交通信號燈控制電路的設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著我國城市化建設(shè)的發(fā)展，人民的生活水平日漸提高，越來越多的汽車進(jìn)入了尋常老百姓的家庭，再加上政府大力發(fā)展公交車、出租車，使得道路上車輛越來越多，許多大城市如北京、上海、南京等均出現(xiàn)了道路交通超負(fù)荷運行的情況。因此，自80年代后期以來，很多城市紛紛擴(kuò)建城市道路，在道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量

2、的快速增長和缺乏對道路的系統(tǒng)研究和控制，擴(kuò)建道路并沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市道路多十字路口、多交叉的特點，也決定了城市道路的交通狀況必然受這種路況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的多車道城市道路，緩解城區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。在這種情況下，道路交通信號燈開始發(fā)揮了越來越重要的作用，并已成為交管部門管理交通的重要工具之一。</p>&l

3、t;p><b>　　正文</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p><p><b>　　1.1選題的背景</b></p><p><b>　　1.1.1課題目的</b></p><p>　　本課題是設(shè)計一個交通信號燈控制電路，通過

4、本設(shè)計了解掌握交通信號燈控制電路的工作原理，進(jìn)而研究電子產(chǎn)品設(shè)計的技術(shù)方法。</p><p>　　通過對交通信號燈控制電路的設(shè)計、安裝與調(diào)試，熟練掌握各種電子測量儀器、儀表的正確使用方法，熟悉掌握數(shù)字邏輯電路原理及各類型數(shù)字單元電路的工作原理、電路形式、調(diào)試方法、整機電路統(tǒng)調(diào)技巧等方面知識；同時，通過對系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果的理論分析，加強理論聯(lián)系實際的工作能力，對加強數(shù)字邏輯電路原理與技術(shù)方法的掌握，得到全面的、系統(tǒng)的訓(xùn)

5、練，為今后從事本專業(yè)工作奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p><b>　　1.1.2課題意義</b></p><p>　　在現(xiàn)代城市中，人口和汽車日益增長，市區(qū)交通也日益擁擠，人們的安全問題也日益重要。因此，紅綠交通信號燈成為交管部門管理交通的重要工具之一。有了交通燈人們的安全出行有了很大的保障。</p><p>　　自從交通燈誕生以來，其內(nèi)部

6、的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)，設(shè)計方法也開始多種多樣，從而使交通燈顯得更加智能化。尤其是近幾年來，隨著電子與計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，電子電路分析和設(shè)計方法有了很大的改進(jìn)，電子設(shè)計自動化也已經(jīng)成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中不可缺少的工具和手段，這些為交通燈控制電路的設(shè)計提供了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p><b>　　1.2發(fā)展史 </b></p><p>　　早在1850年，城市

7、交叉口處不斷增長的交通就引發(fā)了人們對安全和擁堵的關(guān)注。第一次對交叉路口交通的控制嘗試起源于1868年英國倫敦，當(dāng)時由警察手工輪流變換指揮用的旗幟，當(dāng)時的控制指令可以稱之為旗語。這種控制方式在1908年傳到美國紐約，并且很快在全國傳播開來。城市電氣化的發(fā)展導(dǎo)致了1914年在俄亥俄州的克利夫蘭市出現(xiàn)了第一臺電力驅(qū)動的交通信號燈。1919年，紐約市開始把手動指揮的旗子換成了電機控制的信號燈。在1923年，Garrett Morgan申請專利M

8、organ交通信號燈，后來賣給了通用電氣公司。到1932年，在布魯克林市Parkside大街上的最后一個手動控制的旗子也被電機控制信號燈取代。從1920年到1970年近50年的時間里，電機驅(qū)動的信號燈占據(jù)了交通信號控制系統(tǒng)的主要市場。周期長度是通過安裝合適的齒輪來進(jìn)行保證的，通過在一個計時轉(zhuǎn)盤上插入銷子來把周期分成不同的時間間隔。為了適應(yīng)交通變化的需要，這種劃分時間的方式被稱為“三個時段”劃分法。同時為了保證相鄰的交叉口能夠在一個交通信

9、號系統(tǒng)中以預(yù)計的信號周期、綠信比和相位差下工作，一種“七條線纜”連接的方式發(fā)展起來，以使相鄰的電機驅(qū)</p><p><b>　　2．總體方案</b></p><p><b>　　2.1系統(tǒng)任務(wù)</b></p><p>　　2.1.1 設(shè)計任務(wù)</p><p>　　設(shè)計一個十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)

10、，控制車輛安全快速的通過。</p><p>　　2.1.2 基本要求</p><p>　　為了確保車輛安全快速的的通行，在十字交叉路口的每個入口處設(shè)置紅，綠，黃三種信號燈，并安裝數(shù)字時間顯示，來達(dá)到下列的基本要求：</p><p>　　1 紅燈表示禁止通行，綠燈表示允許通行，黃燈亮表示未通過的車輛禁止通行；</p><p>　　2 主干道、支

11、干道交替通行，每次通行時間為40秒；</p><p>　　3每次綠燈變紅燈時，黃燈先亮 5 秒（此時另一干道上的紅燈不變）；</p><p>　　4十字路口有數(shù)字顯示，以方便人們直觀把握時間。時間顯示以秒為單位作減記數(shù)；</p><p>　　5黃燈亮?xí)r，另一干道紅燈按 1Hz 的頻率閃爍。</p><p><b>　　2.2方案選取

12、</b></p><p>　　2.2.1設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù)</p><p>　　交通信號燈是交通安全產(chǎn)品中的一個類別，是為了加強道路交通管理，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。適用于十字、丁字等交叉路口。它由控制電路進(jìn)行控制，并指導(dǎo)車輛和行人安全有序地通行。交通信號燈控制電路的設(shè)計方法很多，可由多種電路來構(gòu)成，如數(shù)字邏輯電路，單片機電路，繼電器接觸器電路等。在本設(shè)計中，

13、采用數(shù)字邏輯電路控制系統(tǒng)，與其它兩種電路相比，該電路具有價格低，設(shè)計思路簡單，元件少，體積小，穩(wěn)定性好，可靠性高的特點。因此，在很多城市的交通信號燈控制系統(tǒng)中，均采用數(shù)字邏輯電路。</p><p>　　2.2.2 方案比較</p><p>　　我國目前各大、中城市都更新替換了原始的交通信號燈，即不僅有燈的轉(zhuǎn)換，而且增加了計時系統(tǒng)，為廣大群眾行駛提供了方便。</p><p

14、>　　交通信號燈的設(shè)計方法很多，可由多種電路來構(gòu)成，我們這里提供三種方案供選擇：</p><p>　　方案1：單片機系統(tǒng)控制方案</p><p>　　單片機是核心控制元件，包括微處理器、存儲器、輸入輸出口及其他功能部件。它們通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線連接起來。通過輸入/輸出口線與外部設(shè)備及外圍芯片相連。硬件電路較為簡單，主要用軟件來控制，控制方式靈活多樣，并可利用中斷等方式通過

15、程序方便的實現(xiàn)調(diào)時。它的特點是用軟件設(shè)計替代了硬件設(shè)計，提高了系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的性價比。但在設(shè)計時硬件和軟件均要設(shè)計，抗干擾性能差，不通用，并且需要有接口電路與之配套，價格中等，制造較難，維修亦較難。 </p><p>　　方案2：繼電器接觸器控制方案</p><p>　　繼電接觸式控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，其控制方式是斷續(xù)的，所以又稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)。雖然這種系

16、統(tǒng)也具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護(hù)容易、抗干擾能力強等優(yōu)點，但這種控制系統(tǒng)的缺點是采用固定接線方式，接線多，靈活性差，工作頻率低，觸電易損壞，可靠性差。</p><p>　　方案3：數(shù)字邏輯電路控制方案</p><p>　　數(shù)字邏輯電路控制系統(tǒng)主要由各種邏輯元件構(gòu)成，包括計數(shù)器、觸發(fā)器以及各種門電路，硬件設(shè)計思路非常簡單，造價低廉，元件少，體積小，穩(wěn)定性好，可靠性和性價比都很高。難點在于電路

17、的連線復(fù)雜，維護(hù)起來比較困難。</p><p>　　2.2.3 方案確定</p><p>　　根據(jù)前面的方案比較，最后選取方案3（數(shù)字邏輯電路控制方案）。</p><p><b>　　2.3 系統(tǒng)可行性</b></p><p>　　前面幾小節(jié)，從方案的選取到方案的論證，從各方案的具體比較篩選到選定方案所遇到的關(guān)鍵技術(shù)及所

18、使用的解決方法，從多個方面對整個設(shè)計進(jìn)行全方位的論證考驗；理論值上對參數(shù)設(shè)計進(jìn)行再三推算、對設(shè)計思想進(jìn)行再三推敲，實踐上用電子測量儀器對部分電路進(jìn)行反復(fù)測試，綜合各數(shù)據(jù)結(jié)果證明該設(shè)計系統(tǒng)性能穩(wěn)定可行。</p><p><b>　　3．系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p>

19、　　譯碼、顯示主道信號燈支道信號燈</p><p>　　減法計數(shù)器狀態(tài)譯碼器紅燈閃爍控制</p><p>　　置數(shù)控制狀態(tài)控制器秒脈沖發(fā)生器</p><p>　　圖 3-1 交通信號燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p><b>　　3.2系統(tǒng)工作原理</b></p><p>　　交通信

20、號燈控制系統(tǒng)主要由狀態(tài)控制器，狀態(tài)譯碼器，秒脈沖發(fā)生器以及減法計數(shù)器組成。狀態(tài)控制器主要用于記錄和控制十字路口交通燈的工作狀態(tài)，它產(chǎn)生控制信號，通過狀態(tài)譯碼器譯碼后，分別點亮相應(yīng)的信號燈；秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生該系統(tǒng)的時基脈沖信號，通過減法計數(shù)器對秒脈沖減記數(shù)，達(dá)到控制每一種工作狀態(tài)持續(xù)時間的目的；減記數(shù)到零時，產(chǎn)生回零脈沖使?fàn)顟B(tài)控制器完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換，同時狀態(tài)譯碼器根據(jù)系統(tǒng)的下一個工作狀態(tài)決定計數(shù)器下一次減計數(shù)的初始值；減法計數(shù)器的狀態(tài)經(jīng) BC

21、D 譯碼器譯碼后，由數(shù)碼管顯示。在黃燈亮?xí)r，狀態(tài)譯碼器將秒脈沖引入紅燈控制電路，使紅燈閃爍。</p><p>　　3.3系統(tǒng)各功能模塊</p><p>　　3.3.1狀態(tài)控制器</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，交通燈順序工作狀態(tài)流程圖如下圖 3-2所示：</p><p>　　圖 3-2 交通信號燈順序工作流程圖</p>&l

22、t;p>　　兩方向車道的交通燈的運行狀態(tài)共有4種，如圖3-3所示</p><p>　　信號燈狀態(tài)與車道運行狀態(tài)如下：</p><p>　　S0：支干道車道的綠燈亮，車道通行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行</p><p>　　S1：支干道車道的黃燈亮，車道緩行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行</p><p>　　S2：支干道車道的紅

23、燈亮，車道禁止通行；主干道車道的綠燈亮，車道通行</p><p>　　S3：支干道車道的紅燈亮，車道禁止通行；主干道車道的黃燈亮，車道通行</p><p>　　其狀態(tài)編碼及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖 3-4 所示</p><p>　　圖 3-4 交通信號燈狀態(tài)裝換圖</p><p>　　顯然，這是一個二位二進(jìn)制計數(shù)器。在這里，我們采用中規(guī)模集成計數(shù)器

24、CD4029 作為中心元件構(gòu)成狀態(tài)控制器。電路如下圖所示：</p><p>　　CD4029 可實現(xiàn)二進(jìn)制/十進(jìn)制的可進(jìn)位、可預(yù)置的加/減計數(shù)。它由 B/D 端控制二/十進(jìn)制計數(shù)，當(dāng)B/D 端為高電位（即為 1）時，為二進(jìn)制計數(shù)；相反為十進(jìn)制計數(shù)。由U/D 端控制其加/減計數(shù)，當(dāng)此端為高電位（1）時，為加計數(shù)；反之，為減計數(shù)。由 PSE 端控制是否預(yù)置初始數(shù)，當(dāng)此端為高電位時，為有預(yù)置數(shù)；為低電位時，不預(yù)置初始

25、數(shù)。它的 CO 端的輸出為借位輸出，CI 端的輸出為進(jìn)位輸出。</p><p>　　3.3.2狀態(tài)譯碼器</p><p>　　主、支干道上的紅、黃、綠信號燈的狀態(tài)主要取決于狀態(tài)控制器的輸出狀態(tài)。它們之間的關(guān)系見如下真值表。信號燈的狀態(tài)，“1”表示燈亮，“0”表示燈滅。</p><p>　　根據(jù)真值表，可求出交通信號燈邏輯函數(shù)表達(dá)式為：</p><

26、p>　　G=1：主干道車道綠燈亮</p><p>　　Y=1：主干道車道黃燈亮</p><p>　　R=1：主干道車道紅燈亮</p><p>　　g=1：支干道車道綠燈亮</p><p>　　y=1：支干道車道黃燈亮</p><p>　　r=1：支干道車道紅燈亮</p><p>　　在這里

27、選擇半導(dǎo)體發(fā)光二級管模擬交通燈，由于門電路的帶灌電流能力一般比帶拉電流的能力強，要求門電路輸出地電平時，點亮相應(yīng)的發(fā)光二極管。</p><p>　　狀態(tài)譯碼電路組成如圖</p><p>　　圖 3-5交通燈狀態(tài)譯碼電路</p><p>　　由譯碼器真值表中看出，黃燈亮?xí)rQ1必為高電平；而紅燈點亮信號與 Q1無關(guān)?，F(xiàn)利用 Q1信號來控制一個三態(tài)門電路 74LS245

28、，當(dāng) Q1 為高電平時，將秒信號脈沖引入到驅(qū)動紅燈的與非門的輸入端，使紅燈在黃燈亮其間閃爍；反之將其隔離。紅燈信號不受黃燈信號的影響。</p><p>　　3.3.3定時及顯示系統(tǒng)</p><p>　　交通燈控制系統(tǒng)要有一個能自動裝入不同定時時間的定時器，以完成40秒和5秒的定時任務(wù)。該定時器由兩片 CD4029 構(gòu)成的二位十進(jìn)制可預(yù)制減法計數(shù)器完成；定時狀態(tài)由兩片74LS48 和兩只 L

29、ED 數(shù)碼管對減法計數(shù)器進(jìn)行譯碼顯示；預(yù)置到減法計數(shù)器的時間常數(shù)通過三片8路雙向三態(tài)門74LS245 來實現(xiàn)。三片 74LS245 的輸入數(shù)據(jù)分別接入 40和5 兩個不同的數(shù)字，任一輸入數(shù)據(jù)到減法計數(shù)器的置入由狀態(tài)譯碼器的輸出信號來控制不同 74LS245 的選通信號來實現(xiàn)。例如：當(dāng)狀態(tài)控制器在 S1(Q2Q1=01)或在 S3(Q2Q1=11)時，要求減法計數(shù)器按初值 5 開始記數(shù)，故采用 S1、S2 為邏輯變量而形成的控制信號 Q1

30、 去控制輸入數(shù)據(jù)接數(shù)字 5 的74LS245 的選通信號。由于 74LS245 選通信號要求低電平有效，故 Q1 經(jīng)一級反向器后輸出接相應(yīng)的 74LS245 的選通信號。同理，輸入數(shù)據(jù) 40 的三態(tài)門74LS245 的選通信號用主干道綠燈信號與輔助控制器的主干道有人控制信號的或輸出來控制。所設(shè)計的定時系統(tǒng)電路圖見下圖 3-6 所示</p><p>　　圖 3-6交通燈定時及顯示電路</p><

31、;p>　　譯碼顯示電路由兩片 74LS248 芯片（譯碼）、兩片 CD4029 芯片（減計數(shù)）、三片 74LS245 芯片（預(yù)置數(shù)）和兩個 LED（共陰極，顯示時間）組成 。同時，在本系統(tǒng)中，應(yīng)用短導(dǎo)線將控制板的信號引至顯示板上。74LS48 驅(qū)動能力有限，故實際用8個74LS48 驅(qū)動?xùn)|西南北四個方向共 8 個 LED數(shù)碼管。74LS245只能為提供初始數(shù)用，它由三態(tài)門電路封裝而成，當(dāng)控制端為低電位時，初始化數(shù)值為事先設(shè)置好的數(shù)

32、值。</p><p>　　3.3.4秒信號產(chǎn)生器</p><p>　　秒信號產(chǎn)生器的電路是利用 555 定時器組成的秒信號發(fā)生器。NE555 芯片有單穩(wěn)態(tài)電路功能，可發(fā)生方波信號，可適當(dāng)?shù)倪x擇電阻、電容，使其輸出信號的周期為 1 秒。</p><p>　　圖 3-7 秒信號發(fā)生器</p><p>　　本電路輸出脈沖的周期為 ：</p&g

33、t;<p>　　T=0.7*(R1+2*R2)*C，</p><p>　　若 T=1s，令 C=10μF,R1=39kΩ，則R2=51k Ω。</p><p>　　3.4系統(tǒng)電路原理圖</p><p>　　4.系統(tǒng)電路板裝配與焊接</p><p><b>　　4.1引言</b></p><

34、;p>　　對系統(tǒng)進(jìn)行原理設(shè)計之后，就應(yīng)該根據(jù)設(shè)計原理畫出系統(tǒng)的原理圖、裝配電路板并用電路板進(jìn)行焊接，本設(shè)計用萬用實驗板進(jìn)行焊接。</p><p><b>　　4.2裝配電路板</b></p><p>　　電子產(chǎn)品的電氣連接，是通過對元器件、零部件的裝配與焊接來實現(xiàn)的。 安裝與連接是按照設(shè)計要求制造電子產(chǎn)品的主要操作環(huán)節(jié)。應(yīng)該說，和電子工程技術(shù)的其它內(nèi)容比較起來，

35、安裝與連接的技術(shù)并不復(fù)雜，因此往往不受重視。 但是，產(chǎn)品的裝配過程是否合理，焊接質(zhì)量是否可靠。對整機性能的影響是很大的，也許你聽說過，一些精密復(fù)雜的儀器因為一個焊點的虛焊，一個螺釘?shù)乃蓜佣荒苷９ぷ?，甚至由于搬運，振動使某個部件脫落造成整機報廢，所以，掌握正確的安裝工藝與連接技術(shù)，對于電子產(chǎn)品的設(shè)計與研制、使用和維修都具有重要的意義。</p><p>　　4.2.1雙列直插式集成電路的安裝</p>

36、<p>　　根據(jù)集成電路不同的封裝方式。安裝也有不同的方法和要求。在集成電路中。以塑料雙列直插式（DIP）和塑料功率電路（TO-220）兩種應(yīng)用較為常見。DIP器件一般采用專用插座進(jìn)行安裝，裝配和焊接的規(guī)范程度，主要取決于印制板設(shè)計，制造的精度，因此比較容易掌握。當(dāng)然，這種集成電路也能直接插焊在印刷電路板上，直接插焊法雖然犧牲了可更換性，但卻增加了可靠性并降低了成本，采用插座雖然方便。但要花費購買插座的錢，并且接觸的可靠性較

37、差。</p><p>　　4.2.2元器件的裝插</p><p>　　元件在印刷電路板的固定，可分為臥式和立式兩種。為使元件在印刷電路板上裝配排列整齊并便于焊接。在安裝前通常采用手工和專用機械把元器件引線彎曲成一定的形狀，按照板上元件孔位的尺寸要求，使彎曲成型的引線能方便的插入焊孔內(nèi)。為了避免損壞元件，必須注意：</p><p>　　1.引線彎曲的最小半徑不得小于引

38、線直徑的2倍，不能打死彎。</p><p>　　2.引線彎曲處距元器件本體至少在2MM以上，絕對不能從引線的根部開始彎折，裝配時，應(yīng)該先安裝那些需要機械固定的元件。如功率器件的散熱器、支架、夾子等，然后再安裝靠焊接固定的元件。</p><p>　　各種元件的安裝，應(yīng)該使它們的標(biāo)記（用色碼或字符標(biāo)住的數(shù)值、精度等）朝上或朝著易于辨認(rèn)的方向，并且注意標(biāo)記的讀數(shù)方向一致（從左到右或從上到下）；臥

39、式安裝的元件，盡量使兩端引線的長度相對對稱，把元件放在兩孔中央，排列要整齊。有極性的元件，裝插時要注意方向正確。</p><p><b>　　4.3焊接</b></p><p>　　焊接是制造電子產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)。如果沒有相應(yīng)的工藝質(zhì)量保證，任何一個設(shè)計精良的電子裝置都難以達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。在科研開發(fā)、設(shè)計研制、技術(shù)革新的過程中，不可能也沒有必要采用自動設(shè)備，所以經(jīng)常需要進(jìn)

40、行手工裝焊。本設(shè)計選用功率為30W的電烙鐵。功率過低焊接所需時間較長且容易發(fā)生虛焊，功率過高焊接不好控制。焊接開始先將主要的元件焊接好，如芯片底座、放大管等，再將電阻電容等元件固定好再進(jìn)行焊接。</p><p>　　4.3.1焊錫必須具備的條件</p><p>　　1.焊件必須有良好的可焊性；</p><p>　　2.焊件表面必須保持清潔；</p>

41、<p>　　3.要使用合適的助焊劑；</p><p>　　4.焊件加熱到適當(dāng)?shù)臏囟取?lt;/p><p>　　4.3.2有機注塑元件的手工焊接</p><p>　　現(xiàn)在，大量的各種有機材料廣泛應(yīng)用在電子元器件。零部件的制造中，這些材料通過注塑工藝可以被制成各種形狀復(fù)雜，結(jié)構(gòu)精密的開關(guān)和接插件等， 成本低，精度高，使用方便，但最大的弱點是不能承受高溫，在對這類元

42、件的電氣接點施焊時，如果不注意加熱時間，極容易造成塑性變形，導(dǎo)致零件失效或降低性能，造成故障隱患。</p><p><b>　　正確的焊接方法是：</b></p><p>　　1.在元件預(yù)處理時盡量清理好接點，一次鍍錫成功特別是將元件放在錫鍋中浸鍍時，更要掌握好浸入深度和時間；</p><p>　　2.焊接時，烙鐵頭要修整的尖一些，以便在焊接時

43、不碰到相鄰接點；</p><p>　　3.非必要時，盡量不使用助焊劑；必須添加時，要盡量少用助焊劑，以防止浸入電接觸點；</p><p>　　4.烙鐵頭在任何地方上均不要對接線片施加壓力，避免接線片變形。</p><p>　　4.3.3其它元件的焊接</p><p><b>　　1電阻</b></p>&l

44、t;p>　　電阻采用常見的色環(huán)標(biāo)注阻值，即棕、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、灰、白、黑標(biāo)注，代表數(shù)字1、2、3、4、5、6、7、8、9、0，金色環(huán)代表電阻值誤碼差精度。例如，一電阻色環(huán)為紅、紫、紅、金，應(yīng)讀為272或讀為2700Ω（2K7）。誤差為±2%。應(yīng)用前，電阻阻值要用數(shù)字三用表檢測，檢查阻值是否正確。</p><p>　　焊接電阻時，要注意保持使電阻和電路板之間有一定的間距，以保證電阻有一定的散

45、熱空間。</p><p><b>　　2電容</b></p><p>　　電容器主要有瓷片電容和電解電容等。每種電容的電量均標(biāo)注在電容器表面，常見的標(biāo)注方式有xxμF、xxn或直接用數(shù)字標(biāo)注。</p><p>　　電解電容，一般容量范圍是1～4700μF。</p><p>　　瓷片電容，一般容量范圍是1pF～0.47μF

46、.</p><p>　　例如，有一電容，標(biāo)注值為10N，它的實際容量為0.01μF（1N=1000pF），同時也可以標(biāo)注為103，它的前兩位數(shù)為有效數(shù)，第三位數(shù)為有效零位數(shù)，即103=10000 pF，它和10N是等價的。</p><p>　　電容在焊接前，必須要經(jīng)過三用表測量，以保證電容沒有出現(xiàn)短路故障，然后再使用電容表測量其容量，確認(rèn)容量正確后再安裝使用。一般電容的容量精度為±

47、;5%為合格品。電解電容的容量誤差值一般要大一些，誤差值為±8%～±10%為合格品。焊接電容時，一般要求緊靠電路板焊接。</p><p><b>　　3二極管</b></p><p>　　二極管在本設(shè)計中的應(yīng)用主要是發(fā)光二級管（LED），使用前必須串接相應(yīng)的電阻進(jìn)行加電測試，確認(rèn)性能良好后才能焊接。</p><p>　　由于

48、二極管屬于PN結(jié)器件，它的結(jié)溫一般不允許超過175℃，否則將造成損壞，所以焊接時要注意盡量減少加熱時間，一般不得大于10s。</p><p><b>　　5．系統(tǒng)性能調(diào)試</b></p><p>　　1調(diào)試秒脈沖信號發(fā)生器。加電檢查線路，如能正常工作，即能輸出信號脈沖。</p><p>　　2調(diào)節(jié)狀態(tài)譯碼器、信號燈的工作，把已調(diào)節(jié)好的秒脈沖

49、信號接入控制器，使控制器開始工作，檢查各信號燈是否正常工作（各信號燈的亮滅情況及交換次序，Q2、Q1 輸出是否為二位二進(jìn)制減記數(shù)關(guān)系），紅燈的閃爍是否正常。</p><p>　　3調(diào)節(jié)減法計數(shù)器和數(shù)字顯示系統(tǒng)，把秒脈沖信號直接接入減法計數(shù)器，檢查數(shù)字顯示是否正確（各個數(shù)字是否能正常顯示和顯示次序是否正確）。</p><p>　　4調(diào)節(jié)各置數(shù)器，把置數(shù)器和減法計數(shù)器連接好，并接入秒脈沖信

50、號至減法計數(shù)器。把其中一個置數(shù)器的控制端接低電平另兩個置數(shù)器接高電平，看其置數(shù)是否正確，用同樣的方法檢查另外兩個置數(shù)器的置數(shù)。</p><p>　　6．系統(tǒng)常見故障分析</p><p>　　了解一些常見的故障對于正確快速地調(diào)試系統(tǒng)是很有必要的。對這些故障的處理是對一個系統(tǒng)設(shè)計者的綜合考驗，它不但要求對硬件電路容易出現(xiàn)的故障有很好的了解，而且對整個系統(tǒng)的設(shè)計更要有一個深刻的認(rèn)識。下面按錯誤類

51、型來簡單分析一下系統(tǒng)常見的一些故障，這節(jié)其實也是對前面的一些分析的總結(jié)。</p><p>　　1工藝錯誤。焊接中出現(xiàn)的錯誤有虛焊、漏焊、錯焊等等，同時焊接技術(shù)對系統(tǒng)是否能夠調(diào)試成功有較大的影響，如在高速系統(tǒng)中，焊點有毛刺從而帶來系統(tǒng)分布電容過大，將會對系統(tǒng)的性能有較大的影響。</p><p>　　2不加電。在設(shè)計系統(tǒng)時設(shè)計了一個電源信號指示燈，若電源信號指示燈不亮，那么說明系統(tǒng)的電源工作有

52、問題。</p><p>　　3元器件錯誤。這類錯中主要包括器件錯焊、錯插以及元器件已損壞等現(xiàn)象。在調(diào)試一個模塊的時候，我們要時刻注意元器件的情況，以避免元器件損壞。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)模塊中的某一個模塊的某個元器件過熱的時候，我們就應(yīng)對這個元器件進(jìn)行測試，是否損壞。</p><p>　　4設(shè)計的錯誤。這類錯誤主要在設(shè)計的階段發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)該對設(shè)計方案精益求精，對設(shè)計原理進(jìn)行反復(fù)推敲，以發(fā)現(xiàn)系

53、統(tǒng)的設(shè)計錯誤。當(dāng)然這類錯誤也可能在調(diào)試過程中才發(fā)現(xiàn)，若發(fā)現(xiàn)實際值跟理論值出現(xiàn)較大出入而又找不到其他的原因，這個時候就應(yīng)該對系統(tǒng)原理再進(jìn)行分析。</p><p>　　5輸出的電平不穩(wěn)定。這種錯誤也是常見的，有些對讀取的數(shù)據(jù)電平有一定的要求，當(dāng)不符合時就不能讀取，而且不易給發(fā)現(xiàn)，用電表很難判斷，這時往往需要加些門電路上去。</p><p><b>　　7．使用說明</b>

54、</p><p><b>　　7.1概述</b></p><p>　　交通信號燈是交通安全產(chǎn)品中的一個類別，是為了加強道路交通管理，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。適用于十字、丁字等交叉路口。它由控制電路進(jìn)行控制，并指導(dǎo)車輛和行人安全有序地通行。本設(shè)計采用數(shù)字邏輯電路控制系統(tǒng)，硬件設(shè)計思路簡單，元件少，可靠性高，造價低廉。</p><

55、p>　　本使用說明書包括有關(guān)的安全信息和警告提示等，請仔細(xì)閱讀有關(guān)內(nèi)容并嚴(yán)格遵守所有的警告和注意事項。</p><p><b>　　7.2器件檢查</b></p><p>　　打開包裝盒取出器件，請仔細(xì)檢查下列附件是否缺少或損壞，如發(fā)現(xiàn)有任何一項缺少或損壞，請即與本人聯(lián)系。</p><p>　　*使用說明書 一本</p&g

56、t;<p>　　*盒裝器件完整 一套</p><p><b>　　7.3 注意事項</b></p><p>　　1．本產(chǎn)品使用直流電源為5V電壓，切記不要使用其它量程來驅(qū)動。</p><p>　　2．不要在高溫、高濕、易燃、易爆和強電磁場環(huán)境中存放或使用本器件。</p><p>　　3．請勿隨意改變器

57、件內(nèi)部以及外部接線，以免損壞器件。</p><p><b>　　7.4基本功能</b></p><p>　　1 紅燈表示禁止通行，綠燈表示允許通行，黃燈亮表示未通過的車輛禁止通行；</p><p>　　2 主干道、支干道交替通行，每次通行時間為40秒；</p><p>　　3每次綠燈變紅燈時，黃燈先亮 5 秒（此時另一干

58、道上的紅燈不變）；</p><p>　　4十字路口有數(shù)字顯示，以方便人們直觀把握時間。時間顯示以秒為單位作減記數(shù)；</p><p>　　5黃燈亮?xí)r，另一干道紅燈按 1Hz 的頻率閃爍。</p><p><b>　　7.5操作說明</b></p><p>　　打開電源開關(guān)，電源指示燈亮。這時，主干道的綠燈亮，支干道的紅燈亮

59、。數(shù)碼顯示器從預(yù)置的40秒開始倒計時，每秒減1，減到5時，主干道的綠燈轉(zhuǎn)換為黃燈，這時支干道的紅燈則按 1Hz 的頻率閃爍，其余燈都不變。減到數(shù)1時，1秒后顯示器又轉(zhuǎn)換成預(yù)置的40秒，主干道的黃燈轉(zhuǎn)換為紅燈，支干道的紅燈轉(zhuǎn)換為綠燈……如此循環(huán)下去。</p><p><b>　　8．系統(tǒng)設(shè)計展望</b></p><p>　　雖然這個系統(tǒng)基本地完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，但是作

60、為一個系統(tǒng)，在設(shè)計任務(wù)完成之后我依舊在思索，這個系統(tǒng)在什么地方還可以改進(jìn)呢？如果要將這個系統(tǒng)繼續(xù)完善的話，該如何繼續(xù)這個系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)呢？當(dāng)然成本就可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出原有的設(shè)計，本設(shè)計是交通信號燈控制電路的設(shè)計，但我們不應(yīng)該滿足于此。在現(xiàn)代及未來的交通管理中，對交通信號燈的要求也越來越高。對系統(tǒng)設(shè)計的展望，我們可以設(shè)計一個智能交通信號燈控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以利用傳感器來檢測十字路口的交通情況，然后自動調(diào)整紅綠燈的顯示時間。這樣，便提高了交通系

61、統(tǒng)的效率，并能有效的減少堵車現(xiàn)象。</p><p><b>　　9．畢業(yè)設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　在系領(lǐng)導(dǎo)和老師耐心的教誨和熱情的幫助下，經(jīng)過兩個月來的努力奮戰(zhàn)，多次重復(fù)調(diào)試與改進(jìn)重要的環(huán)節(jié)，我終于把《交通信號燈控制電路的設(shè)計》設(shè)計完成了。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，加強了我動手、思考和解決問題的能力。

62、在整個設(shè)計過程中，我總共想過兩個方案，另一個方案弄了幾天，結(jié)果總是實現(xiàn)不了題目的要求。所以我又花了兩周的時間做出這個方案，這個相對另一個方案比較簡單，包括電路原理和連接，和芯片上的選擇。</p><p>　　在設(shè)計過程，經(jīng)常會遇到這樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路，總是實現(xiàn)不了。所以這幾天不管是吃飯還是睡覺，腦子里總是想著如何解決這些問題，如何想出更好的連接方法。不過說來也奇怪，整天想

63、著這些問題，腦子和身體卻一點都不會覺得累?；蛟S是那種渴望得到知識的欲念把疲勞趕到九宵云外去了吧！</p><p>　　做畢業(yè)設(shè)計同時其實也是對課本知識的鞏固和加強，平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完畢業(yè)設(shè)計，那些問題就都迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因為沒有動手實踐過吧！認(rèn)識來源于實踐，實踐是認(rèn)識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)！&l

64、t;/p><p>　　由于本人學(xué)識有限,所以文中難免有疏漏和不足之處,請各位老師給予批評和指正。</p><p><b>　　10．參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 周力、 陳躍東、江明.城市智能交通信號控制系統(tǒng)設(shè)計[J].自動化與儀器儀表，2006年6月</p><p>　　[2] 潘永雄、沙河、劉向陽. 電子

65、線路CAD實用教程[J]．第二版. 西安電子科技大學(xué)出版社,2004 年</p><p>　　[3] 王成勇.智能交通燈控制系統(tǒng)[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,2006年4月</p><p>　　[4] 謝自美. 電子線路綜合設(shè)計[M]. 華中科技大學(xué)出版社,2006年</p><p>　　[5] 王兆安、黃俊.電力電子技術(shù)[M]. 機械工業(yè)出版社,2002

66、 年</p><p>　　[6] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)[M]. 高等教育出版社,1999年</p><p>　　[7] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(數(shù)字部分)[M]. 高等教育出版社, 2000年 </p><p>　　[8] 余孟嘗.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M].第二版. 高等教育出版社, 1999年</p><p&

67、gt;　　[9] 童詩白、華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].第三版.高等教育出版社,2000年</p><p>　　[10] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].第四版.高等教育出版社,1997年</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　附錄1 所用主要元器件，見表1</p><p>　　表1 所用主要