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交通信号灯控制系统的设计及仿真分析

课题背景和意义随着社会的发展和进步,路上的车辆越来越多,而道路建设往往跟不上城市发展的速度,因此城市交通问题日益突出,经常在十字路口等交通繁忙的地方发生堵塞情况,出现交通混乱。为了解决车和路的矛盾,常用的有两种方法:一是控制需求,最直接的办法就是限制车辆的增加;二是增加供给,也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。我国汽车工业正处在起步阶段,限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给,即大量修路,在资源、环境矛盾越来越突出的今天,有限的源和财力以及环境的压力,也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。研究城市交通信号控制系统具有相当的学术价值和实用价值,适应未来的城市交通的发展,从长远来看该研究具有巨大的现实意义。

研究内容及手段研究内容:交通信号灯控制系统的各组成部分,主要有定时系统,显示电路及秒脉冲发生器。研究手段:借助multisim进行仿真

信号灯控制系统流程图定时系统电路设计图三片74LS245在此电路中用于向减法计数器输入30,20,5这三个数,保证状态循环顺利进行,A1~A8计数方式为BCD码。即用四位二进制表示一位十进制数。A1~A4为低四位,A5~A8为高四位。故30用BCD码表示为00110000,20表示为00100000,5为00000101,故连接如图。两片4029BD为4为可预置二进制/十进制可逆计数器,BD=1时进行二进制计数,BD=0时,进行十进制计数,UD=1时进行加法计数,UD=0时进行减法计数。本设计中要用十进制减法计数器,故使BD=0,UD=0,即都接地。PE为预设控制。PE=1时Q0Q1Q2Q3=ABCD,PE=0时正常计数。TC为进位输出端,个位倒计时为0时,给十位发出脉冲,十位进行一次减计数。图中两片4029分别负责读取74LS245的高四位和低四位,从而进行十进制减法计数。中规模集成电路74LS47为七段显示译码器,输入端A1、A2、A3和A4接收4位二进制码,输出端Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qf和Qg分别驱动7段显示器的7段。七段显示译码电路真值表定时系统仿真图显示电路设计图主控制电路有4种状态,设这4种状态依次用S0(主绿灯亮,支红灯亮)、S1(主黄灯亮,支红灯闪烁)、S2(主红灯亮,支绿灯亮)、S3(主红灯闪烁,支黄灯壳)表示,此处4029BD用作

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