1 【Word版,可自由编辑!】
项目概述 《交通灯控制器》项目标书 目录 2 项目要求
3 系统设计 4 硬件设计 一、项目概述 5 随着社会经济的发展,十字路口的红绿灯指挥着行软件设计城市交通问题越来越引起人们的关注, 人和各种车辆的安全运行。实现红绿灯的自动指挥是城市交通自动化的重要课题。本课题利用6 数字电路的基本知识和设计方法,设计一个简单的交通灯控制系统要求。随着微控技术的日益系统仿真及调试 完善,单片机的应用不断深入。本项目主要从单片机应用上来实现十字路口交通等智能化管理,项目概述
用来控制过往车辆的正常化工作。
二、项目要求
1、用红、绿、黄三色发光二极管做信号灯,主干道为东西方向,有红绿黄三个灯。支干道为南北向,也有红绿黄三个灯,红灯禁止通行,绿灯允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。
2、用发光二级管模拟交通信号灯
3、正常情况下,A、B两道轮流放行,A行50S,有5S用于警告;东西南北放行30S,5s警告
4、繁忙时,应用手动开关,可以人为的改变信号灯状态,以缓解拥挤状况。
5、有紧急车辆通过时,按下开关K3使A、B车道均为红灯,禁止通行。
三、系统设计
知识点:
交通灯控制器的框图包括置数模块、计数模块、主控模块、译码模块和数据选择模块几个部分。核心部分是主控制模块。
四、硬件设计
1、计数器
计数器的作用有二:一是根据主干道和支干道车辆运行时间以及黄灯切换时间的要求,进行20s、10s、5s 3种方式的计数;二是向主控制器发出状态转换信号,主控制器根据状态转换信号进行状态转换。
图 计数器(利用74LS90正计数功能
2、控制信号灯的译码电路的真值表
主控制器的4种状态分别要控制主、支干道红、黄、绿灯的亮与灭。设灯亮为1,灯灭为0,则控制信号灯的译码电路的真值表。
表控制信号灯的译码电路的真值表
主控制器状态 主干道 支干道 X1 X0 红灯R 黄灯Y 绿灯G 红灯R 黄灯Y 绿灯G S0 0 0 0 0 1 1 0 0 S1 0 1 0 1 0 1 0 0 S2 1 0 1 0 0 0 0 1 S3 1 1 1 0 0 0 1 0 3、译码显示电路 译码显示电路主要是由共阳极LED七段数码管、74LS247译码器组成。
1.共阳极LED七段数码管
数码管分为共阳极结构和共阴极结构。若显示器共阳极连接,则对应阳极接高电平的字段发光;而显示器共阴极连接,则接低电平的字段发光。
此次设计采用的是共阳极连接如图
图 共阳极数码管引脚图
4、555定时器构成的时钟电路
555定时器是种中规模集成电路,只要外部配上适当阻容元件,就构成脉冲产生和整形电路。555定时器内部含有一个基本RS触发器,配个电压比较器C1,C2,一个放电三极管T由三个5K的电阻的分配器,555定时器因此而得名一个输出缓冲器G3。比较器C1的参考电压为2VCC/3加在同相输入端C2的参考电压为VCC/3加在反相输入端,两者均由分在器上取得。
图 555的内部电路图
多谐振荡器产生矩形波的自激振荡电路,由于矩形波包含和高次谐波成分,因此称为多谐振荡器。如图采用555设计的多谐振荡器,其振荡频率与实际的数字钟频率略有出入,但可以通过校时装置校时。多谐振荡器也称无稳态触发器,它没有稳定状态,同时毋须外加发脉冲,就能输出一定频率的矩形脉冲(自激振荡)。用555实现多谐振需要外接电阻R1,R2和电容C,并外接+3V的直流电源。只需在+VCC端接上+3V的电源,就能在3脚产生周期性的方波。 五、 软件设计
就是用C语言编写程序,然后下载到单片机上,从而实现其功能。程序流程图如下:
六、系统仿真与调试
可以使用单片机仿真软件进行仿真与测试,如:
七、其他
通过此次交通控制信号灯的分析和设计,我深深感到学好数字逻辑电路的重要性。这一次设计对我来说,感触最深的就是要想做好一个设计课题首先要对每一部分所涉及的知识点掌握好,只有这样才能对设计做的得心应手。