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2018-12-20 11:48 上傳
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設計任務
設計一個有一條主干道和一條支干道匯合形成的十字交叉路口的交通信號燈控制電路。 基本要求： 1、通行，在交叉路口的每個入口處設置了紅、綠、黃三色信號燈。紅燈亮禁止通行；綠燈亮允許通行；黃燈亮提醒司機將行使中的車輛靠在禁行線之外。 2、主、支干道交替通行，主干道每次放行60s，支干道每次放行50s，在每次有亮綠燈變成紅燈的轉換過程中，要求亮5s的黃燈作為過渡。 3、 十字路口要有數字顯示，作為時間提示，以便人們更直觀地把握時間。具體要求主、支干道通行時間及黃燈的時間均以秒作為單位，采用倒計時的方式顯示。 4、 畫出電路原理圖。 5、 進行電路的仿真與調試。
設計目的1、鞏固加深對電子線路的基本知識，提高綜合運用專業知識的能力； 2、培養學生查閱參考文獻，獨立思考、設計、鉆研專業知識相關問題的能力； 3、通過實際制作安裝電子線路，學會單元電路以及整機電路的調試與分析方法； 4、掌握相關電子線路工程技術規范以及常規電子元器件的性能技術指標； 5、了解電氣圖國家標準以及電氣制圖國家標準，并利用電子multisim正確繪制電路圖； 6、培養嚴肅認真的工作作風與科學態度，建立嚴謹的工程技術觀念； 7、培養工程實踐能力、創新能力和綜合設計能力。
倒計數電路設計根據主干道與支干道紅綠燈交替狀況可知：當主干道綠燈亮60s開始計時，支干道亮紅燈，當到第0s時，主干道黃燈亮；倒計時5秒，只干道亦亮紅燈，再主干道為紅燈，此時從50s開始計時，支干道綠燈亮。當倒計時末第0秒時，只干道亮黃燈5秒。如此循環往復，整個倒計時器完成。 由此可知，倒計數器的時鐘脈沖應為秒脈沖，控制倒計數器開始工作和停止工作的都是主控制器。由于是由燈亮控制相應倒計時器，根據百度所查加減計數器元件中我們可以用74LS190、74LS191、74LS193、CD4518等集成元件實現倒計數的設計，亦可利用所學74LS161外加非門做成十進制減計數器，而由74LS190N是十進制可逆計數器，考慮到元件連接的簡單性，我采用74LS190設計倒計數器。
控制電路與顯示電路模塊仿真主干道黃燈倒計時模塊仿真如圖 主干道紅燈倒計時模塊仿真如圖 主干道綠燈倒計時模塊仿真如圖 系統總述系統由三大部分組成分別為：主控制器、倒計數器、顯示管譯碼器。整個系統內含有一個開關控制總體電路的工作，開關閉合后輸入信號通過脈沖發生器變成秒脈沖，然后秒脈沖輸入到倒計數器，變成周期為5秒的脈沖，并且每個周期里只有一個下降沿和一個上升沿,使主控制器工作以便控制指示燈的工作和顯示管譯碼器的工作。接入倒計時器的秒脈沖起到計時的作用，每次來一個脈沖倒計時器就變化一下（即為遞減一次）耗時一秒。然后把倒計時的信號通過顯示管譯碼器譯碼輸入到顯示管內顯現出來，以通知路人紅燈離轉換到綠燈還需要多長時間。在交通燈的變換過程中，綠燈變成紅燈時中間有個過渡時期即綠燈停止計時后黃燈亮五秒秒鐘后紅燈才亮，中間穿插黃燈這個時間內是為了提醒路人過斑馬線的趕快走過十字路口，沒有過斑馬線的就在斑馬線前停一會，等下次綠燈亮時再過十字路口。
交通燈是城市交通監管系統的重要組成部分，對于保證機動車輛的安全運行，維持城市道路的順暢起到了重要的作用。隨著車輛的日益增多，交通問題將日趨嚴重。可通過多修建道路或 車輛的辦法來解決，但道路的增加是有限的，而限制撤了會使汽車及其相關產業受到壓制。目前，發達國家的交通主要是向智能化交通方向發展。交通燈是管理城市交通的重要工具，交通燈對道路交通流的影響近年來引起廣大學者的廣泛注意。目前絕大部分交通燈其時間都是設定好的，不管是車流高峰還是低谷，紅綠燈的時間都固定不變，還有一些交通燈能根據簡單劃分的時間段來調整時間，但控制起來都不是很靈活，這使得城市車流的調節不能達到最優。
本論文在電子線路仿真的基礎上，結合實際，采用模擬邏輯的測試方法，對整個道路的交通現狀進行簡單的統計。經過模擬仿真得出整個系統的都可以實現預定的功能，具有一定的實用性。
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