初,值设定,控制器,时间显示,（数码管）,脉冲产生,与分频,数码管,驱动器,1,2.交通管理系统原理设计,(1)控制器 考虑到本系统运行在“自动”时，有多个环节的运作与东西南北方向通行的倒计时（对时钟脉冲作减计数）有关。例如，减计数至小于等于5秒，黄灯闪动；减计数至0秒，红绿灯交替并读入设定值；减计数至当前值，时间牌显示等。因此，选减计数型控制器是合适的。具体应选用输出是
3、两位BCD码的减计数器。减计数至小于等于5秒，黄灯闪动。这意味着，应能将0105秒从计数结果中识别出来，故应有“5秒译码电路”承担对0105秒的译码任务；并有“黄灯闪动控制电路”控制黄灯的闪动。,减计数至0秒，红绿灯交替。与以上分析类似，应有“00秒译码电路”承担对00秒的译码任务；并有“红绿灯交替控制电路”控制红绿灯的交替。减计数至0秒，读入设定值，故应利用“00秒译码电路”的输出，使计数器的置数端有效，以读入设定值。,(2)时间初值设定 设定值分20秒60秒五档，故应有“设定值读入电路”，能根据开关的选位，给出相应的设定值。(3)脉冲产生与分频 时间牌按秒显示，黄灯每秒闪动2次，时间牌动态
4、显示，故应有“64Hz高频信号、秒脉冲和半秒脉冲发生器”。,(4)时间显示及数码管驱动器 应有“时间显示电路”，承担计数结果的显示任务，包括：译码、驱动和高位灭0等。,(5)红黄绿信号灯及信号灯控制器 应有“信号灯驱动电路”，承担驱动信号灯（红、黄、绿灯）发光的任务；信号灯控制器，控制红黄绿灯的交替工作。(6)“手动/自动”选择电路 能根据“手动/自动”开关的选位，选择“自动显示”或“手动显示”信号，去控制红绿灯及数码牌的显示。,减计数控制器,时间显示,5秒译码,00译码,黄灯显示,控制,红绿交替,控制,自动显示,手动显示,自动/手动,选择,信号灯驱动,+5V,+5V,f,3,=1H,Z,f,
5、2,=2H,Z,f,2,=2H,Z,CP,LD,灭牌,灭牌,自动,手动,东西红,南北红,初值设定,05,01,00,交通管理系统电路原理控制框图,f1=64Hz,（1）减计数控制器 时间显示按十进制数规律变化，可考虑选用BCD码输出的减计数器-74LS192。,两片减计数器的连接？可先将两片串接为100进制减计数器，在此基础上，可进一步设计为其他进制计数器。,3.单元电路的设计,（2）秒脉冲（1HZ）、半秒脉冲(2HZ)和64Hz 64HZ脉冲发生电路：555定时器构成的多谐振 荡器，注意电阻、电容参数的设置；2Hz可由64Hz 分频得到；1HZ可由2Hz分频（3）初值设定电路 显示时间：20
6、60s范围内按每10s由人工设定，初值设定电路至少要输入5个初始值。设计时将计数器的高位片接初值设定电路，低位片的初值置0，这样就可以设定20、30、40、50、60这几个初始值了。在减计数器的输入端由开关直接设定初值。用单刀多掷开关和编码器组成初值设定电路。,（4）时间显示电路（动态显示）显示译码器可采用7448，时间显示电路用来显示计数器的输出结果，因为显示的时间为2位，采用2位7段数码管显示，数码管前面需加显示译码电路（如7448）。由于要求采用动态显示，动态显示是要求用一个显示译码器驱动2个7段数码管。,（5）5秒译码和00译码电路 按设计要求，减计数至小于等于5s，黄灯闪动。这意味着
7、，系统能将0105s从计数结果中识别出来，故应有“5秒译码电路”承担对0105s的译码任务。减计数至0秒，红绿灯交替，并读入设定值。应有“00秒译码电路”承担对00秒的译码任务。能实现译码的电路：门电路、数据选择器、译码器等,（6）手动/自动选择电路 手动/自动选择电路用于实现手动控制和自动控制的切换。电路可用二选一数据选择器实现。,（7）黄灯闪动控制电路 按设计要求，当计数器减计数至小于等于5s，黄灯以2HZ频率闪动，当手动/自动选择开关在手动位置时，黄灯熄灭；当系统处于自动控制时，这时可控制黄灯以2HZ频率闪动。,（8）信号灯驱动电路 在实际电路设计时，信号灯用发光二极管替代，信号灯驱动电
8、路的任务是控制发光二极管的亮与灭。而发光二极管有一定的电流要求（一般为510mA）。门电路,的输出接发光二极管，通常要接成灌电流形式(低电平驱动)而不能接成拉电流的形式，目的是增强门电路的驱动能力。,设计时间安排,第3周：(3月8日)：课程设计任务布置；地点：逸夫楼213 第4周：(3月14下午)：课程设计辅导讲解；地点：D205 第4周：(3月16晚，17晚，18下午)：课程设计讨论答疑；地点：实验室 第5周：(3月21日)：课程设计口试质疑；地点：实验室 第5周：(3月22日)：课程设计开放调试；地点：实验室 第6周：(3月29日)：课程设计实验考核；地点：实验室 第8周：(4月13日)：课程设计报告上交；地点：D教405,设计6人一组，可以合作完成。自由分组，分组名单3月14号交给我。质疑时以小组为单位，但每人需有一份完整的设计原理图。,
