交通灯控制器的设计.docx

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1、电子设计自动化实训说明书题目：交通灯控制器的设计系部：信息与控制工程学院专业：电子信息工程班级：06级1班学生姓名：朱清美学 号:06031340115指导教师：张建军2009年12月21日目 录1摘要12设计任务与要求23设计原理及框图24单元电路设计及仿真调试44.1状态控制器的设计44. 2状态译码器设计及仿真调试64. 3定时系统设计及仿真调试74. 4秒脉冲发生器设计105个人总结116参考文献111摘要：分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了4. 4秒脉冲发生器设计产生秒脉冲信号的电路有多种形式，本设计中利用555定时器组成的多谐振荡器产生 秒脉冲信号

2、。电路见图八，电路的输出脉冲周期0.7 (R2+2RJ G，调节&使输出 脉冲周期为lSoSisSis图八交通灯控制器整机电路5个人总结总之，这次实验我收获颇多。实践是获得知识的一种最好的手段！但是，实际上不同时刻的车辆流通状况是十分复杂的，是高度非线性的、随机的, 还经常受人为因素的影响。采用定时控制经常造成道路有效应用时间的浪费，出现绿 灯方向车辆较少，红灯方向车辆积压。它不顾当前道路上交通车辆数的实际情况变化, 其最大的缺陷就在于当路况发生变化时，不能满足司机与路人的实际需要，轻者造成 时间上的浪费，重者直接导致交通堵塞，导致城市交通效率的下降。据了解，目前有 一种使用“模糊控制

3、技术控制交通等的方法。能够根据十字路口两个方向上车辆动 态状况，自动判断红绿灯时间间隔，以保证最大车流量，减少道口的交通堵塞，但是 却不像定时控制，能用数字显示器显示当前灯色剩余时间，以便于驾驶员随时掌握自 己的驾驶动作，及时停车或启动。假设将二者综合起来考虑，加以设计必定会得到更 好的效果。6参考文献1 蓝运维.基于FPGA的交通灯控制系统的仿真J.现代电子技术，2006 :125-129.2 何峰.基于Verilog HDL设计的交通灯控制系统J.现代电子技 术,2005(8) : 103-107.3 路而红.专用集成电路设计与电子设计自动化M.北京：清华大学出版社, 2004.4 孙凌翔

4、，陈世和,李劲松.顺序控制法在交通灯控制系统中的应用J,现代 电子技术，2006 (10)： 26-27.5 王成勇.智能交通灯控制系统J.广东技术师范学院学报,2006 (4)： 92-94.6 陈胜利.PLC在控制交通信号灯中的应用J.机电一体化,2003(9)： 85-87.7 李静.单穿插口交通灯信号模糊控制及其仿真J.微计算机信息，2006, 22 (3-1) :33-38.指导教师评语:成绩:指导教师签字:交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电 路设计方案。 关键词：交通控制 交通灯 时间发生器 定时器1引言随着社 会经济的开展，城市交通问题越来越

5、引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调， 己成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城山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局部。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，在高速道路建立完成的初期，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

6、通道路耦合处交通状况的制约。所以， 如何采用适宜的控制方法，最大限度利用好消耗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。为此，笔者进展了深入的研究，以下就城乡交通灯控 制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进展具体分析讨论。2设计任务与要求设计一个十字路口交通灯信号控制器，要求如下：1. 主、支干道交替通行，主干道每次放行30s,支干道每次放行20s。2. 绿灯亮表示可通行，红灯亮表示制止通行。3. 每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5s。4. 在黄灯亮时，原红灯按1Hz的频率闪烁。5. 十字路口的交通灯要

7、有数字显示，作为等候时间提示。要求主、支干道通行时间及 黄灯亮的时间均以秒为单位作减计数。3设计原理及框图十字路口的交通灯指挥着行人和各种陈车辆的平安通行。有一个主干道和支干道的十 字路口，如图1所示。主图一两条支干道上都设置了红、绿、黄3色信号灯。红灯表示制止通行，绿灯表示可以通 行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟，以便让停车线一外的车辆体制运行。因为 主干道上的车辆多，所以放行的时间要长。要实现上述交通信号灯的自动控制，那么要求控制电路由秒脉冲信号发生器、计 数器、状态控制器、信号灯译码驱动电路和数字显示译码驱动电路几局部组成。整机 电路的设计框图如图2所示图二交通灯控制系统组成框图状态