交通灯控制器说明书文档格式.docx
《交通灯控制器说明书文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交通灯控制器说明书文档格式.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
2010年1月15日
目录
1、实验任务·
·
3
2、实验目的·
3、设计方案·
4、参考电路设计·
4
5、实验仪器设备·
9
6、实验心得·
10
一.实验任务
设计一个交通灯控制器，具体要求如下：
1、以红，黄，绿三种颜色的发光管作为交通灯。
绿灯亮表示可以通行,红灯亮表示禁止通行.黄灯亮表示未通过的车辆禁止通行.
2、每次放行时间为30秒，红转绿或绿转红时，需黄灯亮5秒作为过度。
二.实验目的
1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程。
2、学习使用PROTEL软件绘制电路原理图和印刷版图。
]
3、掌握应用EWB对设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。
三.设计方案
图1
图1为交通灯控制器的一个参考设计方案。
在这一方案中，系统主要由控制器.定时器.脉冲信号发生器.译码器.信号灯组成。
TL.TY为定时器的输出信号，ST为控制器的输出信号。
当车道绿灯亮时，定时器开始记时，当记时到30秒时，TL输出为1，否则，TL=0；
当车道黄灯亮后，定时器开始记时，当记时到5秒时，TY输出为1，否则，TY=0；
ST为状态转换信号，当定时器数到规定的时间后，由控制器发出状态转换信号，定时器开始下一个工作状态的定时计数。
交通信号灯有四个状态，用S0.S1.S2.S3来表示，并且分别分配编码状态为00.01.11.10，控制状态为：
控制器状态
信号灯状态
S0（00）
红灯亮
S1（01）
黄灯亮
S2（11）
绿等亮
S3（10）
表1.状态转换表
图2画出了控制器的状态转换图，图中TY和TL为控制器的输入信号，ST为控制器的输出信号。
图2.状态转换图
四.参考电路设计
1.定时器电路
定时器由与系统秒脉冲（由时钟脉冲产生器提供）同步的计数器构成，要求计数器在状态信号ST作用下，首先清零，然后在时钟脉冲上升沿作用下，计数器从零开始进行增1计数，向控制器提供模5的定时信号TY和模30的定时信号TL。
计数器选用集成电路74LS163进行设计较简便。
74LS163是4位二进制同步计数器，它具有同步清零、同步置数的功能。
CTp、CTT是交通灯的ASM图数控制端，CO是进位输出端，D0～D3是并行数据输入端，Q0～Q3是数据输出端。
由两片74LS163级联组成的定时器电路如图3所示。
TY和TL为计数器的输出信号。
ST为状态转化信号，每当ST输出一个正脉冲，计数器进行一轮计数。
电路图为：
图3.计数器电路图
2.控制器电路
控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。
从ASM图可以列出控制器的状态转换表，如表所示。
选用两个D触发器FF1、FFO做为时序寄存器产生4种状态，控制器状态转换的条件为TL和TY，当控制器处于Q1n+1Q0n+1＝00状态时，如果TL＝0，则控制器保持在00状态；
如果，则控制器转换到Q1n+1Q0n+1＝01状态。
这两种情况与条件TY无关，所以用无关项"
X"
表示。
其余情况依次类推，同时表中还列出了状态转换信号ST。
输入
输出
现态
Q1Q2
状态转换条件次状态转换信号态
TLTYQ1nQ0nST
10
10
11
11
21
11
10
0X000
1X011
X0010
X1111
0X110
1X101
X0100
X1001
表2.控制器状态转换表
将Q1n+1、Q0n+1和ST为1的项所对应的输人或状态转换条件变量相与，其中"
1"
表示反变量，然后将各与项相或，即可得到下面的方程：
Q1n+1=1Q1nQ0nTY+Q1nQ0n+Q1n1Q0n1TY
Q0n+1=1Q1n1Q0nTL+1Q1nQ0n+Q1n1Q0n1TLST=1Q1nQ0nTL+1Q1nQ0nTY+Q1nQ0n1TY+Q1nQ0nTL
根据以上方程，选用数据选择器74LS153来实现每个D触发器的输入函数，将触发器的现态值（）加到74LS153的数据选择输入端作为控制信号．即可实现控制器的功能。
控制器的逻辑图如图4所示。
图4中R、C构成上电复位电路。
保证触发器的初始状态为0，触发器的时钟输入端输入1HZ秒脉冲。
图4.控制器电路图
（3）译码器
译码器的主要任务是将控制器的输出Q1、Q0的4种工作状态，翻译成车道上4个信号灯的工作状态。
控制器的状态编码与信号灯控制信号之间的关系如表3所示。
状态（Q1.Q0）
红黄绿黄
00
01
1000
0100
0010
0001
表3.控制器输出与信号灯之间的联系
电路图为：
图5.译码器电路图
（4）PROTEL电路为：
图6.PROTEL电路图
（5）PCB印刷板图为：
图7.PCB板图
五、实验仪器设备
1．脉冲发生器1只2．集成电路74LS742片，74LS1533片，74LS1632片3．电阻10KΩ1只4．电容10Uf1只5．或门6个，非门4个.其它发光二极管3只。
六、实验心得
通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。
我做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。
比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。
认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。
所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。
在制作PCB时，发现细心耐心，恒心一定要有才能做好事情，首先是线的布局上既要美观又要实用和走线简单，兼顾到方方面面去考虑是很需要的，否则只是一纸空话。
同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。
某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。
实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。
团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。
而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。
同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！
同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！
升级会员 