道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行(以红绿灯指示);变更车道以前,黄灯先亮5秒钟,黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次;两个车道均以减计数方式显示时间,用2位数码管显示。2、两车道的灯亮时间关系为:甲车道绿、黄、红灯亮的时间分别为m秒、5秒、
秒;乙车道绿、黄、红灯亮的时间分别为
-5秒、5秒、m+5秒。m和
可以预置。3、确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和集成电路,设计分电路,阐述基本原理。4)绘制总体电路原理图。
12设计思路
1、本次设计用红黄绿三种颜色的LED模拟交通灯;2、主道路绿、黄、红灯亮的时间预置为60秒、5秒、25秒;
次道路绿、黄、红灯亮的时间预置为20秒、5秒、65秒;3、主、次道路时间指示采用减计数器定时,用2位数码管显示。
图1信号灯状态转换
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f武汉理工大学《十字路口交通灯设计》
二.设计方案与选择
21方案设计211方案一:数字电路实现
根据设计要求,主道路绿、红、黄灯亮的时间分别为60s、25s、5s次道路绿、红、黄灯亮的时间分别为20s、65s、5s。
设主干道方向红绿黄灯分别为RGY次道路方向红绿黄灯分别为rgy。用十进制减数计数器控制三种状态的保持和切换,主干道和次干道共用同步的脉冲信号,主干道方向先由60s减数到0s的时候切换为黄灯并开始5s倒计时,到第二次减数到0s时切换为绿灯并开始25s倒计时,待减数到0s时在切换为绿灯,为一个循环(周期为90s)。同理,次干道方向红黄绿三灯保持亮的时间分别为65s、20s、5s,一个循环也是90s,可实现红黄绿的切换。如图为工作流程图:
图2方案二流程图
212方案二:单片机实现
根据题目要求,可以利用单片机来实现,设计了如图3所示的控制系统结构:
4
f武汉理工大学《十字路口交通灯设计》
图3减计数器定时采用2位数码管显示,用独立键盘控制交通灯的状态。
22方案分析与选择
方案一采用的是数字电子技术中所学的基本原理与芯片,原理简单,只是简单的计数,译码再通过逻辑门电路对其进行控制。各部分电路相互独立的,即可以采用分开接线,分开测试的方法,方便检查线路,当各部分电路检测输出无误后再将各部分连接成整体。
方案二采用单片机的方法实现,焊接好之后只需编程调试,简单方便。但这样不能将所学的数字电路的知识加以运用,所以选择了方案一,将理论用于实践才能更好的提升自己。
所以选择方案一。
三、电路设计
31电路组成
根据要求中交通指示灯定时亮灭,时间指示采用倒计时显示,则需要由定时系统,计数器,时钟电r