电子技术课程设计,交通灯简易设计
交通灯电子课程设计报告
交通灯电子课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生理解交通灯的工作原理,掌握红、黄、绿三种颜色灯的变换规律及意义。
2. 使学生了解电子电路基础知识,能够分析并搭建简单的交通灯电路。
3. 帮助学生掌握定时器在交通灯控制系统中的应用。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成交通灯电路的搭建和调试。
2. 提高学生的问题解决能力,使其能够分析并解决交通灯电路中可能出现的故障。
3. 培养学生的团队协作能力,学会在小组合作中共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对电子技术产生浓厚的兴趣。
2. 增强学生的安全意识,认识到遵守交通规则的重要性。
3. 培养学生的环保意识,了解节能减排对交通灯控制系统的影响。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术基础知识,以交通灯为载体,通过实际操作和小组合作,使学生在掌握知识的同时,提高技能和情感态度价值观。
课程要求学生具备一定的动手能力和团队协作能力,以达到预期的学习成果。
在教学过程中,教师需关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 电子电路基础知识:介绍电路的基本概念、电路元件的作用,以及电路图的识别。
- 教材章节:第二章“电路的基础知识”2. 交通灯工作原理:讲解交通灯的红、黄、绿三种颜色灯的变换规律及意义。
- 教材章节:第四章“交通信号灯控制系统”3. 交通灯电路搭建与调试:指导学生动手操作,搭建简单的交通灯电路,并进行调试。
- 教材章节:第五章“电子电路的搭建与调试”4. 定时器在交通灯控制系统中的应用:介绍定时器的工作原理,及其在交通灯控制系统中的作用。
- 教材章节:第六章“定时器及其应用”5. 故障分析与解决问题:培养学生分析并解决交通灯电路中可能出现的故障。
- 教材章节:第七章“常见故障分析与解决”6. 小组合作与成果展示:组织学生进行小组合作,共同完成交通灯电路的搭建和调试,并进行成果展示。
- 教材章节:第三章“团队合作与实践”教学内容按照教材章节顺序进行,共计6个课时。
单片机电子课程设计交通灯
单片机电子课程设计交通灯交通灯常见于城市道路、车站、机场、海港等交通要冲,是一种用信号灯控制各车辆行驶、停车的交通工具。
而单片机技术正是为了实现智能交通而应运而生的,因此,我们可以通过设计交通灯的单片机电路来实现流程自动化,避免了人工操作不方便的弊端。
一、需求分析交通灯在不同场合下有不同的物理参数要求,不同的拓扑结构也会影响其电气参数的差异。
为了更好的符合实际需求,我们先进行需求分析:1. 主控芯片:采用单片机STC89C52,因为这款单片机要比其它的芯片更加亲民,支持到C语言,所以很受工程师们的欢迎。
2. 输入电压:12V左右,输入电压需要与单片机匹配。
3. 信号灯:使用三个LED灯组成信号灯,包括红、绿、黄三个灯,这也是所有交通灯的通用范式。
4. 播放器:交通灯需要有一个提示音来唤醒周围乘客的注意,使用一个嗡嗡声的蜂鸣器来实现这个功能。
二、硬件设计主要包括电源部分,人机交互部分和输出部分。
1. 电源部分:整个交通灯主要由一个电源进行供电,这个电源需要输入片内的电路以及输出到LED灯、蜂鸣器等。
2. 人机交互部分:由于本交通灯是一种提示型的交通工具,因此需要设计一个LED灯和蜂鸣器与主控单片机相连,当在运行时,单片机向蜂鸣器发送数据,嗡嗡声为“开始”,当交通灯需要改变状态时,再次发送数据,交通灯会判断状态,根据状态切换LED灯颜色。
3. 输出部分:输出部分主要是三个LED灯,分别为红、黄、绿色,蜂鸣器则是用于提示音的唤醒。
三、软件设计在软件设计中,我们主要是用C语言编写交通灯的驱动程序,并将其应用于单片机的开发板之上。
1.驱动程序设计:我们需要在单片机上编制驱动程序。
该驱动程序主要包括交通灯的启动和状态轮询。
当驱动程序启动时,单片机会向蜂鸣器发送几个分别代表交通灯状态的字符。
状态的不同时,LED灯的颜色也会发生变化,同时蜂鸣器会再次响起提示音。
2.调试程序:调试交通灯程序时,我们需要模拟各种交通状态,并通过改变状态的方式对交通灯进行测试,确保其在各种状态下都能够正常工作,避免了交通事故发生后,将灯的控制交给交警的尴尬做法。
电子技术课程设计报告--交通灯控制系统
交通信号灯控制系统设计报告一.实验目的1.掌握综合应用数电理论知识和中规模集成电路设计方法2.掌握调试及电路主要技术指标的测试方法。
3 了解交通灯管理的基本工作原理。
二、交通灯控制器任务及要求1、能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯。
2、能实现正常的到计时功能用两组数码管作为东西和南北方向的到计时显示,主干道每次放行(绿灯)60秒,支干道每次放行(绿灯)45秒,在每次由绿灯变成红灯的转换过程中,要亮黄灯5秒作为过渡。
3、能实现特殊状态的功能(选做)(1〉按sl键后,能实现特殊状态功能:(2)显示到计时的两组数码管闪烁;(3)计数器停止计数并保持在原来的状态:(4)东西、南北、路口均显示红灯状态:(5)特殊状态解除后能继续计数。
4、能实现总体清零功能:按下该键后,系统实现总清零,计数器由初始状态计数,对应状态的指示灯亮。
5、完成电路全部设计后,通过实验箱验证设计课题的正确性。
三.比较和优选设计方案1.方案1:利用单片机来设计1)显示界面该系统要求完成倒计时、状态灯等功能。
完全采用数码管显示。
这种方案虽只显示有限的符号和数码字苻,但是完全胜任题目要求。
2)输入:题目要求系统能手动设灯亮时间、紧急情况处理。
直接在IO口线上接上按键开关。
因为设计时精简和优化了电路,所以剩余的口资源还比较多,我们使用四个按键,分别是K1、K2、K3、K4。
由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用。
3)输出:控制发光二极管,来表示红绿灯的亮灭,及山烁。
系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。
方案2:利用中规模集成芯片来实现。
其中信号灯的亮灭有三种可选方案:1)利用74LS161:2)利用存储器:3)利用扭环循环控制。
方案选择:由于这次实验是电工电子实验。
利用方案1不太满足要求。
方案2中利用扭环循环控制信号灯的亮灭,不容易实现特殊功能状态;利用存储器需要对芯片编码,有时会出现编码混乱的情况,这样会造成电路检测的不便。
数字电子技术课程设计交通灯
目录一.方案分析与对比 (2)1.1方案分析 (2)1.2方案对比 (2)二.整体设计论述 (3)三.单元模块设计与仿真 (6)3.1时钟分频模块 (6)3.2交通灯控制及计时模块 (7)3.3扫描显示译码模块 (9)3.4顶层文件的编写 (10)四.硬件实验方案及实验结果 (13)4.1硬件实验方案 (13)4.2实验结果 (15)五.收获和体会 (15)六.参考文献 (13)附录(程序代码) (17)一.方案分析与对比§1.1方案分析通过分析可以知道,所要设计的交通信号灯控制电路要能够适用于由一条主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口。
能够做到主、支干道的红绿灯闪亮的时间不完全相同,在绿灯跳变红灯的过程中能够用黄灯进行过渡,使得行驶过程中的车辆有足够的时间停下来。
还要求在主、支干道各设立一组计时显示器,能够显示相应的红、黄、绿倒计时。
可以利用VHDL语言合理设计系统功能,使红黄绿灯的转换有一个准确的时间间隔和转换顺序。
§1.2方案对比实现路口交通灯系统的控制方法很多,可以用标准逻辑器件、可编程序控制器和单片机等方案来实现。
若用单片机方案来实现的话,模型可以由电源电路、单片机主控电路、无线收发控制电路和显示电路四部分组成。
在电源电路中,需要用到+5V的直流稳压电源,无线收发控制电路和显示电路应由编码芯片和数据发射模块两部分组成,主控电路的主要元件为AT89C51。
硬件设计完成后还要利用计算机软件经行软件部分的设计才能够实现相应的功能。
虽然利用单片机系统设计的交通灯控制器相对来说较稳定,能够完成较多功能的实现,但这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持,在一定程度上增加了功能修改及系统设计与调试的困难。
相反,使用基于FPGA的设计方法具有周期短,设计灵活,易于修改等明显的的优点。
而且,随着FPGA器件、设计语言和电子设计自动化工具的发展和改进,越来越多的电子系统采用FPGA来设计。
电子技术课程设计交通灯
电子技术课程设计交通灯课程设计题目:交通灯控制系统设计要求:1. 设计一个简单的交通灯控制系统,模拟交通路口的红绿灯控制。
2. 系统包含三个灯,红灯、黄灯和绿灯。
交通灯的状态需要按照指定的时间间隔切换。
3. 设计一个控制器,用于控制交通灯的状态变化。
控制器可以接收外部信号来启动或停止交通灯系统。
4. 控制器需要在交通灯状态变化时发出适当的信号指示当前灯的状态。
15. 可选:设计一个按键控制系统,使用按钮来手动控制交通灯的状态变化。
设计步骤:1. 系统硬件设计:- 使用Arduino或其他单片机作为控制器。
- 连接三个LED灯(红灯、黄灯和绿灯)到控制器的GPIO口。
- 连接按钮(可选)到控制器的GPIO口。
2. 系统软件设计:- 编写控制器程序,实现交通灯的状态变化逻辑。
- 程序中需要定义交通灯的不同状态,以及对应的时间间隔。
2- 程序中需要定义外部信号的处理逻辑,以接收启动或停止交通灯系统的指令。
- 程序中需要定义按钮的处理逻辑,以接收手动控制信号并改变交通灯的状态。
3. 软硬件集成测试:- 将控制器与硬件连接,并将程序烧录至控制器。
- 测试控制器的运行状况,通过发送外部信号或按下按钮来触发交通灯的状态变化。
- 观察交通灯的状态变化是否符合设计要求,并检查控制器程序的正常工作。
4. 性能测试和优化:- 对交通灯控制系统进行性能测试,包括对交通灯状态变化的准确性、时间间隔的稳定性等方面的测试。
3- 根据性能测试结果进行必要的优化,以提高交通灯系统的性能和可靠性。
注意事项:1. 在设计过程中,需要考虑交通灯状态变化的合理性和可靠性。
可以参考交通灯的实际工作原理和规范,确保交通灯状态变化的顺序和时间间隔符合交通规则。
2. 在连接电路时,注意安全性和稳定性,避免电路短路或其他意外情况的发生。
3. 在编写控制器程序时,注意代码的可读性和可维护性,添加必要的注释和错误处理机制,以及对外部信号的响应机制。
电子课程设计交通灯
电子课程设计交通灯一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握交通灯的基本原理,理解红绿灯变化规律及其在交通安全中的作用。
2. 使学生了解电子电路设计的基本概念,学会使用简单的电子元件搭建电路。
3. 引导学生理解程序设计中的顺序结构、循环结构和条件结构,并能应用于交通灯控制程序编写。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成交通灯电路的搭建和调试。
2. 提高学生编程技能,学会使用相关软件编写交通灯控制程序,实现红绿灯的自动切换。
3. 培养学生团队协作能力,学会在项目过程中与他人沟通、合作,共同解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣,激发创新意识,提高科学素养。
2. 引导学生关注交通安全,树立安全意识,养成良好的交通行为习惯。
3. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神,增强面对挑战的自信心。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在通过实际操作,让学生将所学知识与实际应用相结合,提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本课程针对的是五至六年级学生,他们已具备一定的电子知识和编程基础,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过自主探究、小组合作的方式完成课程任务,培养其解决问题和团队协作的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,给予每个学生充分的指导和鼓励。
通过课程评估,确保学生达到预定的学习目标。
二、教学内容1. 交通灯基础知识:- 交通灯的基本原理及作用- 交通灯的颜色及意义- 交通灯的顺序变化规律2. 电子元件与电路设计:- 常用电子元件的识别与使用(如电阻、电容、LED灯、开关等)- 简单电路的搭建与测试- 交通灯电路的设计与实现3. 程序设计:- 编程软件的使用(如Scratch、Arduino等)- 程序设计基本结构(顺序结构、循环结构、条件结构)- 交通灯控制程序的编写与调试4. 教学内容的安排与进度:- 第一课时:交通灯基础知识学习,电子元件的认识,简单电路搭建- 第二课时:交通灯电路设计与搭建,程序设计基本结构学习- 第三课时:交通灯控制程序编写,调试与优化5. 教材章节及内容:- 《电子技术》第五章:电子元件及其应用- 《电子技术》第六章:简单电路设计与搭建- 《计算机编程》第三章:程序设计基本结构- 《计算机编程》第四章:事件驱动编程教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握交通灯电子课程设计的相关知识。
单片机课程设计(交通灯、秒表)
单片机课程设计
在单片机课程设计中,学生通常会接触到各种实际的应用场景,比如交通灯控
制和秒表功能。
这些实际项目既能帮助学生巩固所学的理论知识,又能培养他们的实际动手能力和解决问题的能力。
交通灯设计
项目简介
交通灯控制是一个常见的单片机应用项目,通过控制红绿灯的亮灭顺序,模拟
实际道路的交通流量控制。
学生可以通过这个项目了解控制流程和时序控制。
设计思路
在这个项目中,学生可以设计一个简单的交通灯系统,包括红灯、黄灯和绿灯。
他们需要考虑如何控制各个灯的亮灭顺序,以及红绿灯的时间间隔。
实现步骤
1.设计红绿灯的控制逻辑,确定各个灯的亮灭顺序。
2.编写程序,实现控制逻辑。
3.测试程序,检查红绿灯的切换顺序和时间间隔是否符合要求。
秒表设计
项目简介
秒表是用来计时的工具,通常用于测量短暂时间间隔。
在单片机课程设计中,
学生可以通过设计秒表项目来巩固定时器的使用和计时逻辑。
设计思路
学生可以设计一个简单的秒表系统,通过单片机的定时器功能实现计时功能。
他们需要考虑如何初始化计时器、开始计时、暂停计时和重置计时。
实现步骤
1.初始化定时器,设置时间间隔。
2.编写计时功能的程序,包括开始、暂停和重置功能。
3.测试程序,检查计时功能是否准确。
总结
通过交通灯和秒表项目的设计,学生可以巩固单片机的编程技能和实际应用能力。
这些项目不仅有助于加深对单片机工作原理的理解,还可以培养学生解决实际问题的能力。
希望学生在完成这些项目的过程中,能够不断学习和进步,成为优秀的单片机工程师。
电子技术课程设计——交通灯
电子技术课程设计——交通灯
交通灯是城市道路上常见的交通设施,用于控制车辆和行人的通行。
电子技术课程设计可以包括如下内容:
1. 系统概述:介绍交通灯的作用和电子技术课程设计的目标;
2. 硬件设计:设计交通灯硬件电路,包括信号灯的LED显示
模块、按键输入模块、倒计时显示模块等;
3. 控制器设计:选择适当的单片机或开发板,并编写控制程序,实现交通灯的控制逻辑,包括不同方向灯的亮灭时序调度,倒计时功能等;
4. 软件设计:设计用户界面程序,实现按键输入的信号检测和指令发送,以及LED显示模块的控制;
5. 系统调试:对整个系统进行综合测试和调试,验证交通灯的功能和性能;
6. 课程设计报告:撰写课程设计报告,详细记录设计过程、实现结果和问题分析,总结课程设计的经验和教训。
此外,还可以考虑一些拓展的功能,例如:
- 添加红外传感器,实现车辆的自动检测和优化信号控制;
- 添加摄像头,实现交通流量检测和统计,优化信号调度;
- 添加无线通信模块,实现交通灯的远程监控和控制。
简易交通灯课程设计
简易交通灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解交通灯的基本结构及其功能,掌握交通灯运作原理。
2. 学生能运用所学知识,分析并解释交通灯在交通安全中的作用。
3. 学生了解交通规则,认识到遵守交通规则的重要性。
技能目标:1. 学生能够运用简单的电子元件,设计并制作一个简易的交通灯模型。
2. 学生通过实际操作,提高动手能力,培养问题解决能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学探究的兴趣,增强创新意识和实践能力。
2. 学生认识到遵守交通规则对保障生命安全的重要性,提高社会责任感和法制观念。
3. 学生通过课程学习,培养关爱他人、尊重生命的情感态度。
课程性质:本课程为小学四年级科学课程,以实践性、探究性为主,注重培养学生的动手能力、观察力和思考力。
学生特点:四年级学生对周围的事物充满好奇心,具有一定的动手能力和观察能力,但相关知识储备有限,需要教师引导和启发。
教学要求:教师应结合学生的认知水平,采用启发式教学,引导学生主动参与,注重培养学生的实践能力和创新精神。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,使学生在掌握知识技能的同时,形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果,便于教学设计和评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 交通灯的基本结构及其功能- 交通灯的组成部分:红灯、绿灯、黄灯- 交通灯的功能及其在交通安全中的作用2. 交通灯运作原理- 简单电路的组成:电源、开关、导线、灯泡- 交通灯控制电路的原理:定时器、传感器等3. 交通规则的认知- 道路交通信号灯的识别与遵守- 交通标志、标线的作用及遵守4. 简易交通灯模型设计与制作- 电子元件的认识:电阻、电容、二极管、三极管等- 制作步骤:电路设计、元件连接、调试与测试5. 实践操作与展示- 学生分组进行简易交通灯模型制作- 各小组展示作品,分享制作经验与心得教学内容安排与进度:第一课时:交通灯的基本结构及其功能,交通灯运作原理第二课时:交通规则的认知,简易交通灯模型设计与制作第三课时:实践操作与展示,总结与评价教材章节关联:本教学内容与四年级科学教材中“生活中的简单电路”章节相关,结合课程目标,对教材内容进行拓展和深化,使学生在实践中掌握相关知识。
华中科技大学 电子技术课程设计报告(交通灯)
华中科技大学电子技术课程设计题目:交通灯控制器的设计院系:班级:姓名:联系方式:指导老师:目录一课题要求及功能分析 (1)1.1设计任务要求 (1)1.2课题分析 (1)1.3功能介绍及创新之处 (1)1.4 设计难点 (2)二系统框图及具体模块说明 (3)2.1系统框图 (3)2.2具体模块说明 (4)三模块程序清单及仿真波形 (8)3.1 模块程序及仿真波形 (8)3.2管脚分配清单 (12)四实验总结 (14)附录程序源代码 (16)第一章设计内容及要求1.1设计任务要求①设计一个十字路口交通信号灯的控制电路。
要求红、绿灯按一定的规律亮和灭,并在亮灯期间进行倒计时,并将运行时间用数码管显示出来。
②绿灯亮时,为该车道允许通行信号,红灯亮时,为该车道禁止通行信号。
要求主干道每次通行时间为Tx秒,支干道每次通行时间为Ty秒。
每次变换运行车道前绿灯闪烁,持续时间为5秒。
即车道要由主干道转换为支干道时,主干道在通行时间只剩下5秒钟时,绿灯闪烁显示,支干道仍为红灯,以便主干道上已过停车线的车继续通行,未过停车线的车停止通行。
同理,当车道由支干道转换为主干道时,支干道绿灯闪烁显示5秒钟,主干道仍为红灯。
1.2课题分析①本课题要求用Verilog语言描述一个十字路口交通信号灯的控制电路,设计测试方案并通过Muxplus II或者Quartus II软件对设计进行仿真验证,并下载到实验板上调试成功。
②设计参考交通灯十字交叉路口图如下:③本课题要求对红、绿灯的运行时间要能比较方便的进行重新设置。
1.3功能介绍及创新之处①本设计将十字路口分为主干道和支干道,每个干道拥有直行绿灯、左转绿灯及红灯,与现实中的实际情形一致。
②交通灯的运行状态是:主干道绿灯同时支干道红灯,主干道左转绿灯同时支干道红灯,支干道绿灯同时主干道红灯,支干道左转绿灯同时主干道红灯,四种运行状态依次循环显示。
③支干道红灯时间=主干道绿灯时间+主干道左转时间主干道红灯时间=支干道绿灯时间+支干道左转时间④采用verilog编程,并可以通过DE2板上的按键,对每个干道上的每个灯时间进行自由设定。
数字电子技术课程设计—交通信号灯
数字电子技术课程设计—交通信号灯1、课程设计目的⑴培养学生的数字电路的设计能力。
⑵掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。
2、课程设计内容和要求⑴设计一个交通信号灯的控制电路,要求:①主干道和支干道交替放行,主干道车流量大,每次放行30S,支车道流量小,每次放行20S。
②每次绿灯变红灯时,黄灯先亮5S,此时原红灯不变。
③用十进制数字显示放行及等待时间。
⑵用SSI和MSI器件组成交通信号灯控制电路,并在DICE-3实验箱上进行组装和调试。
⑶画出各单元电路图,整机逻辑框图和逻辑电路,写出设计实验总结报告。
3、交通信号灯的基本原理十字路口的红绿灯灯指挥着行人和各种车辆的安全通行,示意图如下,有一个主干道和一个支干道,每边都设置了红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮可以通行,在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟,各方向车辆都停止通行。
要实现上述交通信号灯的自动控制,电路中应有主控制器、计数器、时钟信号发生器、计时器、8421BCD译码器和数码显示器、信号灯译码驱动器几部分电路组成,整机电路原理框图如实训图2⑴时钟信号发生器(秒信号发生器)数字系统是靠时钟信号来工作的,是主控制器和计时器的工作信号,获得脉冲的方法有两种,一是用多谐振荡器直接产生,另外是利用整形电路将其它周期性波形转换成矩形脉冲,多谐振荡器的电路有多种形式,RC环形多谐振荡器,555定时器构成的多谐振荡器,CMOS多谐振荡器,秒信号发生器等。
在此我们提供了555定时器构成的多谐振荡器的参考电路。
要获得周期为1秒的矩形波,运用公式T=0.7(R1+2R2)C1合理电阻和电容的值取C1=0.01μF,则R1+2R2=?⑵主控制器十字路口车辆通行有如下时序图:①开始设主干道通行(主绿亮)支干道不通行(支红亮)持续时间30S;②30S后,主干道停车,支干道仍不通行,这种情况下主黄与支红亮,持续时间5S;③5S后,主干道不通行,支干道通行,这种情况下主红与支绿亮,持续时间20S;④20S后,主干道仍不通行,支干道停车,这种情况下主红与支黄灯亮,持续时间5S,5S后又回到第一种情况,如此循环反复。
电子技术课程设计交通灯简易设计
电子技术课程设计交通灯简易设计电子技术课程设计交通灯控制器的设计专业:电子信息类班级:工三1401 学号:姓名:小组成员:指导教师:时间:一、课程设计的内容:一个十字路口,两条道分别为主道和支道,各设一个红、绿、黄三色交通灯。
主道每次放行50秒,支道每次放行30秒。
每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
各交通灯均有数码管显示本状态的剩余时间。
二、课程设计的要求与数据:1). 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
主干道为东西向,有红、绿、黄三个灯;支干道为南北向,也有红、绿、黄三个灯。
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靠到禁行线之外。
2).由于主干道车辆较多而支干道车辆较少,因此主干道绿灯时间较长。
当主干道允许通行亮绿灯时,支干道亮红灯。
而支干道允许通行亮绿灯时,主干道亮红灯,两者交替重复。
主干道每次放行50秒,支干道每次放行30秒。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
3). 能实现正常的、即时显示功能。
用DE2上的四个七段数码管作为倒计时显示器。
分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。
4).能实现特殊状态的功能显示。
设S为特殊状态的传感器信号,当S=1时,进入特殊状态。
当S=0时,退出特殊状态。
按S后,能实现特殊状态功能:(1)显示器闪烁;(2)计数器停止计数并保持在原来的数据;(3)东西、南北路口均显示红灯状态;(4)特殊状态结束后,能继续对时间进行计数。
5).能实现总体清零功能。
按下R后,系统实现总清零,计数器由初始状态开始计数,对应状态的指示灯亮。
6).利用MAXPLUSⅡ或Foundation软件,设计符合以上功能要求的交通灯控制器。
用图形输入方法。
控制器、计数器的功能用功能仿真的方法验证,可经过观察有关波形确认电路设计是否正确。
交通灯设计电子课程设计
交通灯设计电子课程设计一、教学目标本课程旨在通过交通灯设计电子课程的设计与实现,让学生掌握交通灯系统的基本原理,培养学生运用电子技术解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解交通灯系统的工作原理及其在实际交通管理中的作用;(2)掌握电子元件的选型及电路设计方法;(3)学习编程语言,能够编写简单的控制程序。
2.技能目标:(1)能够独立完成交通灯系统的设计与搭建;(2)具备对交通灯系统进行调试和优化的能力;(3)学会使用编程软件,具备编写、调试程序的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生团队合作、自主探究的学习精神;(2)培养学生关注社会问题,运用所学知识解决实际问题的意识;(3)培养学生热爱科学,勇于创新的精神风貌。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.交通灯系统的基本原理及其在实际交通管理中的作用;2.电子元件的选型及电路设计方法;3.编程语言的学习及控制程序的编写;4.交通灯系统的调试与优化。
教学进度安排如下:(1)第1-2课时:介绍交通灯系统的基本原理及其在实际交通管理中的作用;(2)第3-4课时:学习电子元件的选型及电路设计方法;(3)第5-6课时:学习编程语言,编写简单的控制程序;(4)第7-8课时:进行交通灯系统的调试与优化。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解交通灯系统的基本原理、电子元件的选型及电路设计方法等理论知识;2.案例分析法:分析实际案例,让学生了解交通灯系统在实际交通管理中的应用;3.实验法:让学生动手设计、搭建交通灯系统,提高实际操作能力;4.讨论法:分组讨论,引导学生主动思考、探索问题,培养团队合作精神。
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:《电子技术基础》、《编程语言入门》等;2.参考书:交通灯系统设计相关论文、书籍;3.多媒体资料:交通灯系统工作原理演示视频、电路图等;4.实验设备:交通灯系统实验套件、编程软件、实验器材等。
电子课程设计 交通灯
一设计任务十字路口的交通信号灯1 技术指标主要街道方向绿灯亮6秒,次要街道方向红灯亮;主要街道方向黄灯亮2秒,次要街道方向红灯亮;次要街道方向绿灯亮3秒,主要街道方向红灯亮;次要街道方向黄灯亮1秒,主要街道方向红灯亮;主要街道方向绿灯亮6秒,次要街道方向红灯亮;循环2 要求a 设计过程中熟练使用电子设计仿真工具EWBb 能在数字面包板上完成电路的拼接,调试正确c 能够独立完成仿真设计制作的所有工作三电路的设计1 方案的设计方案一由555定时器构成的多谐振荡器作为74163计数器的时钟脉冲,周期为一秒,即计数器的输出每秒跳变一次。
因为74163为二进制4位计数器,所以要将十六组输出变为十二组。
当输出第十二组数据1011时将计数器制零。
通过EWB的真值表与最简式,最简式与电路图的转化得出由与门,或门,非门构成的电路图。
如下方案 二由555定时器构成的多谐振荡器作为74163计数器的时钟脉冲,周期为一秒,即计数器的输出每秒跳变一次。
因为74163为二进制4位计数器,所以要将十六组输出变为十二组。
当输出第十二组数据1011时将计数器制零。
观察总结十二组数据的规律,自行设计由与非门,非门构成的电路。
如下分析出于对节约经费节省操作元器件的考虑,结合插接工艺的操作可行度简易程度,建议采用第二种方案。
总结考虑电路需要,3片4组二输入7400与非门,一片6组7414非门,一片555定时器(电容电阻从略)2 单元电路的设计,仿真和元器件的选择用EWB用555定时器组成的多谐振荡器如图a 所示。
时,使v o 为低电平,同时放电三极管T 导通,此时电容C 通过R 2和T 放电,v c 下降。
当v c 下降到31Vcc 时,v o 翻转为高电平。
电容C 放电所需的时间 为t PL =R 2Cln2≈0.7R 2C 。
当放电结束时,T 截至,Vcc 将 通过R 1、R 2向电容器C 充电, v c 由31Vcc 上升到32Vcc 所需的时间 为t ph =(R 1+R 2)Cln2≈0.7(R 1+R 2)C 。
电子课程设计交通灯
交通灯控制器设计一、任务要求1)通过数字电路的设计,在面包板上模拟交通红绿灯。
要求分主干道和支干道,每条道上安装红(主:R,支:r)绿(主:G,支:g)黄(主:Y,支:y)三种颜色灯,由四种状态自动循环构成(Gr→Yr→Rg→Ry);2)在交通灯处在不同的状态时,设计一计时器以倒计时方式显示计时,并要求不同状态历时分别为:Gr:30秒,Rg:20秒,Yr,Ry:5秒。
二、总体方案主控电路图如下:2)秒脉冲产生电路通过555芯片按一定的线路接上不同的电阻和电容就可产生周期不的方波脉冲,即不同的频率脉冲。
课程设计需要秒脉冲,利用的2个电容,2个电阻。
脉冲产生电路图如下:4)计时部分电路a)计时器状态产生模块:设计要求对不同的状态维持的时间不同,而且要以十进制倒计时显示出来。
限于实验室器材本人采用两个74LS161完成计时器状态产生模块设计。
设计思路:要以十进制输出,而又有一些状态维持时间超过10秒,则必须用两个74LS161分别产生个位和十位的数字信号。
显然,计数器能够完成计时功能,我们可以用74LS161设计,并把它的时钟cp接秒脉冲。
74LS161计数器是采用加法计数,要想倒计时,则在74LS161输出的信号必须经过非门处理后才能接入数码管的驱动74LS48,而在显示是最好以人们习惯的数1)cp出现一下降沿,触发器计时,即系统跳到下一个状态,红绿灯转换,计时器开始下一次计时。
b) 数字显示模块:我们用数码管将计时器产生的信号以数字形式显示出来,其中包括接数码管的驱动7448。
为了使显示十位数的数码管为零时不显示,必须将十位数码管驱动的[LT]接1,[BI]/[RBI]悬空,[RBO]接地,另一个驱动则上面的三个管脚只需都接1。
记时部分电路如下:四.总体电路图五、关键电路波形图六、调试过程中的问题当我设计好电路图,并确定其正确性以后,在面包板上连接好电路,并进行调试。
尽管之前已确定电路图的正确性,但是在调试时,仍然出现了很多问题。
电子课程设计交通灯
模拟电子技术课程设计学院:电气与信息工程学院专业班级:学生1姓名:学生1学号:学生2姓名:学生2学号:指导教师:完成时间:成绩:目录一.设计要求 (3)二.设计的作用、目的 (3)三.设计的基本实现 (3)1.系统概述 (3)2.单元电路的设计与分析 (4)3.电路的安装与调试 (6)四.心得体会、存在的问题和进一步改进 (7)存在的问题1: (9)存在的问题2: (9)存在的问题3: (9)五.附录 (10)表2 元器件明细表 (10)附图2 (12)实物图 (13)六.参考文献 (13)简易交通灯控制逻辑电路设计报告一.设计要求(1)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,时间15s。
(2)东西方向与南北方向黄灯亮,时间5s。
(3) 南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮,时间l0s。
(4) 如果发生紧急事件,可以手动控制四个方向红灯全亮。
二.设计的作用、目的设计一个交通灯控制器,由一条主干道(东西道)和一条支干道(南北道)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。
主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行15秒,支干道每次放行10秒,还有5秒的黄灯时间作为过度,让行驶中的车辆停在禁行线以外。
通过对交通灯的设计,加深对555定时器构建电路的理解,掌握基本电路在实际生活中的应用。
三.设计的基本实现1.系统概述因为信号灯的工作状态循环不变,故可以才用扭环形计数器将单位时间脉冲按分配来实现,根据要求,可以采用n=6的扭环形计数器。
扭环形计数器可以由3个74LS-双D触发器组成。
系统由脉冲信号发生器、定时器、控制器、信号灯显示器五大部分组成。
其中脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号,通过定时器向控制器发出定时信号,使相应的LED灯发光。
控制器根据定时器的信号,进行状态间的转换,使显示器的显示发生相应转变。
2.单元电路的设计与分析图1 扭环形计数器及其译码电路译码电路:在状态表1可以得出a=Q5*/Q1,b=Q1,c=/Q5*/Q1,d=/Q5, e=Q5*/Q1,f=Q5*Q1。
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电子技术课程设计,交通灯简易设计电子技术课程设计交通灯控制器的设计专业:电子信息类班级:工三1401 学号:姓名:小组成员:指导教师:时间:一、课程设计的内容:一个十字路口,两条道分别为主道和支道,各设一个红、绿、黄三色交通灯。
主道每次放行50秒,支道每次放行30秒。
每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
各交通灯均有数码管显示本状态的剩余时间。
二、课程设计的要求与数据:1). 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
主干道为东西向,有红、绿、黄三个灯;支干道为南北向,也有红、绿、黄三个灯。
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靠到禁行线之外。
2).由于主干道车辆较多而支干道车辆较少,所以主干道绿灯时间较长。
当主干道允许通行亮绿灯时,支干道亮红灯。
而支干道允许通行亮绿灯时,主干道亮红灯,两者交替重复。
主干道每次放行50秒,支干道每次放行30秒。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
3). 能实现正常的、即时显示功能。
用DE2上的四个七段数码管作为倒计时显示器。
分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。
4).能实现特殊状态的功能显示。
设S为特殊状态的传感器信号,当S=1时,进入特殊状态。
当S=0时,退出特殊状态。
按S后,能实现特殊状态功能:(1)显示器闪烁;(2)计数器停止计数并保持在原来的数据;(3)东西、南北路口均显示红灯状态;(4)特殊状态结束后,能继续对时间进行计数。
5).能实现总体清零功能。
按下R后,系统实现总清零,计数器由初始状态开始计数,对应状态的指示灯亮。
6).利用MAXPLUSⅡ或Foundation软件,设计符合以上功能要求的交通灯控制器。
用图形输入方法。
控制器、计数器的功能用功能仿真的方法验证,可通过观察有关波形确认电路设计是否正确。
通过编译,仿真和综合,并下载到相应芯片中实现,最后在学习机上验证设计课题的正确性。
在学习机上验证结果。
三、课程设计应完成的工作:1、按要求设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。
2、利用MAXPLUSⅡ或Foundation软件,画出设计要求的交通灯控制器电路。
用图形输入方法。
控制器、计数器的功能用功能仿真的方法验证,可通过观察有关波形确认电路设计是否正确。
通过编译,仿真和综合。
3、模拟仿真结果正确后,结合实验板设置各输入、输出端;指定下载芯片,重新编译。
编译结果正确后下载到相应芯片中。
4、下载完成后,在实验板上验证结果,利用实验板上的按键模拟呼叫源。
5、在验证结果正确后,确定方案并绘制电路图。
编写总结报告。
四、应收集的资料及主要参考文献:1.《数字电子技术基础》高等教育出版社出版,阎石主编;2.《现代电子技术实践课程指导》谢云等主编,机械工业出版社;3《EDA技术与应用》江国强,电子工业出版社,2007年1月;4《FPGA与SOPC设计教程: DE2实践》张志刚编著. 西安电子科技大学出版社。
摘要交通灯控制系统主要通过应用数字电路对交通灯控制电路的设计,使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口的两组红绿黄灯以及时间数码显示器的状态转换,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。
其中交通灯控制系统主要组成部分:控制器、译码器、秒脉冲信号发生器等。
采用四进制的计数器作为作为电路的总控制器,负责四个状态控制,电路之间各个模块的重要信息交流。
主控制器是系统的核心,由它控制译码器的工作。
译码器输出两组信号灯的控制信号,秒脉冲发生器是系统中定时器和控制器的时钟信号源,经驱动电路后驱动信号灯工作,南北支路倒计时显示分别采用两个独立的减计数器,以秒脉冲为输入,计数器的初始化置数由逻辑电路控制,计数器进位输出输入总控制器中,使系统跳变到下一个状态,计数器的输出接到7段译码器进行时间显示。
通过在各个显示部分加入适当逻辑电路和多路选择芯片来完成系统的特殊功能。
关键词:交通灯控制器、总控制电路、秒脉冲发生电路、译码显示电路、LED信号灯。
目录1 设计任务目的与要求 ................................................... . (1)1.1 设计任务 ................................................... .. (1)2 模块及其原理介绍 ................................................... .. (2)2.1 设计总体电路图 ................................................... .. (2)2. 2 主控器模块.................................................... . (3)2.3计数模块 ................................................... (4)2.4置数模块 ................................................... (4)2.5译码电路 ................................................... (6)2.6数码管显示模块 ................................................... (6)2.7数据选择器(MUX) .............................................. (6)3 设计方案 ................................................... (7)3.1 设计构思 ................................................... .. (7)4 实验结果与数据分析 ................................................... . (7)4.1 功能测试 ................................................... .. (7)4.2 实验现象 ................................................... .. (8)4.3 功能分析 ................................................... .. (9)5 结论与问题讨论 (9)6 参考文献 ................................................... . (9)1 设计任务目的与要求1.1 设计任务设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。
1.2 设计要求1). 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
主干道为东西向,有红、绿、黄三个灯;支干道为南北向,也有红、绿、黄三个灯。
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靠到禁行线之外。
2).由于主干道车辆较多而支干道车辆较少,所以主干道绿灯时间较长。
当主干道允许通行亮绿灯时,支干道亮红灯。
而支干道允许通行亮绿灯时,主干道亮红灯,两者交替重复。
主干道每次放行50秒,支干道每次放行30秒。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
3). 能实现正常的、即时显示功能。
用DE2上的四个七段数码管作为倒计时显示器。
分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。
4).能实现特殊状态的功能显示。
设S为特殊状态的传感器信号,当S=1时,进入特殊状态。
当S=0时,退出特殊状态。
按S后,能实现特殊状态功能:(1)显示器闪烁;(2)计数器停止计数并保持在原来的数据;(3)东西、南北路口均显示红灯状态;(4)特殊状态结束后,能继续对时间进行计数。
5).能实现总体清零功能。
按下R后,系统实现总清零,计数器由初始状态开始计数,对应状态的指示灯亮.2 模块及其原理介绍2.1 设计总体电路图2.2主控器模块根据设计任务设计4种状态,用二位二进制码(S1 S0)表示,设将红、绿、黄灯分别用 R、G、Y 表示,A、B分别代表主干道的东西向和支干道的南北向,设主干道绿灯亮的时间为TA,支干道绿灯亮的时间为TB黄灯亮的时间为TY,则有下图所示交通灯控制状态图。
根据原理设计出主控制器模块如图示:2.3计数模块计数模块接收置数模块数据后,在秒脉冲作用下进行减法计数。
当计时时间到达,则重置数据后再进行减运算。
计数模块也有A和B两个。
计数模块可以用可预置十进制减计数器,连接成两位十进制计数器。
电路图如下:2.4置数模块置数模块分为A、B二个部分,分别给东西、南北方向的计数器A和B提供计数时的初始值,它们都是两位BCD码。
置数模块A 的预置数据如表2所示。
2.5译码电路译码电路将主控器的输出状态(S0 S1 ) 译码为东西、南北方向6个交通灯的信号,“1”表示亮灯,“0”表示灭灯,对应的真值表如表1所示。
以此画出译码电路如是:2.6数码管显示模块接收到计数模块的信号后,通过7447译码器在四个7段数码管上显示东西,南北两个方向红绿灯的实时倒数数字。
2.7数据选择器(MUX)当出现特殊情况时,计时显示发生闪烁,可在计数器后面加入二选一的数据选择器,用S和CP控制。
3 设计方案3.1 设计构思交通灯控制器的框图如下图所示,包括主控制模块、置数模块、计数模块、译码器模块和数据选择器模块几个部分,其中核心部分是主控制模块。
置数模块将交通灯的点亮时间预置到置数电路中。
计数模块以基准时间秒为单位做倒计时。
当计数值减为零即预置时间到,主控电路改变输出状态,电路进入下一个状态的倒计时。
译码器模块将主控电路的当前状态译码为红、绿、黄三色灯的点亮信号。
4 实验结果与数据分析4.1 功能测试:1、采用MAXPLUSⅡ或Foundation,对各个模块进行仿真,直到模块功能符合设计要求。
2、按总体设计连接各个模块,做系统整体的仿真。
检测是否功能不足和致命错误。
经过系统仿真得下图所示为系统仿真结果:3、把已经调试好的整体电路编译后下载到DE2实验板上进行测试,检测系统是否正常运行与功能是否完全合乎设计要求。
4.2 实验现象1、编译时出现错误警告,经检查发现是结点粘连,造成多信号输入。
是绘制问题,改正后即正常运行。
2、下载到DE2板上实验时,比较稳定。
4.3 功能分析1.红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。