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1、20166届课程程设计交通信信号灯设设计课程设计计说明书书学生姓名名余杰、李李瑞红学号5001122124415、5011121124004所属学院院信息工工程学院院专业计算算机科学学与技术术班级计算算机166-4指导教师师杨全丽丽、丛申申教师职称称讲师塔里木大大学教务务处制交通信号号灯的设设计目录摘 要1引言1一、设计目的和要求21.1设计任务31.2 具体要求31.3 应满足的工作时序3二 实验器材介绍5三 总体设计方案53.1 设计思路53.2 方案构思63.3 利用EWB进行仿真63.4 做出的实物图11四 各元件的功能134.1 发光二极管134.2 电阻与色环电阻识别方法14（1）
2、计算公式15识别五环电阻的方法：154.3 74LS00的功能184.4 74LS48芯片的功能204.5 74LS90的功能214.6 74LS20功能234.7 显示数码管24五 焊锡注意事项265.1 保持合适的温度265.2用烙铁头对焊点施力是有害的265.3 调试前的检查265.4 调试中注意的事项275.5 测量电路中是否接通275.6 通电后的测试27六 总结28七 感谢29八 参考文献29摘 要此次设计计分析交交通信号号灯控制制系统应应用要求求及设计计原理，利利用744ls000，74lls488,744ls990,774lss20,5555等元件件设计出出能够满满足实际际应用
3、要要求的交交通信号号灯控制制器。通通过采用用数字电电路对交交通灯控控制电路路的设计计，提出出使交通通灯控制制电路用用数字信信号自动动控制十十字路口口两组红红、黄、绿交通灯的状态转换的方法，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，在这次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。由交通信号灯控制器课程设计的内容和要求，分析系统的逻辑功能，可以利用EWB软件将仿真图仿真出来。要实现设计要求中交通信号灯的自动控制，由仿真图可以看出此方案的控制电路主要由时钟信号发生器、计数器、主控制器、信号灯译码驱动电路和数字显示译码驱动电路几部分组成。主控制器和定时计数器必
4、须使用同一脉冲信号，译码电路输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作。主控电路是系统的主要部分，由它控制定时计数电路和译码驱动电路的工作。关键词：控制 计数数 译译码 显示 时钟钟信号引言当今，红红绿灯安安装在各各个道口口上，已已经成为为疏导交交通车辆辆最常见见和最有有效的手手段。但但这一技技术在119世纪纪就已出出现了。18588年，在在英国伦伦敦主要要街头安安装了以以燃煤气气为光源源的红，蓝蓝两色的的机械扳扳手式信信号灯，用用以指挥挥马车通通行。这这是世界界上最早早的交通通信号灯灯。18868年年，英国国机械工工程师纳纳伊特在在伦敦威威斯敏斯斯特区的的议会大大厦前的的广场上上，
5、安装装了世界界上最早早的煤气气红绿灯灯。它由由红绿两两以旋转转式方形形玻璃提提灯组成成，红色色表示“停停止”，绿绿色表示示“注意意”。118699年1月月2日，煤煤气灯爆爆炸，使使警察受受伤，遂遂被取消消。电气启动动的红绿绿灯出现现在美国国，这种种红绿灯灯由红绿绿黄三色色圆形的的投光器器组成，119144年始安安装于纽纽约市55号大街街的一座座高塔上上。红灯灯亮表示示“停止止”，绿绿灯亮表表示“通通行”。19188年，又又出现了了带控制制的红绿绿灯和红红外线红红绿灯。带带控制的的红绿灯灯，一种种是把压压力探测测器安在在地下，车车辆一接近红红灯便变变为绿灯灯；另一一种是用用扩音器器来启动动红绿灯
6、灯，司机机遇红灯灯时按一一下嗽叭，就就使红灯灯变为绿绿灯。红红外线红红绿灯当当行人踏踏上对压压力敏感感的路面面时，它它就能察察觉到有有人要过过马路。红红外光束束能把信信号灯的的红灯延延长一段段时间，推推迟汽车车放行，以以免发生生交通事事故。信号灯的的出现，使使交通得得以有效效管制，对对于疏导导交通流流量、提提高道路路通行能能力，减减少交通通事故有有明显效效果。119688年，联联合国道道路交通通和道路路标志信信号协定定对各各种信号号灯的含含义作了了规定。绿绿灯是通通行信号号，面对对绿灯的的车辆可可以直行行，左转转弯和右右转弯，除除非另一一种标志志禁止某某一种转转向。左左右转弯弯车辆都都必须让让
7、合法地地正在路路口内行行驶的车车辆和过过人行横横道的行行人优先先通行。红红灯是禁禁行信号号，面对对红灯的的车辆必必须在交交叉路口口的停车车线后停停车。黄黄灯是警警告信号号，面对对黄灯的的车辆不不能越过过停车线线，但车车辆已十十分接近近停车线线而不能能安全停停车时可可以进入入交叉路路口。一、设计计目的和和要求通过一个个学期的的电子技技术的学学习，对对一些电电气原件件有了初初步的认认识，这这次课程程设计的的目的主主要是通通过设计计交通灯灯控制电电路，了了解数字字电子技技术，了了解交通通灯控制制系统，了了解译码码器、计计数器、寄寄存器芯芯片的作作用。巩巩固和综综合运用用所学知知识，提提高分析析、解决
8、决数字电电子技术术实际问问题的能能力，增增长自己己的知识识。如何采用用合适的的控制方方法，最最大限度度地利用用好耗费费巨资修修建的城城市高速速道路，缓缓解主干干道与匝匝道、街街区同周周边地区区的交通通拥堵状状况，越越来越成成为交通通运输管管理和城城市规划划部门解解决的主主要问题题。为此此，本次次设计的的是交通通信号灯灯的设计计、仿真真和调试试。就成成乡交通通灯控制制系统的的电路原原理、设设计计算算和实验验调试进进行具体体分析讨讨论。1.1设设计任务务（1）用用红、绿绿、黄发发光二极极管做信信号灯。（2）主主干道和和支干道道交替放放行，主主干道每每次放行行30秒秒，支干干道每次次放行220秒。（
9、3）每每次绿灯灯变红灯灯时，黄黄灯先亮亮5秒，此此时原红红灯不变变。（4）用用十进制制数字显显示放行行及等待待时间。本设计主要在EWB的工作环境下设计交通信号灯，测试电路是否正确，无误再制作实际电路。1.2 具体要要求（1） 交通信号号灯控制制电路应应具备时时间显示示、主干干道和支支干道交交替放行行动能。（2）整整体电路路布局合合理，线线路清晰晰。（3）课课程设计计说明书书条理清清晰，结结构合理理，格式式规范。1.3 应满足足的工作作时序（1）设设开始时时主干道道通行，支支干道不不通行，这这种情况况下主绿绿灯和支支红灯亮亮，持续续时间为为30秒秒；（2）330秒后后主干道道停车，支支干道人人不
10、通行行，这种种情况下下主黄灯灯和支红红灯，持持续时间间为5秒秒；（3）55秒后，主主干道不不同行，支支干道通通行，着着这种情情况下主主红灯和和支绿灯灯亮，持持续时间间为200秒；（4）220秒后后主干道道人不同同行，支支干道停停车，这这种情况况下主黄黄灯和支支黄灯，持持续时间间为5秒秒，。55秒后又又回到第第一种情情况，如如此循环环反复。因因此，要要求主控控制器也也有四种种状态，设设这四种种状态依依次为SS1,S2,S3,S4十字路口口的红绿绿灯只会会着行人人和各种种车辆的的安全通通行。有有一个主主干道和和一个支支干道的的十字路路口如图图所示/每边都都设置了了红、绿绿、黄色色信号灯灯。红灯灯亮
11、表示示禁止通通行，绿绿灯亮表表示可以以通行，在在绿灯变变红灯是是先要求求黄灯亮亮五秒钟钟，以便便让停车车线以外外的车辆辆停止运运行。引引文主干干道上的的车辆多多，所以以主干道道放行的的时间要要比支干干道放行行的时间间长。主 干 道道红 黄 绿绿支 红 干 黄黄 道 绿绿系统工作作流程图图如图所所示：主干道红灯亮，支干道黄灯亮，计数器由零开始 S4递加到5主干道红灯亮，支干道绿灯亮，计数器由零开始 S3递加到20主干道黄灯亮，支干道红灯亮，计数器由零开始递加到 S25主干道绿灯亮，支干道红灯亮，技术器由零开始 S1递加到30 S0S2S1S3二实验器器材介绍绍名称型号个数二端与非非门74LSS0
12、04显示译码码器74LSS482二-五-十进制制计数器器74LSS903四端与非非门74LSS202多谐振荡荡器5551显示数码码管D50111A2电阻1K欧姆姆、511欧姆110K欧欧姆22发光二极极管红、黄、绿绿6电容10uFF、0.01uuF2三总体设设计方案案3.1 设计思思路(1)系系统中要要求有330秒，220秒和和5秒的的三种定定时信号号，设计计三种相相应的计计时显示示器电路路。计时时顺序用用顺时计计时。定定时的起起始信号号由主控控电路给给出，定定时时间间结束的的信号也也输入主主控电路路，并通通过主控控电路去去开启和和关闭交交通灯或或启动另另一种计计时电路路。（2）系系统要求求定
13、时显显示电路路的输入入信号为为秒脉冲冲信号，设设计一个个可以实实现秒脉冲输输出的实实际电路路。（3）主主控电路路是整个个电路的的核心，它它的输入入信号来来自300秒，200秒，5秒三个个定时信信号。主主控电路路可以控控制各种种交通灯灯的开启启和关闭闭，并反反馈信号号给计时时电路，触触发与亮亮着的信信号灯相相应的定定时电路路，使其其顺时显显示相应应时间。3.2 方案构构思（1）选选用发光光二极管管，电阻阻，744LS000,774LSS48，数数码管，774LSS90,74LLS000,和电电容，5555元元件来构构造电路路。（2）发发光二极极管充当当红绿灯灯，有三三个744LS000控制制，发
14、光光二极管管与744LS000中间间接电阻阻，防止止发光二二极管烧烧坏；（3）774LSS00下下接两个个数码管管，两个个数码管管分别由由一个774LSS48控控制，数数码管与与74LLS488中间接接有电阻阻，防止止数码管管被烧坏坏。（4）两两个744LS448分别别下接774LSS90，再再通过一一个744LS990来总总的控制制前两个个74LLS900。（5）774LSS90分分别下接接74LLS000,744LS200,744LS200，来辅辅助进制制的转换。3.3 利用EWWB进行行仿真对电路进进行计算算机辅助助分析的的软件很很多，如如OrCCAD、MulltiSSim、Eleectrroniic WWorkkbennch (EWWB)等等。就“电电路原理理”这门门课所涉涉及到的的内容而而言，比比较简单单且实用用的软件件是EWWB本章章主要介介绍在EEWB环境下完完成的几几种典型型的电路路分析。 1.EEWB基基本功能能介绍双双击执行行文件eewb332.eexe ，弹出出EWBB的工作界界面。(1)菜菜单条：包含ffilee、ediit、cirrcuiit、anaalyssis、winndoww和helpp 6个个下拉式式菜单，每每个菜单单的主要要功能如如下：filee：创建建新文件件，打开开文件，保保存
