đồ án thiết kế đèn giao thông

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
HỌC PHẦN: EE3810
SINH VIÊN :Lê Hồng Vinh
MSSV:20093687
TÊN ĐỒ ÁN :THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THÔNG NGÃ TƯ
I-Yêu cầu kĩ thuật
Mạch đèn tín hiệu giao thông ở ngã tư, gồm có 4 trụ đèn.Các trụ được lắp đặt ở các
góc ngã tư. Hai cặp trụ đèn đối diện nhau có hoạt động giống nhau: A,B và C,D.
Có 2 chế độ
-Chế độ 1:khi cột A,B hoặt động chuyển từ màu xanh, vàng, đỏ thì cột C,D chuyển
từ đỏ, vàng ,xanh.Có led đếm ngược thời gian các đèn.
Đèn xanh sáng 20s
Đèn vàng sáng 5s
Đèn đỏ sáng 27s
-Chế độ 2: đèn vàng nhấp nháy
Hai chế độ được thiết kế chuyển mạch bằng công tắc.
I-Phân tích thiết kế:
Mạch đèn tín hiệu giao thông được chia làm các khối
-Mạch nguồn: Có vai trò cung cấp toàn bộ năng lượng cho mạch điều khiển
-Mạch tạo xung :tạo ra xung vuông có tần số 1 Hz
-Mạch điều khiển đèn: lấy xung từ mạch tạo xung điều khiển các đèn sáng lần lượt
xanh, vàng, đỏ
-Mạch hiển thị: gồm các led 7 thanh có nhiệm vụ hiển thị các số đếm ngược cho
người điều khiển phương tiện dễ dàng và chủ động.
2.1.Mạch nguồn
C1
0.47u
TR1
TRAN-2P2S
C2
0.22u

C3
1000u
BR1
2W02G
Q1
2N2926
D1
BZT52C12S-7-F
R2
100k
R1
100k
Chú thích sơ đồ trên:
- Tụ C1 có chức năng lọc nhiễu cao tần bám theo đường điện AC 220V
- Tụ C2 có chức năng lọc nhiễu cao tần bám theo đường dây điện AC220V, đây là
mạch lọc thứ hai nhằm lọc triệt để nhiễu không cho lọt vào trong bộ nguồn.
- Cầu đi ốt chỉnh lưu D1 có chức năng đổi điện AC thành DC, tuy nhiên nếu chưa
có tụ lọc thì điện DC có dạng nhấp nhô.
- Tụ hóa C3 mắc nối tiếp để lọc cho điện áp DC bằng phẳng
-Mạch dùng IC ổn áp LA 7805
2.2.Mạch tạo xung:
Khi có điện áp VDD 12V cung cấp vào các mạch trong IC, mạch dao động tạo
xung gốc bằng thạch anh 32,768kHz hoạt động tạo ra dao động chuẩn là
32,768kHz., sau đó các mạch tạo xung Clock sẽ lấy dao động chuẩn từ thạch anh
đưa vào bộ chia tần ( gồm 1 bộ chia tần cho 16 dùng ic 4060 và chia cho 2 dùng
DFF lấy ra xung Clock chuẩn có tần số 1 HZ
X1
CRYSTAL
R1
6.2k

R2
750k
C2
82pF
C3
20pF
RS
11
MR
12
Q3
7
Q4
5
Q5
4
Q6
6
Q7
14
Q8
13
Q9
15
Q11
1
Q12
2
Q13
3

CTC
9
RTC
10
U7
4060
D
5
Q
1
CLK
3
Q
2
R
4
S
6
U8:A
4013
1Hz
2.3. Mạch điều khiển.
Mạch điều khiển gồm 1 bộ đếm từ 0-51 cho 6 bit đầu ra và 1 mạch tổ hợp các trạng
thái của các đèn ứng với mỗi giây.
Mạch đếm từ 0-51
J
4
Q
15
CLK

1
K
16
Q
14
S
2
R
3
J
4
Q
15
CLK
1
K
16
Q
14
S
2
R
3
J
4
Q
15
CLK
1
K

16
Q
14
S
2
R
3
J
4
Q
15
CLK
1
K
16
Q
14
S
2
R
3
(CLK)
J
4
Q
15
CLK
1
K
16

Q
14
S
2
R
3
J
4
Q
15
CLK
1
K
16
Q
14
S
2
R
3
U?
NAND_4
F E D C
B
A
Bảng trạng thái các cột đèn trong 1 chu kì 52s
Thời
gian
1 20 5 1 20 5 1
Cột 1 Đỏ Đỏ Đỏ Đỏ Xanh Vàng Đỏ

Cột 2 Đỏ Xanh Vàng Đỏ Đỏ Đỏ Đỏ
Bảng trạng thái :
Giây A B C D E F D1 X1 V1 D2 X2 V2
1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0
2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
3 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0
… 1 0 0 0 1 0
21 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0
22 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1
… 1 0 0 0 0 1
26 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1
27 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0
28 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0
… 0 1 0 1 0 0
47 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0
48 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0
0 0 1 1 0 0
52 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
Dùng phần mềm Karmar v3.6.2 ta tìm được hàm logic biểu diễn trạng thái các đèn
D1=
AB AC AD E ADF+ + +
X1=
ABCEF ABCD ABC ABD ABE ABF+ + + + +
V1=ACDEF+AB
D2 =
BC DE F BCE BCD A+ + +
X2=
ABC ABF ABC D A BE ACDE F+ + + +
V2=
BCDF BCDE BC D E+ +

Mạch mô phỏng
Trong file đính kèm