三电综合实验——交通信号灯设计
交通信号灯设计方案
交通信号灯设计方案1. 引言交通信号灯是城市交通管理的重要组成部分,用于指导交通流量的控制和协调。
设计一个高效可靠的交通信号灯方案,可以提高交通流畅度、减少交通事故,并实现人车分流等交通管理目标。
本文将介绍一个基于智能控制算法的交通信号灯设计方案。
该方案利用现代技术,如计算机视觉和机器学习算法,来实现智能化的交通信号控制,并结合实际道路情况和交通流量,做出合理的信号灯调度策略。
2. 方案设计2.1 信号灯类型选择根据道路交通特点和需求,选择合适的信号灯类型。
常见的信号灯类型有红绿灯、箭头灯和倒计时灯等。
本方案将采用红绿灯作为基本信号灯类型,可以根据实际需求添加其他类型的信号灯。
2.2 信号灯位置布置根据道路交通状况和交通流量,合理布置交通信号灯的位置。
通常情况下,信号灯安装在交叉口中心位置,以便实现对所有方向的车辆进行控制。
同时,根据实际道路情况和可行性,可以考虑设置多个信号灯来分别控制不同的车流。
2.3 信号灯配时方案考虑到不同时间段和交通状况的变化,设计合理的信号灯配时方案是关键。
本方案将采用基于智能控制算法的动态配时方式。
通过实时监测交通流量和道路状况,结合预设参数和优化算法,来调整信号灯的配时策略,以实现最佳的交通流量控制。
2.4 信号灯检测技术实现智能化的信号灯控制需要准确的交通流量和车辆信息。
为此,采用先进的交通检测技术来获取实时数据。
这些技术包括视频监控、车辆探测器、无线传感器等。
通过对这些数据进行分析,可以实时了解交通状况,及时做出信号灯的调整。
2.5 信号灯控制算法本方案采用机器学习算法,通过大量的交通数据进行训练,来实现信号灯的智能控制。
算法将根据交通流量、行驶速度、车辆类型等参数,动态调整信号灯的配时策略,以实现最佳的交通流量控制和道路安全。
3. 方案实施3.1 交通信号灯设备安装按照设计方案,安装交通信号灯设备,包括信号灯灯头、信号控制箱、电缆、设备支架等。
3.2 信号灯控制系统建设搭建信号灯控制系统,包括传感器设备、数据采集模块、信号灯控制模块、通信模块等。
交通信号灯控制实训报告
交通信号灯控制系统电路设计班级:电子0901学号:06姓名:舒志铭指导教师:孟凤果时间:2011-6-26一:实验题目设计一个交通信号灯控制系统电路,使其满足:1.东西车行道车辆放行25秒钟。
2.25秒后,东西车行道的黄灯闪烁4秒钟,以警示车辆将切换红绿灯。
此时南北车行道仍维持红灯点亮。
在南北车行道亮红灯期间,在2位数码管上显示计数值(每秒减1),从25减为0。
3.东西车行道的黄灯闪烁4秒钟后,南北车行道放行30秒钟。
4.南北车行道放行30秒钟后,转为南北车行道的绿灯闪烁5秒钟,以警示将切换红灯。
此时东西车行道仍维持红灯点亮。
5.南北车行道的绿灯闪烁4秒钟后,再转为东西车行道车辆放行25秒钟。
如此循环重复。
6.此次实验还要求具有一定的人为控制能力。
例如,南北方向在红灯期间有一辆救护车要通行,此时就要求要人为的改变南北方向的红灯为绿灯,东西方向的绿灯为红灯。
二:元件清单三:流程图四:原理图五:试验程序TIME EQU 0030HLED_G1 BIT P1.1 LED_Y1 BIT P1.2 LED_R1 BIT P1.0 LED_G2 BIT P1.4 LED_Y2 BIT P1.5 LED_R2 BIT P1.3ORG 0000H LJMP MAINORG 0003HLJMP INT0_SERORG 0013HLJMP INT1_SERORG 0030H MAIN:MOV TMOD, #00000001BMOV TH0, #3CHMOV TL0, #0B0HCLR TF0SETB TR0SETB EX0SETB EX1CLR IT0CLR IT1SETB EALOOP:MOV R2,#20MOV R3,#20MOV TIME,#25LCALL DISPLAY;====================== WAIT1:JNB TF0, WAIT1CLR TF0MOV TH0, #3CHMOV TL0, #0B0HLCALL STATE1DJNZ R2, WAIT1MOV R2, #20DEC T IMELCALL DISPLAYDJNZ R3, WAIT1MOV R2, #5MOV R3, #3MOV R4, #5 WAIT2:JNB TF0, WAIT2CLR TF0MOV TH0, #3CHMOV TL0, #0B0HLCALL STA TE2DJNZ R4, WAIT2CPL LED_G1MOV R4, #5DJNZ R2, WAIT2MOV R2, #5DEC T IMELCALL DISPLAYDJNZ R3, WAIT2MOV R2, #20MOV R3, #2 WAIT3:JNB TF0, WAIT3CLR TF0MOV TH0, #3CHMOV TL0, #0B0HLCALL STA TE3DJNZ R2, WAIT3MOV R2, #20DEC T IMELCALL DISPLAYDJNZ R3, WAIT3MOV R2, #20MOV R3, #20MOV TIME, #25LCALL DISPLAY WAIT4:JNB TF0, WAIT4CLR TF0MOV TH0, #3CHMOV TL0, #0B0HLCALL STATE4DJNZ R2, WAIT4MOV R2, #20DEC T IMELCALL DISPLAYDJNZ R3, WAIT4MOV R2, #5MOV R3, #3MOV R4, #5 WAIT5:JNB TF0, WAIT5CLR TF0MOV TH0, #3CHMOV TL0, #0B0HLCALL STATE5DJNZ R4, WAIT5CPL LED_G2MOV R4, #5DJNZ R2, WAIT5MOV R2, #5DEC T IMELCALL DISPLAYDJNZ R3, WAIT5MOV R2, #20MOV R3, #2WAIT6:JNB TF0, WAIT6CLR TF0MOV TH0, #3CHMOV TL0, #0B0HLCALL STA TE6DJNZ R2, WAIT6MOV R2, #20DEC T IMELCALL DISPLAYDJNZ R3, WAIT6LJMP LOOP;=========================== STATE1:CLR LED_G1SETB LED_Y1SETB LED_R1SETB LED_G2SETB LED_Y2CLR LED_R2RETSTATE2:SETB LED_Y1SETB LED_R1SETB LED_G2SETB LED_Y2CLR LED_R2 RETSTATE3:SETB LED_G1CLR LED_Y1SETB LED_R1SETB LED_G2SETB LED_Y2CLR LED_R2 RETSTATE4:SETB LED_G1SETB LED_Y1CLR LED_R1CLR LED_G2SETB LED_Y2SETB LED_R2 RETSTATE5:SETB LED_G1SETB LED_Y1CLR LED_R1SETB LED_Y2SETB LED_R2RETSTATE6:SETB LED_G1SETB LED_Y1CLR LED_R1SETB LED_G2CLR LED_Y2SETB LED_R2RET;===========================DISPLAY:MOV A, TIMEMOV B, #10DIV ABMOV 31H, AMOV 32H, BMOV DPTR, #LEDTABMOV A, 31HMOVC A, @A+DPTRMOV P0, AMOV A, 32HMOVC A, @A+DPTRMOV P2, ARET;===========================LEDTAB:DB 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H, 99H DB 92H, 82H, 0F8H, 80H, 90H;============================INT0_SER:MOV P0, #0FFHMOV P2, #0FFHSETB LED_G1SETB LED_Y1CLR LED_R1CLR LED_G2SETB LED_Y2SETB LED_R2RETIINT1_SER:MOV P0, #0FFHMOV P2, #0FFHCLR LED_G1SETB LED_Y1SETB LED_R1SETB LED_G2SETB LED_Y2CLR LED_R2RETIEND六:调制过程1、交通灯信号说明:车道有红、黄、绿3种指示灯,红色表示禁止通行,绿色表示正常通行,黄色表示缓慢通行(红灯时间=绿灯时间+黄灯时间);人行道有红和绿两种灯,红色表示禁止通行,绿色表示允许通行(红灯时间=绿灯时间)2、因为本系统是交通信号灯控制系统,所以要先了解实际交通信号灯的变化规律。
交通灯设计实验报告
d)可以手动调整和自动控制,夜间为黄灯闪耀。
四、
(一)设计思路
i.总体设计-------输入部分:
图3
B.控制器电路
本实验选用8位寄存器74LS164组成扭环行十二进制计数器。扭环型十二进制计数器的模块电路图4示:
表5扭环形十二进制计数器的状态表
t
计数器输出
南北方向
东西方向
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
NSG
NSY
NSR
EWG
EWY
EWR
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
2
1
1
0
0
0
1)用555定时器构成脉冲1Hz的基准信号,在进过74ls163构成4进置的计数器,则输入部分最终输入的信号为4s的基准信号。
ii.总体设计-------控制部分:
2)利用8位移位寄存器74LS164作为中心控制芯片,进过一些逻辑门组成控制南北方向,和东西方向交通灯的亮灭。
iii.总体设计-------输出部分:
安装调试----------------------------------------------------------第七页
元器件及清单----------------------------------------------------第九页
交通信号灯的课程设计
交通信号灯的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并描述交通信号灯的基本构成及功能。
2. 学生能够掌握交通信号灯的颜色代表的含义及其相关交通规则。
3. 学生能够了解交通信号灯在交通安全中的作用和重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确识别并遵守交通信号灯指示。
2. 学生通过小组合作,设计并制作一个简易的交通信号灯模型,培养动手实践能力。
3. 学生能够运用交通信号灯知识,分析和解决实际生活中的交通安全问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习交通信号灯,培养安全意识和遵守交通规则的自觉性。
2. 学生在学习过程中,增强合作意识,尊重他人意见,培养团队精神。
3. 学生能够认识到交通信号灯在维护交通秩序、保障生命安全中的重要作用,树立社会责任感。
课程性质:本课程为小学四年级科学学科课程,结合交通安全教育,以实践性、互动性为主。
学生特点:四年级学生对交通安全知识有一定的了解,但尚需巩固和深化;好奇心强,喜欢动手操作和合作学习。
教学要求:注重理论知识与实践操作相结合,关注学生个体差异,激发学生学习兴趣,培养其安全意识和遵守交通规则的自觉性。
通过课程目标分解,使学生在学习过程中达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 交通信号灯的基本构成:介绍交通信号灯的三个颜色灯(红灯、黄灯、绿灯)及其作用,让学生了解信号灯的基本组成部分。
2. 交通信号灯的颜色含义:详细讲解红灯停、黄灯注意、绿灯行的规则,并举例说明。
3. 交通信号灯的运作原理:简要介绍信号灯的切换机制,引导学生了解信号灯的运作过程。
4. 交通规则与信号灯:结合教材内容,讲解遵守交通信号灯的重要性,强调安全意识。
5. 实践活动:分组进行简易交通信号灯制作,让学生在实践中掌握交通信号灯知识。
6. 案例分析:分析实际生活中的交通信号灯问题,让学生学会运用所学知识解决实际问题。
教学内容安排和进度:第一课时:交通信号灯的基本构成和颜色含义。
(完整word版)电子技术实验(交通信号灯)-刘家豪(word文档良心出品)
交通控制灯实验报告一.实验项目内容:以4个红色指示灯,4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东,南,西,北4个方向的红绿黄交通灯。
控制这些指示灯,使它们按以下规律亮和灭。
1.东、西方向绿灯亮,南、北方向红灯亮,时间30s。
2.东、西方向黄灯闪烁,南、北方向红灯亮,时间2s。
3.东、西方向红灯了,南、北方向绿灯亮,时间30s。
4.东、西方向红灯亮,南、北方向黄灯闪烁,时间2s。
5.返回1,继续运行。
二、实验时间计划表:主要任务计划学时数实际学时数完成情况资料查询 4 3 完成仿真调试 2 2 完成报告撰写 2 2 完成三、方案论证:本次实验利用Mulitisim软件进行仿真,相比利用实际组合逻辑,时序电路来说,利用软件进行仿真的最大优势在于其灵活性较高。
可以无成本的进行电路修改,电路功能测试等。
因此通过查询相关资料,了解交通控制灯所需具体电路模块,利用Mulitisim软件进行电路的搭建可行性较高。
同时遇到问题后,十分容易检测出来,也较容易进行修改。
四、电路原理简介:如图1所示。
它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
其中,秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯的控制信号,经驱动电路后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它控制定时器和译码器的工作。
TL:表示东西方向或南北方向绿灯亮的时间间隔30秒,即车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到,TL=1,否则TL=0。
TY:表示黄灯亮的时间间隔为2秒。
定时时间到,TY=1,否则, TY=0。
ST:表示定时器到了规定的时间后,由控制器发出状态转换信号,由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。
五、单元电路设计:1.定时器:定时器由与系统秒脉冲同步的计数器构成,要求计数器在状态转后在时钟上升沿作用下,计数器从零开始进行增1计数,向控制器提供模2的定时信号TY和模30的定时信号TL。
控制器控制器是交通管理的核心,它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。
交通信号灯的设计
计算机与通信工程学院实验报告一、设计目的及性能要求1、进一步熟悉数字电路中计数器,译码器,555定时器等中规模逻辑器件的综合使用。
2、探究,学习可编程交通信号灯的工作原理。
3、了解使用数字电子电路知识来解决电子线路的实际问题的能力。
以便更好掌握所学的知识,培养一定的动手能力。
二、实验原理图及描述电路大体上可分为三个部分,即:主控制电路部分、计数器部分、红绿灯控制部分。
红绿灯控制部分的门电路较多,需要占用较大的空间;主控制电路部分分布在系统的各个部分,可以说是系统的灵魂,它对整个系统进行着控制。
计数器部分比较简单,主要是进行计数并且产生进位信号由55定时器产生脉冲作为个位减数计数器输入,当减数到0后借位输出端有作为十位输入,十位减数计数器开始计时,此时将十位初始输入端由74LS162产生计数以及74LS138译码器生成,同时将十位减数计数器的借位端作为个位减数计数器的置数端和自己的置数端还有74LS162的脉冲输入,从未达到控制交通灯亮灭的时间。
三、设计内容及步骤(1)以555定时器接外接电路形成多谐荡器,输出频率为0.011Hz 的脉冲信号,用作74LS162计数器及74LS192减法计数器的CLK 信号。
由脉冲频率公式:f=1/(0.7(R 1+2R 2)C )可能是由于软件原因,使f=0.0111Hz ,可选择R1=53K ,R2=95K ,C=68nF 。
脉冲发生器(2)主电路信号灯亮灭真值表信号灯控制电路信号灯控制电路采用74LS162输出为0011时置数,接成四进制计数器,CLK接状态转换控制信号根据真值表的情况来确定红绿灯的输出连接。
(3)初值预置和显示电路原理图当交通灯控制系统开始工作时,该部分电路将实现各种状态的转换功能。
由于Multisim的问题,本来预置数为35、5、35、5,现在根据原理,预置数要改为45、5、45、5,将数码管显示主干路和次主干路红绿灯情况,此次设计将主干路和次主干路红绿灯显示时间设置为同样的。
交通信号灯课程设计
交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并描述交通信号灯的基本结构、功能及工作原理。
2. 学生能够掌握交通信号灯的色灯意义及其对应的交通规则。
3. 学生能够了解交通信号灯在交通安全中的作用和重要性。
技能目标:1. 学生能够通过观察、分析,运用所学知识解释实际交通信号灯的工作过程。
2. 学生能够设计简单的交通信号灯控制系统,培养动手操作和问题解决能力。
3. 学生能够运用交通规则,提高交通安全意识和自我保护能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生关注交通安全的意识,树立遵守交通规则的观念。
2. 增强学生的社会责任感,让他们明白自己作为交通参与者的角色和责任。
3. 培养学生合作、探究的学习态度,激发他们对科学技术的兴趣。
课程性质:本课程为小学四年级科学课,结合生活实际,注重实践与理论相结合。
学生特点:四年级学生好奇心强,具备一定的观察能力和动手能力,但对交通安全知识的理解有限。
教学要求:通过生动有趣的方式,引导学生观察、思考、实践,提高交通安全意识和科学素养。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 交通信号灯的基本概念- 信号灯的组成与功能- 交通信号灯的种类及特点2. 交通信号灯的工作原理- 信号灯的控制方式- 信号灯变化规律及原理3. 交通信号灯的色灯意义- 红灯停、绿灯行、黄灯亮的含义- 闯红灯的危害及后果4. 交通规则与信号灯- 交通信号灯与交通规则的关系- 不同场景下的交通信号灯应用5. 交通安全教育- 交通安全意识培养- 遵守交通规则的必要性6. 实践活动- 观察和分析学校周边的交通信号灯- 设计简单的交通信号灯控制系统教学内容安排和进度:第一课时:交通信号灯的基本概念第二课时:交通信号灯的工作原理第三课时:交通信号灯的色灯意义第四课时:交通规则与信号灯第五课时:交通安全教育第六课时:实践活动教材章节:《科学》四年级上册第四章《生活中的科学》第三节《红绿灯的秘密》。
交通信号灯课程设计--交通信号灯控制电路的设计
交通信号灯课程设计--交通信号灯控制电路的设计目录绪论 (1)1 设计目的和意义 (2)2 目标与总体方案 (2)2.1 时钟信号发生器 (3)2.2 计数器 (4)2.3 主控制器 (5)3 设计方法和内容 (6)3.1实验器材及介绍 (6)3.1.1 74LS00 (7)3.1.2 74LS48 (8)3.1.3 74LS90 (9)3.1.4 74LS20 (10) (11)3.1.6 电阻 (14)3.1.7 发光二极管 (16)4、软件仿真 (17)4.1、EWB应用 (17)4.2、开发板实物正、反面 (23)5、设计创新与关键技术 (26)5.1、焊锡 (26)5.2、焊锡注意 (26)5.2.1、保持合适的温度 (26)5.2.2、用烙铁头对焊点施力是有害的 (27)5.3、电路调试 (27)5.3.1、调试前的检查 (27)5.3.2、调试中注意的事项 (27)5.3.3、测量电路中是否接通 (28)5.3.4、通电后的测试 (28)总结 (29)致谢 (31)参考文献 (32)交通信号灯控制电路的设计摘要:交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高交通道路通行能力、减少交通道路事故有明显事故。
通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红绿灯的状态转换,指挥车辆行人通行,保证车辆行人安全,实现车辆行人安全,实现十字路口交通管理自动化。
十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。
有一个主干道和一个只感到的十字路口,每边都设置了红绿黄色信号灯。
红灯亮表示禁止通行,绿灯亮表示可以通行,在绿灯变红灯时限要求黄灯亮几秒鈡,以便让停车线以外的车辆禁止运行。
因为主干道上的车辆多,所以主干道放行的时间要长。
本设计采用较为常用的74系列芯片,及555芯片实现了信号灯与信号脉冲同步实现、同步控制,进而提高了整个系统的稳定性、独立性。
电子技术综合实验交通信号灯控制器
课程设计(综合实验)报告( 2013 -- 2014 年度第1 学期)名称:电子技术综合实验题目:交通信号灯控制器院系:电气与电子工程学院班级:学号:学生姓名:指导教师:**设计周数: 1成绩:日期:2014 年 1 月15 日《电子技术》综合实验任务书一、目的与要求1.目的1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节,通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能,提高综合运用知识的能力,逐步增强实际工程训练。
1.2注重培养学生正确的设计思想,掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。
1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。
1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。
2.要求2.1 能够根据设计任务和指标要求,综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。
2.2根据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等有关文献资料。
要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题,培养自己分析、解决问题的能力。
2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,掌握合理选用的原则。
2.4学会电子电路的安装与调试技能,掌握常用仪器设备的正确使用方法。
利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法,解决实验中出现的问题。
2.5学会撰写综合实验总结报告。
2.6通过综合实验,逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度,培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。
要求学生在设计过程中,坚持勤俭节约的原则,从现有条件出发,力争少损坏元件。
2.7在综合实验过程中,要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。
二、主要内容共有7个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题,学生根据自身情况自由选择其中之一。
1.移位寄存器型彩灯控制器2.智力竞赛抢答器3.电子拔河游戏机4.交通信号灯控制器5.数字电子钟6.电子密码锁7.数字电子钟(硬件)三、进度计划四、设计(实验)成果要求1.学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计,通过论证与选择,确定总体方案;然后对方案中单元电路进行选择和设计计算;最后画出总体电路图。
交通信号灯设计实验
实验名称自主设计型实验交通信号灯设计实验1.实验目的(1)掌握74LS161、74LS112、74LS20、74LS00的逻辑功能和使用方法(2)利用JK触发器及与非门构成控制电路(3)掌握555集成定时器的基本逻辑电路功能及使用方法(4)运用所学知识进行电路设计,提高动手能力2.总体设计方案或技术路线设计方案:通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。
通过本次设计实现以下功能:(1)设计一个交通信号灯控制器,由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯。
(2)主干道绿灯6秒,黄灯2秒,红灯4秒;支干道红灯8秒,绿灯2秒,黄灯2秒。
主干道设立6秒、2秒、4秒计时、显示电路;支干道设立8秒、2秒、2秒计时、显示电路。
(3)主干道绿灯亮时,支干道红灯亮;支干道绿灯亮时,主干道红灯亮。
在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮黄灯作为过渡。
注:考虑到数字实验箱芯片插座数量限制,交通信号灯转换时间有所缩短,但不影响其功能及电路总体结构,只是转换时间较短。
技术路线:电路主要由秒脉冲发生器、计时器、JK触发器、门电路等部分组成。
(1)脉冲发生器是由555定时器构成的多谐振荡器,因为控制系统是以秒作为单位,所以用秒脉冲发生器,且其对信号的精度要求不高,这里选用555定时器来构成。
555定时器组成的秒脉冲CP1的周期为:T≈0.7(R1+2*R2)*C,若T=1s,令C=10µF,R1=44.2KΩ,R2=51KΩ。
(2)计数器部分采用74LS161,主干道和支干道分开显示,主干道完成6s、2s、4s循环,支干道完成8s、2s、2s循环。
计数器采用的是复位法实现所需进制计数。
首先设置主干道6s的计数,将计数器输出端Q2、Q3与与非门连接,当6s计数完成时,两个输出端为1,与非门输出由1变为0,并产生脉冲信号给主控电路中的JK触发器(默认Q端输出初始值为0,J、K输入1),触发器输出状态变化时,Q由0变为1,Q’由1变为0,同时将与非门的输出端接到计数器的清零端,开始下一次计数。
交通信号灯实训报告
交通信号灯实训报告一、实训目的和背景交通信号灯是一种用于控制道路交通流量的设备,用来指示行车和行人何时可以通行或停止。
在实际道路交通中,交通信号灯的作用非常重要,能够有效地维持交通秩序、减少交通事故的发生。
本次实训的目的是通过设计和制作一个简单的交通信号灯原型,加深对交通信号灯工作原理的理解,并掌握相关的电路设计和制作技能。
二、实训内容和步骤1. 设计电路:根据交通信号灯的工作原理,设计一个适用于实际道路交通的交通信号灯电路。
电路主要包括三个信号灯(红灯、黄灯、绿灯)和控制电路。
2. 制作电路:根据电路设计图,采购所需的元器件,并按照设计图进行电路的制作。
注意电路的布局和连接的准确性。
3. 安装信号灯:根据交通信号灯的设计,制作信号灯的灯罩和支架,并将信号灯安装在合适的位置。
4. 调试和测试:将制作好的交通信号灯连接电源,并进行调试和测试,确保信号灯的正常工作。
5. 实验报告:根据实训的过程和结果,撰写实验报告,包括实验目的、实验步骤、实验结果及分析等内容。
三、实训所需材料和设备1. 元器件:电路板、LED灯、电阻、电容、开关等。
2. 工具:钳子、螺丝刀、焊接工具等。
3. 设备:电源、万用表、示波器等。
四、实训结果和总结通过本次实训,我成功地设计和制作了一个简单的交通信号灯原型,并对交通信号灯的工作原理有了更深入的理解。
通过实际操作,我掌握了相关的电路设计和制作技能,并学会了如何调试和测试电路的工作情况。
实训过程中,我发现电路的布局和连接的准确性对信号灯的正常工作非常重要,需要仔细操作和检查。
通过本次实训,我提高了实际操作的能力和动手实践的能力,为将来的工作打下了基础。
本次交通信号灯实训让我对交通信号灯有了更深入的了解,并掌握了相关的电路设计和制作技能。
这对我的专业学习和将来的工作都具有重要意义。
交通信号灯控制电路的设计
交通信号灯控制电路的设计交通信号灯是城市中重要的交通工具,它可以指示交通的方向和状态,确保道路交通的安全和有序。
要设计一个稳定可靠的交通信号灯控制电路,需要了解交通灯的工作原理和电路的设计流程。
本文将从交通信号灯的工作原理、设计流程和实际应用等方面介绍交通信号灯控制电路的设计。
一、交通信号灯的工作原理交通信号灯通常采用三色灯的组合,包括红色、黄色、绿色三种颜色。
红灯表示停止,黄灯表示准备停止或警告,绿灯表示通行。
交通信号灯工作时,都是通过控制灯的亮灭状态来指示车辆和行人行进的状态。
二、交通信号灯控制电路的设计流程1.确定系统功能和特性:首先需要确定控制系统的功能和特性,包括交通信号灯灯柱数量、灯序、亮灯时序等。
这些确定了之后,才能开始进行电路的设计。
2.确定元件规格:确定所需的元件种类和规格,例如控制器、继电器、开关、电感、电容等等。
3.电路原理设计:在确定系统功能和特性基础上,进行电路原理设计,根据需要划分不同的电路单元,包括控制器、开关、定时器、电源等。
4.电路细节设计:在电路原理设计的基础上进行电路细节设计,包括选择元件、布局、连接方式等。
5.软件设计:在硬件设计完成后,需要进行软件设计,包括编写控制程序、计算定时器参数等。
6.电路调试:对设计好的电路进行调试和优化,确保电路的稳定性和可靠性。
7.制作PCB板和组装:电路设计完成后,需要将电路图制作成PCB板,并进行元器件的焊接和组装,以组成完整的控制系统。
三、交通信号灯控制电路的实际应用交通信号灯控制电路在城市交通设施中广泛应用,为道路交通提供了有力保障。
控制电路可以根据道路交通情况自动改变灯的亮灭状态,以便让车辆和行人在道路交通中行进更加安全、有序。
实际应用中,还需要根据不同的交通规则和需要,选择合适的交通信号灯控制电路,并对其进行维护和保养,以确保设施的稳定性和可靠性。
四、总结通过本文的介绍,我们了解了交通信号灯的工作原理和交通信号灯控制电路的设计流程。
电器综合课程设计交通灯
电器综合课程设计交通灯一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电器综合课程中交通灯的相关知识。
通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:–了解交通灯的基本工作原理和组成部分;–掌握电器的基本电路和控制逻辑;–熟悉交通灯的设计标准和规范。
2.技能目标:–能够分析交通灯电路图,并理解其工作流程;–能够运用电器知识,设计和搭建简单的交通灯电路;–能够对交通灯系统进行调试和维护。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识和团队合作精神;–增强学生对交通安全和规范意识的重视;–提高学生对电器综合课程的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.交通灯的基本工作原理和组成部分;2.电器的基本电路和控制逻辑;3.交通灯的设计标准和规范;4.交通灯电路的设计和搭建;5.交通灯系统的调试和维护。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学,包括:1.讲授法:通过讲解交通灯的基本原理和工作流程,使学生掌握相关知识;2.讨论法:通过小组讨论,引导学生深入思考电器电路和控制逻辑;3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解交通灯的设计标准和规范;4.实验法:通过动手实验,让学生亲自设计和搭建交通灯电路,培养其实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用合适的电器综合课程教材,为学生提供系统性的知识学习;2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识视野;3.多媒体资料:制作交通灯工作原理和设计流程的PPT和视频,帮助学生更直观地理解知识;4.实验设备:准备交通灯电路所需的实验设备和材料,让学生能够亲自动手实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其学习态度和理解能力;2.作业:布置相关的作业,评估学生对知识的掌握程度和应用能力;3.考试:安排期末考试,全面测试学生对课程知识的掌握情况。
交通信号灯的设计与制作
交通信号灯的设计与制作
第一步:需求分析
首先需要了解交通信号灯的使用环境,包括道路类型、交通流量、车辆速度等。
根据需求确定信号灯的安装位置、数量和类型。
第二步:材料准备
根据设计要求,选择适合的材料进行制作,主要包括信号灯灯罩、信号灯灯体、信号灯支架等。
第三步:电路设计
第四步:灯体制作
根据信号灯的设计图纸,制作灯体。
灯体通常由聚碳酸酯或其它合适的材料制成,具有防水、耐用等特性。
第五步:灯罩制作
根据信号灯的颜色和形状需求,制作灯罩。
灯罩通常由透明的聚碳酸酯材料制成,在灯体上方放置灯罩,以确保信号灯的可见性。
第六步:支架制作
根据信号灯的实际需求,制作信号灯的支架。
支架通常由金属材料制成,应该具有足够的稳定性和耐久性。
第七步:电路连接与安装
将电路连接到信号灯的LED灯和电源上,并进行必要的调试和测试,
确保信号灯能够正常工作。
然后将信号灯安装在指定位置上,通常使用螺
丝或其它合适的方法进行固定。
第八步:系统测试与调试
安装完信号灯后,进行系统测试和调试。
测试信号灯的各种工作状态,包括亮度、颜色、闪烁频率等,确保信号灯能够按照预定的方式工作。
第九步:维护与保养
安装完信号灯后,还需要定期进行维护和保养。
维护工作主要包括灯
泡更换、电路检查、清洗灯罩等。
综上所述,交通信号灯的设计与制作是一项复杂而重要的工作,需要
充分考虑各个因素。
只有经过科学合理的设计和严格的制作工艺,才能保
障交通信号灯在实际使用中能够准确、可靠地发挥作用,确保交通顺畅和
安全。
交通信号灯控制电路设计
交通信号灯控制电路设计交通信号灯控制电路是一种用于控制道路交通信号灯的电路。
它通常由一个控制器和多个信号灯组成,可以根据道路交通状况自动或手动控制信号灯的亮灭。
下面将介绍交通信号灯控制电路的设计。
一、控制器的设计控制器是交通信号灯控制电路的核心部件。
它需要实现以下功能:1、根据道路交通状况控制信号灯的亮灭。
2、处理来自传感器的信号,确定当前道路交通状况。
3、实现手动控制信号灯的功能。
4、保证信号灯的同步变化。
基于上述功能,我们可以设计一个基于微控制器的控制器方案。
当传感器侦测到道路上有车辆行驶时,将通过输入口传入控制器。
控制器将根据指令控制信号灯的变化。
控制器还可以设置手动控制模式,可以实现手动控制交通信号的亮灭。
二、信号灯的设计信号灯是交通信号灯控制电路中非常重要的部件。
它需要根据交通信号灯规划进行设计。
交通信号灯包含红、黄、绿三种颜色,每种颜色需要单独的LED灯来实现。
灯的亮灭需要同步进行,可以通过控制器来实现同步变化。
三、电源的设计交通信号灯控制电路需要稳定的电源供应。
因为交通信号灯需要在多个时间段工作,所以电源必须能够持续供应电能。
我们可以采用直流电源或变压器的方法来提供电源。
四、总体设计方案在总体设计方面,我们可以设计一个基于微处理器的系统方案。
系统需要实现实时控制信号灯,以及处理来自传感器的输入信号,根据高低流量交通情况进行信号灯的改变。
总体设计方案需要包含以下部分:1、主处理器2、信号灯电路3、传感器电路4、控制器电路5、电源电路在设计方案上,我们可以采用分离式或集成式设计。
分离式设计可以实现各个模块之间的独立控制和实时运行,但需要较多的布线和空间,成本较高。
集成式设计可以通过合并各个模块,实现系统整体功能和控制,并能够减少空间和布线成本。
总之,交通信号灯控制电路是一个非常复杂的系统。
在设计这样一个系统时,需要专业人员根据道路交通状况和实际需求进行设计。
只有专业人员能够保证交通信号灯控制电路在实际工作中的准确性和稳定性。
初中综合实践设计交通信号灯
初中综合实践设计交通信号灯一、背景介绍交通信号灯是城市道路上非常重要的交通设施,它通过红、黄、绿三种颜色的灯光,指示车辆和行人何时可以通行或停止。
在城市交通中,交通信号灯起着至关重要的作用。
为了更好地培养学生的安全意识和交通规则意识,初中阶段开展综合实践设计活动,设计并制作交通信号灯是一项非常有意义的任务。
二、目标与要求1. 目标:通过本次综合实践设计活动,让学生了解交通信号灯的基本原理和使用方法,并能够自主设计并制作一个简单的交通信号灯。
2. 要求:(1)学生需要掌握LED发光二极管的基本原理和使用方法;(2)学生需要了解红、黄、绿三种颜色在交通信号灯中所代表的含义;(3)学生需要能够独立完成电路连接及外壳制作等工作;(4)学生需要注意安全问题,在操作过程中避免电路短路等危险情况。
三、具体步骤1. 学习LED发光二极管的基本原理和使用方法;2. 学习交通信号灯的基本原理和使用方法,了解红、黄、绿三种颜色在交通信号灯中所代表的含义;3. 设计电路图,确定所需器材和材料;4. 进行电路连接,调试电路;5. 设计外壳并制作,将电路固定在外壳内部;6. 测试交通信号灯的使用效果。
四、实践过程中需要注意的问题1. 安全问题:学生需要注意安全问题,在操作过程中避免电路短路等危险情况。
2. 质量问题:学生需要认真对待每一个细节,确保制作出来的交通信号灯能够正常工作。
3. 合作问题:学生需要相互配合,分工合作,确保任务顺利完成。
五、实践效果及评价通过本次综合实践设计活动,学生不仅了解了交通信号灯的基本原理和使用方法,还掌握了LED发光二极管的基本原理和使用方法。
在实践过程中,学生通过自主设计并制作一个简单的交通信号灯,不仅提高了他们的动手能力和创造力,还培养了他们的安全意识和团队合作意识。
同时,通过对学生的评价,可以了解到学生对于本次活动的掌握程度和学习成果,为今后的教学提供有益的参考。
交通信号灯控制电路设计
交通信号灯控制电路设计交通信号灯是城市交通管理中不可或缺的一部分,它可以保障车辆和行人的交通安全。
在交通信号灯控制电路设计中,我们需要考虑信号灯的正常运行、灯光的亮灭以及交通流量的感应和控制等因素。
下面是一个基于自动感应和定时控制的交通信号灯控制电路设计。
1.电路组成这个交通信号灯控制电路包含以下几个主要部分:-交通流量感应电路-控制信号产生电路-信号灯控制电路-定时控制电路-电源电路2.交通流量感应电路交通流量感应电路可以使用红外传感器或车辆感应线圈来感应车辆和行人的交通流量。
红外传感器可以通过感应物体的红外辐射来检测车辆和行人的存在,而车辆感应线圈则可以感应到车辆经过时的电磁信号。
这些感应器将被放置在交通信号灯附近,以感知交通情况。
3.控制信号产生电路交通信号灯通常需要红、绿、黄三种不同的灯光亮灭组合。
控制信号产生电路可以根据交通流量感应电路的反馈信号产生相应的控制信号。
当感应到车辆或行人时,控制信号产生电路将产生相应的控制信号,以便控制信号灯的亮灭。
4.信号灯控制电路信号灯控制电路接收控制信号,并控制信号灯的亮灭。
在交通信号灯中,红灯通常用于停车,绿灯用于通行,黄灯用于警示。
信号灯控制电路通过控制交通信号灯的亮灭,实现交通流量的有序推进。
5.定时控制电路除了根据交通流量感应来控制信号灯的切换外,定时控制电路也是交通信号灯控制电路中的重要部分。
定时控制电路可以设置每个信号灯的时间段,以确保交通流量的平衡和有序。
6.电源电路为了确保交通信号灯能够正常工作,需要一个稳定的电源电路来为整个控制电路系统供电。
电源电路可以使用交流电源或直流电源,具体根据实际应用环境来选择。
综上所述,一个完整的交通信号灯控制电路设计包括交通流量感应电路、控制信号产生电路、信号灯控制电路、定时控制电路和电源电路。
这个设计可以根据交通流量和定时设置来控制信号灯的亮灭,以确保交通的安全和有序。
在实际的应用中,还可以结合传感器和无线通信技术来实现更智能的交通信号灯控制系统。
交通控制信号灯电路设计
实训五 交通信号灯一、目的(1)培养数字电路的设计能力(2)掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。
二、内容及要求1、设计一个交通信号灯控制电路。
要求:(1)主干道和支干道交替放行,主干道每次放行30秒,支干道每次放行20秒。
(2)每次绿灯变为红灯时,黄灯先亮5秒,此时原红灯不变。
(3)用十进制数字晃示放行及等待时间。
2、用中小规模集成电路组成交通信号灯电路,并用EWB 进行仿真。
3、画出各单元电路图、整机逻辑图和逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。
交通信号灯控制电路框图1、主控制器十字路口车辆运行情况有4种可能:①设开始时主干道通行,支干道不通行,这种情况下主绿灯亮和支红灯亮,持续时间为30秒;②30秒后,主干道停车,支干道仍不通行,这种情况下主黄灯亮和支红灯亮,持续时间为5秒;③5秒后,主干道不通行,支道通行,这种情况下主红灯和支绿灯亮,持续时间为20秒;④20秒后,主道仍不通,支道停车,这种情况下主红灯和支黄灯亮,持续时间为5秒。
要求主控制器电路也有4种状态,设这4种状态为:0S 、1S 、2S 、3S 。
状态图如下图所示。
主控制器的状态图用二---十进制计数器74LS90来实现,采用反馈归零法构成4进制计数器。
如下图所示。
X1主控制器的逻辑图2、计数器计数器有两个作用:一个是根据主干道和支干道车辆运行时间以及黄灯切换时间的要求,进行30 秒、20秒、5秒3种方式的计数;二是向主控制器发出状态转换信号,主控制器根据状态转换信号进行状态转换。
计数器除需要秒脉冲作用时钟信号外,还要受主控制器的状态控制。
计数器的工作情况为:计数在主控制器进入0S 状态时开始30秒计数;30秒后产生归零脉冲,并向主控制器发出状态转换信号,使计数器归零,主控制器进入1S 状态,计数器开始5 秒计数;5 秒后又产生归零脉冲,并向主控制器发出状态转换信号,使计数器归零,主控制器进入2S 状态,计数器开始20 秒计数;20 秒后又产生归零脉冲,并向主控制器发出状态转换信号,使计数器归零,主控制器进入3S 状态,计数器开始 5 秒计数;5 秒后又产生归零脉冲,并向主控制器发出状态转换信号,使计数器归零,主控制器进入0S 状态,开始新一轮循环。
交通信号灯实验报告
交通信号灯实验报告
实验目的:
1.了解交通信号灯的工作原理和运行规律。
2.掌握交通信号灯的控制方法和时序控制原理。
3.分析并解决部分交通信号灯系统中存在的问题,提出改进建议。
实验设备:
交通信号灯、计时器、按钮。
实验原理:
交通信号灯是用来控制交叉路口或公路上的车流和人流,保证
道路交通安全和畅通的设备。
交通信号灯分为红、黄、绿三色灯,
绿色代表通行,红色代表停止,黄色表示即将改变通行方向或停止。
各信号灯的时序控制方式不同,根据需要进行设置。
实验过程:
1. 将信号灯与电源连接,并开启计时器。
2. 先控制信号灯全部为红灯。
3. 操作按钮使信号灯变为绿灯,计时器开始计时,时间到后变为黄灯,再过一定时间变为红灯。
4. 改变信号灯运行时序,比如让信号灯一直为绿灯或黄灯。
5. 对部分信号灯系统进行数据采集,分析其存在的问题。
实验结论:
通过本次实验,我们深入了解了交通信号灯的工作原理和时序
控制原理,并掌握了对信号灯的控制方法。
通过采集数据和分析,我们也发现一些交通信号灯系统中存在的问题,例如时序不合理、定时控制失效等等。
对此,我们提出了一些改进建议,包括增强
时序控制的灵活性、加强定时控制设备的维护等等。
希望这些改
进措施能够进一步提升道路交通的安全与便利。
交通信号灯工程设计方案
交通信号灯工程设计方案一、设计原则1. 交通信号灯的设计应符合交通管理部门的相关标准和规定,如国家标准《道路交通信号灯》(GB14887-2011)和《道路交通安全设施使用管理规定》(JT/T 284-2007)等。
在设计工程中需要充分考虑这些标准的要求,确保设计方案的合法性和合规性。
2. 交通信号灯的设计应充分考虑城市道路的实际情况,包括道路宽度、车流量、行人流量等因素,合理确定信号灯的类型、数量和位置,确保能够有效地引导和控制交通流量。
3. 交通信号灯的设计应充分考虑人性化因素,为特殊人群(如老年人、儿童、残障人士)提供方便和安全的过街设施,确保交通信号灯能够满足不同人群的需求。
二、结构设计1. 交通信号灯的主要结构包括灯体、灯罩、支杆、控制箱等部分。
在设计中应选择符合国家标准的材料和结构,确保交通信号灯的稳定性、耐用性和安全性。
2. 灯体和灯罩应采用防水、防尘、防腐蚀的材料,确保能够在恶劣的气候条件下正常使用,延长使用寿命。
3. 支杆应具有足够的承载能力和抗风能力,能够稳固地支撑交通信号灯,确保不会因为外力而倒塌或损坏。
4. 控制箱应具有防水、防尘、防腐蚀的功能,同时考虑通风和散热,确保控制设备在长时间工作后不会出现过热现象。
5. 为了提高交通信号灯的可视性,可以在灯体和灯罩上面采用反光材料,增加夜间和恶劣天气下的能见度。
同时,考虑到节能环保的要求,采用LED光源,减少能耗,降低运营成本。
三、控制系统设计1. 交通信号灯的控制系统是整个工程的核心部分,它直接影响交通信号灯的使用效果和可靠性。
在设计中应充分考虑以下几个方面:2. 控制器的选择。
根据交通信号灯的数量和位置确定控制器的型号和数量,确保能够同时控制多个信号灯相位,实现交通信号的正常切换。
3. 通信方式的选择。
控制器与信号灯之间的通信可以采用有线方式或者无线方式,根据实际情况选择合适的通信方式,并考虑到通信的稳定性、安全性和成本。
4. 控制系统的设置。
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工程设计报告项目名称:交通信号控制器时间:2011年3月8日一、功能和性能要求(1)设计一个交通信号灯控制器,由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。
(2)主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。
主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。
(3)主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行25秒,支干道每次放行25秒,设立20秒、25秒计时、显示电路。
(4)在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡,使行驶中的车辆有时间停到禁行线外,设立5秒计时、显示电路。
二、总体设计方案,方案比较,比较结论。
(一),方案比较与论证方案一:应用CPLD器件。
采用CPLD器件设计起来结构清晰,各个模块从硬件上设计起来相对简单,控制与显示模块间的连接也会比较方便,但是考虑到成本,EDA在功能扩展上比较受限制,而且EDA占用的资源也相对多一些,从成本上来讲,用CPLD器件来设计没有什么优势。
方案二:应用单片机。
单片机有丰富的中断源,方便本实验的设计,它的准确度相当高,并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些调用。
I/O 口功能也比较强大,方便使用,方便对设计进行扩展,使设计更加完善,成本也相对低一些,虽然在控制与显示的结合上有些复杂,但和前者相比用单片机设计还是比较可行的。
(二)、具体设计思路利用89c51单片机控制交通灯系统工作。
其中P0口接数据输出口,与外部数码管连接,P2口与数码管的COM口连接,用于选择数据输出的地址,这样就可以实现时间的动态显示,并且节省了端口数。
P1口作为红黄绿灯的控制口,通过上拉电阻将红黄绿灯的正极接高电平,负极接在P1口上,我们可以利用控制单片机的P1口的输出数据控制红黄绿灯的亮灭。
调时可以利用外部中断INT0申请中断。
当有外部中断的时候,单片机的PC指向INT0的中断入口地址,从而转向中断服务程序。
这是我们可以通过判断外部开关量的状态来对红黄绿灯的显示时间进行修改。
同时当INT0为低电平时,东西南北方向的都送红灯亮,实现紧急情况下禁止通行。
然后通过判断INT0的状态来决定中断是否返回,当INT0为低电平时,说明开关又一次按下,这是退出中断服务程序,继续执行主程序。
交通灯控制系统状态表控制系统的总体设计方案和工作原理图总体设计方案共有五个部分组成,分别是:单片机89C52、发光二极管电路、LED数显电路及驱动电路、晶振及复位控制电路、控制与调时开关电路。
该设计的设计方框图如图1所示,图1(三),总体方案设计1,系统方框图图3.12,工作原理由软件设置交通灯的初始时间,南北方向和东西方向各25秒,数码管的段码用不同的口线,东西方向的是用的P0口,南北的使用P3口,用单片机来控制各种信号灯的燃亮时间,通过单片机的P2口控制。
三.系统硬件设计3.1 电源电路采用经市电变压,稳压的稳压电源电路图如图所示220V市电经过降压后得到12V交流电,经二极管整流成脉动直流电,经过电容滤波后再又经过LM7805稳压得到5V的直流电供系统工作,后面的发光二极管是起一个电源指示的作用,470UF的电容是起一个再次滤波的作用。
3.2. 单片机最小系统单片机最小系统单片机最小系统以89c51为核心,外加时钟和复位电路,电路结构简单,抗干扰能力强,成本相对较低,非常符合本设计的所有要求.89c51单片机系列是在MCS-51系列的基础上发展起来的,是当前8位单片机的典型代表,采用CHMOS工艺,即互补金属氧化物的HMOS工艺, CHMOS是CMOS和HMOS的结合,具有HMOS高速度和高密度的特点,还具有CMOS低功耗的特点.时钟电路在单片机的外部通过XTAL1,XTAL2这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容,构成稳定的自激振荡器.本系统采用的为12MHz的晶振,一个机器周期为1us,C1,C2为30pF。
复位电路分为上电自动复位和按键手动复位,RST引脚是复位信号的输入端,复位信号是高电平有效.上电自动复位通过电容C3和电阻R2来实现,按键手动复位是图中复位键来实现的。
3.3显示部分因为系统要求南北和东西方向的信号灯时间不一样,所以就利用单片机的p0和p3口来做数码管的段码驱动,东西方向和南北方向的位线可以公共来使用,可以节约单片机的口线。
数码管可以使用共阴数码管,数码管的每段的电流是10毫安。
电路图如5.3所示3.4 信号灯部分本设计利用单片机的p2口来驱动和控制各种信号灯的燃亮和燃亮时间,在实际中,交通灯的信号灯需要用高电压控制,在这里我们只是模拟一下它的控制信号,所以我们就只用单片机的信号引脚直接来控制发光二极管,电路图见图。
3.5最后电路原理图五、交通灯各部分功能分析及各逻辑器件描述(1)时钟定时控制部件由于AT89C52单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器,此放大器的输入和输出端分别是引脚XTAL1和XTAL2,在XTAL1和XTAL2上外接时钟源即可构成时钟电路,该电路采用的是内部方式,如图2所示:图2在XTAL1和XTAL2的两端接石英晶体振荡器,与内部反向器构成稳定的自激振荡器,发出的时钟脉冲直接进入片内定时定时控制部件。
用以提供交通灯时钟信号。
在该电路的设计过程中,C1、C2的选取对频率有微调作用,选取值是20pF。
为了减少寄生电容,保证振荡器稳定和可靠的工作,在接线时将晶振和电容的管脚接在单片机最近的地方。
(2)LED数字显示电路图3如上图3所示为其管脚配置,该电路选用的LED显示器是共阳极,采用动态显示。
(3)89C51单片机89C51提供以下标准功能: 32个I/O口线,3个16位定时/计数器,一个6向量两极中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
同时,89C52可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作,掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
其管脚如图4所示图4(4)上电加按钮电平复位电路如下图5所示:我们采用上电+按钮复位的方式。
当开关打开时,RST通过电阻接地,当有开关闭合时由于电容的作用使电源VCC通过电阻施加在单片机复位端RST上,实现单片机复位。
(5)红黄绿灯显示电路:红黄绿灯显示电路如下图6所示。
二极管的正极通过上拉电阻接+5v的电源VCC,负极分别接89C52单片机的外部接口P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5口,我们可以通过控制单片机P1口的数据输出来控制二极管的亮灭。
例如为P1口送值为#0DEH,则南北红灯亮禁止通行,东西绿灯亮允许通行。
图6当系统上电时,实验电路开始工作。
七段数码管开始40秒倒计时,计时起始信号由主控电路给出,定时结束信号也输入到主控芯片,由主控芯片启、闭三色信号灯或启动另一计时电路。
在这里正确的程序是核心,应该完成一个时序电路的工作。
其状态表(1)为:表(1)六、系统程序流程图(1)主程序流程图七,调制方案和结果硬件电路完成之后,接通电源,进入调试阶段,由于仿真过程没有出现问题,说明程序没有问题,主要检查电路是否存在虚焊,可用万用表进行检查,在检查过程中分模块进行,电源模块,单片机模块,显示模块,二极管组成的交通灯模块。
此过程不能损坏电路,必须找到调试的合理方案,避免前功尽弃。
显示模块的片选信号是实验成功的关键,必须搞清其位置。
调试最终的结果符合设计的要求。
八、元件列表九、程序设计P0 EQU 80H SP EQU 81H DPL EQU 82H DPH EQU 83H PCON EQU 87H TCON EQU 88H TMOD EQU 89H TL0 EQU 8AH TL1 EQU 8BH TH0 EQU 8CH TH1 EQU 8DH P1 EQU 90H SCON EQU 98H SBUF EQU 99H P2 EQU 0A0H IE EQU 0A8H P3 EQU 0B0H IP EQU 0B8H PSW EQU 0D0H ACC EQU 0E0H B EQU 0F0HIT0 EQU 88H IE0 EQU 89H IT1 EQU 8AH IE1 EQU 8BH TR0 EQU 8CH TF0 EQU 8DHTR1 EQU 8EH TF1 EQU 8FH RI EQU 98H TI EQU 99H RB8 EQU 9AH TB8 EQU 9BH REN EQU 9CH SM2 EQU 9DH SM1 EQU 9EH SM0 EQU 9FH EX0 EQU 0A8H ET0 EQU 0A9H EX1 EQU 0AAH ET1 EQU 0ABH ES EQU 0ACH EA EQU 0AFH PX0 EQU 0B8H PT0 EQU 0B9H PX1 EQU 0BAH PT1 EQU 0BBH PS EQU 0BCH P EQU 0D0H F1 EQU 0D1H OV EQU 0D2H RS0 EQU 0D3H RS1 EQU 0D4H F0 EQU 0D5H AC EQU 0D6H CY EQU 0D7HORG 0000HMOV DPTR, #011BHLJMP L0033HL0033H:MOV R7, #14HMOV R0, #19HMOV R1, #14HL0039H:MOV P2, #84HLCALL L00DAHLCALL L00FAHLCALL L00FAHLCALL L00FAH LCALL L00FAHDJNZ R7, L0039H MOV R7, #02H MOV R0, #05H MOV R1, #02HL0053H:LCALL L00DAHMOV P2, #84H LCALL L00FAHLCALL L00FAHCLR P2.2LCALL L00FAHLCALL L00FAHDJNZ R7, L0053H MOV R7, #03H MOV R0, #03H MOV R1, #03HL006FH:LCALL L00DAHMOV P2, #88H LCALL L00FAHLCALL L00FAHCLR P2.3LCALL L00FAHLCALL L00FAHDJNZ R7, L006FH MOV R7, #14H MOV R0, #14H MOV R1, #19HL008BH:LCALL L00DAHMOV P2, #30H LCALL L00FAHLCALL L00FAHLCALL L00FAHLCALL L00FAHDJNZ R7, L008BH MOV R7, #02H MOV R0, #02H MOV R1, #05HL00A5H:LCALL L00DAHMOV P2, #30H LCALL L00FAHLCALL L00FAHCLR P2.5LCALL L00FAHLCALL L00FAHDJNZ R7, L00A5H MOV R7, #03H MOV R0, #03H MOV R1, #03HL00C1H:LCALL L00DAHMOV P2, #50H LCALL L00FAHLCALL L00FAHCLR P2.6LCALL L00FAHLCALL L00FAHDJNZ R7, L00C1H LJMP L0033HL00DAH:MOV R2, #01H MOV R3, #01H MOV A, R0DEC R0MOV B, #0AHDIV ABMOVC A, @A+DPTR MOV 51H, AMOV A, BMOVC A, @A+DPTR MOV 50H, AMOV A, R1DEC R1MOV B, #0AH DIV ABMOVC A, @A+DPTR MOV 53H, AMOV A, BMOVC A, @A+DPTR MOV 52H, AL00FAH:MOV R6, #01H MOV R4, #01HL00FEH:CLR P1.0MOV P0, 50HMOV P3, 52HL0106H:DJNZ R2, L0106H SETB P1.0CLR P1.1MOV P0, 51HMOV P3, 53HL0112H:DJNZ R2, L0112H SETB P1.1DJNZ R3, L00FEH DJNZ R4, L00FEH RETADDC A, R7INC @R0ANL A, R3ORL A, R7XRL A, @R0XRL A, R5MOV R5, #07H MOV R7, #6FHEND九、实验心得体会在设计过程中,通过查阅相关资料,综合实验的要求,完成了设计报告的撰写工作,确定了大体的设计方案,接下来的仿真做好了前期准备。