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1、交通信号灯控制系统的设计摘 要摘要：交通信号灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，而保障交通信号灯正常工作就成了保障交通有序、安全、快速运行的关键。为此，设计交通灯控制电路，配以七段共阴极数码管显示时间的显示模块，交通灯显示模块，调时模块，实现根据实际车流量通过设置红、绿灯燃亮时间以及双位数码管显示倒计时，三种颜色灯交替点亮以及紧急情况下的中断处理功能。本系统性价比高，实用性强，操作简单，功能全面。关键词：计数器；交通灯；控制电路Abstract Traffic lights in urban traffic in an orderly, safe and an important gu
2、arantee for fast running, and the protection of traffic lights to protect the normal work of the traffic has become orderly, safe, fast running key. To this end, the use of single-chip device designed as the central traffic light control circuit, with a total of cathode seventh time the digital disp
3、lay module, the traffic light display module, transfer module, crystal oscillator circuit, reset circuit and chip set red, green and double-time to kindle a digital countdown display, The turn of the three colors of lights and emergency lighting in case of interruption of processing. The system cost
4、-effective, practical, simple, full-featured.Key words: counter；traffic light；control circuit目录摘 要-1ABSTRACT-2第1章 交通信号灯的设计目的以及要求-4第2章 设计原理分析-6第3章 主控制器-9第4章 计数器-24 4.1 计数器的作用-244.2 计数器的工作情况-274.3控制信号灯的译码电路的真值表 - 4.4置数电路 - 4.5状态译码电路 -第5章译码显示电路-31 5.1 共阴极LED七段数码管-31 5.2 CD4511译码器-31第6章 555振荡器构成的秒脉冲电路-3
5、3 6.1 555 定时器的引脚 - 6.2 555定时器构成的多谐振荡器 - 6.3 555 定时器工作原理 -第七章 程序设计-34第八章 组装和调试过程-36第九章 总结-参考文献-36附录1 程序-37附录 2 交通灯信号灯控制总体框图- 第一章、交通信号灯的设计目的以及要求十字路口的红绿灯指挥着行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。本课题利用数字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。1.掌握系统设计的一般步骤和方法，掌握一个大的系统中各子系统之间的相互作 用和相互制约关系；2.运用数字电路理论知识自行设计并实现一个较为完整的小型
6、数字系统。通过系统设计、电路安排与调试、写设计论文等环节，初步掌握工程设计的具体步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力，提高实际应用水平；3.学会用中规模器件设计一个符合要求的系统，并熟悉常用中规模器件的用法。4.学会按照电路图在面包板上合理布局使各器件在系统中的连线更简单，清晰；5.掌握连接实物图的一般步骤和方法，学会系统安装与调试的一般步骤和方法。6.在实践中运用理论知识，培养实际动手能力；7.主干道的通行时间长于支干道的通行时间；8.每次由绿灯变为红灯或由红灯变为绿灯的前5秒四个路口要亮黄灯以提示过往车辆及行人注意路灯变化，安全通行；9.设计正计时30s、20s计时数码实现电路，要求每
7、秒钟改变一次数字； 第二章、设计原理分析人行道人行道人行道 人行道 1、首先了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口如上图所以，为东南西北走向。初始状态0为东西南北都红灯亮。然后转状态1东西绿灯通车，南北红灯亮。过一段时间后，转状态2，东西绿灯灭，黄灯闪几下，南北还是红灯。再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯亮。过一段时间后转状态4，南北绿灯灭，闪几个黄灯，东西还是为红灯亮，一段时间后，又循环至状态1。列出交通信号灯的状态表如下：（其中，1代表灯亮，0代表灯灭）状态北西南东绿黄红绿黄红绿黄红绿黄红0001001001001100110000110020010100010103100001
8、10000140100010100012、对于交通信号灯来说，应该有东西南北共四组灯，但由于同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的，所以只要用两组就行了，因此，采用单片机内部的I/O口上的P1口中的6个引脚即可来控制6个信号灯。3、通过编写程序，实现对发光二极管的控制，来模拟交通信号灯的管理。每延时一段时间，灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换。4、通过延时时间送显，可以在原有的交通信号灯系统的基础上，增添其倒计时间的显示功能，实现其功能的扩展。第三章、主控制器3.1 74LS90引脚排列图与逻辑图十字路口车辆运行情况只有4种可能，实现这4个状态的电路，可用两个触发器构成，也可用一
9、个二-十进制计数器或二进制计数器构成。我采用二-十进制计数器74LS90实现。采用反馈归零法构成4进制计数器,即可从输出端QBQA得到所要求的4个状态。图4-1 74LS90管脚排列图,逻辑图如图所示。为以后叙述方便，设X1=QB,X0=QA。74LS90计数器是一种中规模二一五进制计数器，管脚引线如图3.6-1，功能表如表3.6-1所示。表3.6-1 7490功能表复位输入输出R1 R2 S1 S2 QD QC QB QAH H L H H L H HX L LL L L L L L L L L LL L L LH L L H计 数计 数计 数计 数A 将输出QA与输入B相接，构成8421B
10、CD码计数器；B 将输出QD与输入A相接，构成5421BCD码计数器；C 表中H为高电平、L为低电平、为不定状态。74LS90逻辑电路图如图3.6-1所示，它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成，整个电路可分两部分，其中FA触发器构成一位二进制计数器；FD、FC、FB构成异步五进制计数器，在74LS90计数器电路中，设有专用置“0”端R1、R2和置位（置“9”）端S1、S2。74LS90具有如下的五种基本工作方式：（1）五分频：即由FD、FC、和FB组成的异步五进制计数器工作方式。（2）十分频（8421码）：将QA与CK2联接，可构成8421码十分频电路。（3）六分频：在十分频（8421码）的基础上，将QB端接R1，QC端接R2。其计数顺序为000101，当第六个脉冲作用后，出现状态QCQBQA=110，利用QBQC=11反馈到R1和R2的方式使电路置“0”。 （4） 九分频：QAR1、QDR2，构成原理同六分频。（5）十分频（5421码）：将五进制计数器的输出端QD接二进制计数器的脉冲输入端CK1，即可构成5421码十分频工作方式。 此外，据功能表可知，构成上述五种工作方式时，S1、S2端最少应有一端接地；构成五分频和十分频时，R1、R2端亦必须有一端接地。第四章、计数器4.1计数器的作用计数器的作用有二：一是根据主干道和支干道车
