交通燈自動手動控制電路設(shè)計

交通燈自動手動控制電路設(shè)計交通燈自動手動控制電路設(shè)計0/0/22唐山學(xué)院數(shù)字電子技術(shù) 課程設(shè)計題目交通燈控制邏輯電路設(shè)計系(部)信息工程系班級101姓名蔡傳平學(xué)號4100214109指導(dǎo)教師 馬軍爽 張雅靜20127月278日共1周2012年7月8日交通燈自動手動控制電路設(shè)計交通燈自動手動控制電路設(shè)計PAGEPAGE2/22《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目、內(nèi)容與要求設(shè)計題目：交通燈控制邏輯電路設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：1、交通燈時序工作流程圖如下：2、要求東西方向的紅、黃、綠燈和南北方向的紅、黃、綠燈按照上面的工作時序進(jìn)行工作，黃燈亮?xí)r應(yīng)為閃爍狀態(tài)；南北和東西車輛交替進(jìn)行，，各通行時間24每次綠燈變紅燈時，黃燈先閃爍43、十字路口要有數(shù)字顯示作為時間提示，以倒計時按照時序要求進(jìn)行顯示；4、可以手動調(diào)整和自動控制，夜間為黃燈閃耀狀態(tài)（選作：通行時間和黃燈閃亮?xí)r間可以在0-99秒內(nèi)任意設(shè)定）設(shè)計要求：1、根據(jù)任務(wù)要求設(shè)計中的各個電路模塊；2、給出multisim仿真結(jié)果；3、設(shè)計說明書要包含設(shè)計總結(jié)；二、設(shè)計原始資料multisim仿真軟件三、要求的設(shè)計成果（課程設(shè)計說明書、設(shè)計實物、圖紙等）1、課程設(shè)計說明書1、課程設(shè)計說明書2、multisim四、進(jìn)程安排2012-7-2——2012-7-4根據(jù)設(shè)計要求設(shè)計電路，并用multisim進(jìn)行仿真2012-7-5——2012-7-5撰寫課程設(shè)計說明書，答辯五、主要參考資料[1].王鴻明，段玉生.《電工與電子技術(shù)》.高等教育出版社，2009.12[2].閻石.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》.高等教育出版社，2009.2[3].吳俊芹.《電子技術(shù)實訓(xùn)與課程設(shè)計》.機(jī)械工業(yè)出版社，2009.4指導(dǎo)教師（簽名：教研室主任（簽名：課程設(shè)計成績評定表出勤出勤出勤天數(shù)情況缺勤天數(shù)出勤情況與設(shè)計過程表現(xiàn)）成課設(shè)答辯（20）績說明書（20）評定設(shè)計成果（40）總成績（100）提問（答辯）問題情況綜綜合評定指導(dǎo)教師簽名：年月日交通燈自動手動控制電路設(shè)計交通燈自動手動控制電路設(shè)計目 錄引言 1設(shè)計目的 1設(shè)計背景 1軟件簡介 3總體設(shè)計思路 5單元設(shè)計電路 6脈沖產(chǎn)生電路 6自動控制脈沖產(chǎn)生電路 6手動控制脈沖產(chǎn)生電路 6倒計時計數(shù)器 7倒計時計數(shù)器與信號燈轉(zhuǎn)換器的連接 8信號燈的轉(zhuǎn)換方法 9白天夜間模式切換的設(shè)計 105總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14附錄 15附錄1器件明細(xì)表 15附錄2仿真電路圖 16交通燈自動手動控制電路設(shè)計交通燈自動手動控制電路設(shè)計PAGEPAGE10/221引言設(shè)計目的解交通燈控制系統(tǒng)，了解譯碼器、計數(shù)器、寄存器芯片的作用。的設(shè)計就是基于此目的進(jìn)行的。244秒，最后2441：7。LED紅、綠、黃發(fā)光二極管模擬。夜間工作方式開關(guān)，用它控制白天和夜間工作方式。設(shè)計背景城市交通控制系統(tǒng)（UTC，UrbanTrafficControlSystem）是現(xiàn)代城市智能交通系統(tǒng)，Intelligenttransportsystem）通過,往往采用電子控制的交通信號來進(jìn)行指揮。伴隨著社會的發(fā)展以與人類生活水平的提高,汽車的數(shù)量在不斷增加。2軟件簡介Multisim本是加拿大圖像交互技術(shù)公司（InteractiveImageTechnoligics簡稱IIT公司)推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，被美國NI公司收購后，更名為NIMultisim而V10.0是其（即Instruments）最新推出的Multisim最新版本。目前美國NI公司的EWB的包含有電路仿真設(shè)計的模塊Multisim、PCB設(shè)計軟件Ultiboard、布線引擎 Ultiroute與通信電路分析與設(shè)計模塊Commsim4個部分，能完成從電路的仿真設(shè)計到電路版圖生成的全過程。Multisim、Ultiboard、Ultiroute與Commsim4個部分相互獨(dú)立，可以分別使用。Multisim、Ultiboard、Ultiroute與Commsim4個部分有增強(qiáng)專業(yè)版（PowerProfessiona、專業(yè)版Professiona、個人版Persona、教育版Educatio學(xué)生版（Student）和演示版（Demo）等多個版本，各版本的功能和價格有著明顯的差異。NIMultisim10”。NIMultisim10是一個原理電它的的虛擬測試儀器儀表種類非常齊全，有一般實驗用的通用儀器，如萬用表、具有較為詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路NIMultisim10NIMultisim10HelpHelpHelp中這種元器件功能EWBCAI教學(xué)。另外，NIMultisim10ProtelPSpiceWindowsVHDLVerilogHDL語言的電路仿真與設(shè)計。NIMultisim10可以實現(xiàn)計算機(jī)仿真設(shè)計與虛擬實驗，與傳統(tǒng)的電子電路實驗成功的電路可以直接在產(chǎn)品中使用。NIMultisim10軟件進(jìn)行設(shè)計仿真分析的基本步驟為：設(shè)計創(chuàng)建仿真電路原理圖Multisim10真。NIMultisim10和創(chuàng)新的能力?？傮w設(shè)計思路設(shè)計交通信號控制燈要求白天的工作方式如圖2-1：南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮20s南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮20s南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮4s20s南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮5t南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮4s南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮5t圖2-1信號指示燈白天點亮流程圖東西顯示燈東西記時顯示南北記時顯示南北顯示東西顯示燈東西記時顯示南北記時顯示南北顯示燈白天控制控制電路手動單步脈沖控制夜間控制自動1HZ脈沖控制圖2-2整體電路設(shè)計框圖圖2-2整體電路設(shè)計框圖根據(jù)交通燈的性能要求以與整體電路圖，設(shè)計本次課程設(shè)計的交通燈電路。單元設(shè)計電路脈沖產(chǎn)生電路脈沖產(chǎn)生電路分為自動控制電路和手動控制電路。自動控制脈沖產(chǎn)生電路555555T(R12R2)Cln20.7(R12R2)C振蕩周期與頻率的計算公式： 電源電C1，選取電容為C=10nF，R1=28.86MΩ，R2=57.72MΩMultisim3-1：圖3-1555定時器組成的多諧振蕩器圖3-1555定時器組成的多諧振蕩由此電路就可以產(chǎn)生脈沖頻率為1赫茲的脈沖。手動控制脈沖產(chǎn)生電路如果要求電路能夠?qū)崿F(xiàn)手動控制時，則電路需要手動控制來產(chǎn)生脈沖。手圖3-2手動控制單步脈沖電路圖3-2手動控制單步脈沖電路通過開關(guān)的開合來產(chǎn)生單步脈沖，開關(guān)開合一次則產(chǎn)生一個脈沖。倒計時計數(shù)器1404的定時信號T10T2，用以控制黃燈的閃爍和黃燈向紅燈變換。表3-174LS190功能表74ls1903-1所示：表3-174LS190功能表CETN'D|U’CLKLOAD'ABCDQ1Q2Q3Q4***0****ABCD01↑1****減法計數(shù)00↑1****加法計數(shù)1**1****00002474LS1902474LS190工作在減法計數(shù)狀態(tài)，即D/U74LS190100進(jìn)制的計數(shù)器，并且通過置數(shù)端的控制對兩個芯0010010024。當(dāng)?shù)臀恍酒@示9數(shù)字時，高位芯片的到一個脈沖，從而減數(shù)計數(shù)。具體電路如圖3-3所示：圖3-3倒計時器連接電路倒計時計數(shù)器與信號燈轉(zhuǎn)換器的連接T1T2來實現(xiàn)信號燈的轉(zhuǎn)T100的時候，此時給信號燈轉(zhuǎn)換器一個脈沖，是信號燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，一個方向的綠燈亮，另一個方向的紅燈亮。T24秒的時候給信號燈一個脈沖，使信號燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，綠燈變?yōu)辄S燈的時候，紅燈不變。T100T204,時，通過與門和或非門將信號輸出。最T1T2JK體連接電路圖如圖3-4所示：3-43-4倒計時器與信號燈控制電路的連接信號燈的轉(zhuǎn)換方法信號燈的轉(zhuǎn)換方式由JK觸發(fā)器得到。設(shè)置編碼S1=00,S2=01,S3=11，S4=10，其輸出為Q1，Q2，它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如表3-2所示：表3-2信號燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換表表3-2信號燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換表現(xiàn)態(tài) 次態(tài) 東西 南北Q1nQ2nQ1n+1Q2n+1G1Y1R1G2Y2R20001100001011101000111100011001000001010驅(qū)動方程為：由表可知信號燈的邏輯表達(dá)式為：由表達(dá)式可得所連電路。所連電路如圖3-5所示：圖3-5信號燈控制電路白天夜間模式切換的設(shè)計關(guān)。在實際應(yīng)用中可以設(shè)計自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。信號，這個信號經(jīng)延時電路后（可用單穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)，作為白天與夜間的自動3-6所示圖3-6白天夜晚切換工作電路圖3-6白天夜晚切換工作電路總結(jié)一樣了。將知識系統(tǒng)的應(yīng)用。此次課程設(shè)計主是運(yùn)用本學(xué)期所學(xué)到的模擬電子技術(shù)知識來設(shè)計一個符合做，就能一定能做好。導(dǎo)老師再次表示感謝！參考文獻(xiàn).北京:,2003..:,2001閻石.:,2009.北京:,1995.基于Multisim10北京:,2008PROTEL99SE原理圖與PCB與仿真》清源計算機(jī)工作室編；機(jī)械工業(yè)出版社附錄附錄1器件明細(xì)表器件名稱器