智能交通灯课程设计

摘要：通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,并且以倒计时显示器显示提示绿灯通行时间，指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化. 因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。而且主要运用到数模点知识来接解决设计电路的问题。

关键词：交通问题，交通灯，控制器，计时器

Abstract:Through the use of digital circuitry on the traffic lights control circuit design, to enable the traffic lights control circuit at a crossroads with two sets of automatic control of digital signal red, yellow and green traffic lights approach the status of the conversion, command a variety of vehicles and pedestrians safe passage to achieve automated traffic management at the crossroads. Therefore, in the course design, the traditional design methods will be the basis of traffic control signal design.

Keywords:Traffic problem ，traffic light ，Controller

目录

1前言 (1)

2总体方案 (2)

2.1方案的比较 (2)

2.2方案论证与选择 (3)

3单元模块设计 (4)

3.1各单元模块功能介绍及其电路设计 (4)

3.1.1计数器模块电路 (4)

3.1.2显示电路 (5)

3.1.3时基电路 (6)

3.1.4分频器电路 (7)

3.1.5红绿灯逻辑控制电路 (8)

3.2特殊元件的介绍 (12)

3.2.1 74LS48芯片的介绍 (12)

3.2.2 74ls192计数器芯片 (14)

3.3各单元模块的连接 (16)

4软件设计 (16)

4.1说明软件设计原理及 (16)

4.2画出软件设计结构图、说明其功能 (18)

4.3画出主要软件设计流程框图 (19)

5说明系统能实现的功能 (20)

6结论................................................................................................... .. 21 7心得体会 (22)

8谢辞 (23)

9参考文献 (24)

10附录 (25)

1前言

目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、电视、雷达、通信等各个领域。例如在现代测量技术中,数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高,功能高,而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展,尤其是中,大规模和超大规模集成电路的发展,数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门,并将产生越来越深刻的影响。

随着科技的发展,人民生活水平的提高,出门乘车也成了我们日常生活中必不可少的工具 , 但是怎样才能比较安全的在路上行驶，成了我们今天必不可少的话题。交通问题也越来越引起人们的重视，人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分，对于我们学生来说交通灯等控制器也是比较适合初学者设计的一个课题。本文正是设计的一个十字路口的交通灯控制器。

2 总体方案

2.1 方案的比较

方案一

本系统主要由时序控制电路，译码器电路，倒计时电路，显示器电路和时基电路组成。其中，实际电路产计时器和控制器的生标准信号，控制器是本系统的核心，协调各部分工作状态。

东西方向的黄绿红灯和南北方向的黄绿红灯各有两个十进制数的数码显示器。 东南方向红灯亮的时间等于南北方向绿灯和黄灯所亮时间之和。并设定红、绿、 灯亮的时间为32s 、28s 、4s 。

并且，为方便行人及司机把握通行时间，显示方式为倒计时显示，以1秒的方式递减，到0，东南和南北方向交换工作。如图2.1

图2.1

方案二

电路由状态控制电路、译码电路、计数器组成的递减计时系统电路、秒脉冲发生电

路等电路组成。以下为其结构方框图：

图2.2

上图是一种设计方法的工作原理图，其基本工作原理为：从上图可以看出系统有四种不同的工作状态，选用4位二进制递增计数器74163作为状态控制器，取低两位输出作状态控制器的输出，状态编码分别为00、01、10、11。以状态控制器输出作译码器的输入变量，根据4个不同通行状态实现对主、支干道三色信号灯的控制要求，而递减计时系统装置则采用74HC190，它是十进制同步可逆计数器，它具有异步

并行置数功能、保持功能，因此选用两片74190时间控制可逆计数器，两片计数器之间采用异步级连方式，利用个位计数器的借位输出脉冲直接作为十进制计数器的计数脉冲，个位计数器输入秒脉冲作为计数脉冲。选用两只带译码功能的七段显示数码管实现两位十进制数显示。通过8421码置数输入端，可以选择100以内的数值，实现0—100秒内自由选择的定时要求。最后状态控制器的输出进入译码器中进行译码，因此可以实现交通灯颜色的变化，进而完成一次交通控制。

2.2 方案选择