交通灯控制器设计

学校代码：11061

学号： 20113532

芜湖职业技术学院

毕业论文（设计）

论文题目：交通灯控制器设计

学科专业：机电一体化

作者姓名：

指导教师：

完成时间：

毕业论文（设计）写作提纲

一、论文题目

交通灯控制器设计

二、论题观点来源：

随着社会的发展，时代的进步，各种机动车辆的不断增加，在过十字路口的时候如果没有一个交通灯来引导车辆通过的话很容易引发交通事故和交通混乱，所以我们需要设计一个交通灯来让车辆有序通过十字路口。

三、基本观点：

交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。绿灯亮时，准许车辆通行，黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。交通指挥灯是非裔美国人加莱特?摩根在1923年发明的。此前，铁路交通已经使用自动转换的灯光信号有一段时间了。但是由于火车是按固定的时刻表以单列方式运行的，而且火车要停下来不是很容易，因此铁路上使用的信号只有一种命令：通行。公路交通的红绿灯则不一样，它的职责在很大程度上是要告诉汽车司机把车辆停下来。

四、论文结构：

1、设计总体方案

2、硬件电路设计

3、程序设计

4、结论

毕业论文（设计）工作中期检查表系别：电气工程学院班级：11级机电一班

目录

论文题目 (1)

中文摘要 (1)

前言 (2)

1、设计任务和要求 (3)

2. 系统设计 (3)

3、单元电路设计 (6)

3.1主控制器 (6)

3.1.1 74LS90引脚排列图与逻辑图 (6)

3.1.2 74LS90的功能表及引脚功能 (7)

3.2、计数器 (8)

3.2.1计数器的作用 (8)

3.2.2计数器的工作情况 (8)

3.2.3控制信号灯的译码电路的真值表 (9)

3.2.4置数电路 (9)

3.2.5状态译码电路 (11)

3.3译码显示电路 (13)

3.3.1共阴极LED七段数码管 (13)

3.3.2 CD4511译码器 (13)

3.4 555振荡器构成的秒脉冲电路 (15)

3.4.1 555定时器的引脚 (15)

3.4.2555定时器构成的多谐振荡器 (17)

3.4.3 555定时器工作原理 (18)

3.5交通灯信号灯控制总体框图 (20)

4、电路安装、调试与测试 (21)

结论 (22)

致谢 (23)

参考文献 (24)

论文题目

交通灯控制器设计

中文摘要

在一个交通繁忙的十字路口，没有交通灯来控制来往车辆和行人的通行，假设也没有交警，那会发生什么事情呢？后果是难以想象的，可能会陷入一片混乱，甚至瘫痪。当然我们每个人都不希望这样。我们作为社会的一员，每人都有责任为它的更加先进和快捷做出力所能及的事情。我们设计的这个信号控制系统可以通过交通灯控制东西方向车道和南北方向车道两条交叉

道路上的车辆交替运行，每次通行时间都可以根据实际情况预设,用以减少交通事故的发生概率。并且经过些次实验使得我们对电子技术课程内容的理解和掌握有了更深一层的认识，也学会使用半导体元件和集成电路，掌握电子电路的基本分析方法和设计方法，进一步提高分析解决实际问题的综合能力，也为将来的就业或继续深造做好准备。

关键词:控制器计数器信号灯译码电路

前言

交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。绿灯亮时，准许车辆通行，黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化、科技等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。俗话说“要想富，先修路”，但路修好了如果在交通控制方面做不好道路还是无法保障畅通安全。作为交通控制的重要组成部份的交通信号灯也应国际化。随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

设计一个十字路口的交通灯控制电路，实现东西方向车道和南北方向车道两条交道路上的车辆交替运行的控制，每次通行时间都设为25秒。时间可设置修改。在绿灯红灯亮前，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。方向南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显（采用倒计时的方法）。同步设置人行横道红、绿灯指示。

1、设计任务和要求

设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上的车辆通行。

基本要求：

1、每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿三个灯组成，绿灯表示允许通行，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行；

2、每条道路上每次通行的时间为25S；

3、每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5S，才能变换通行车道；

4、黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次。

5、电源：220V/50HZ的工频交流电供电；

（注：直流电源部分仅完成设计即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源能够满足电路要求）

6、按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，完成调试、测试，撰写设计报告。

发挥部分：

1、按照交通规则设计人行道指示灯

2、其它恰当的功能

2. 系统设计

十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。每边都设置了红、绿、黄色信号灯。红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟，以便让停车线以外的车辆停止运行。