数字电路课程设计报告—交通灯

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数字电路交通灯课程设计

数字电路交通灯课程设计

数字电路交通灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握数字电路的基本原理,包括逻辑门、触发器等组成部分。

2. 使学生能够运用交通灯控制电路的原理,分析并设计简单的数字电路系统。

3. 帮助学生了解交通灯控制电路在实际生活中的应用,理解其工作原理和功能。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建简单的数字电路交通灯控制系统的能力。

2. 培养学生通过小组合作,进行问题分析、方案设计、实验操作和结果分析的综合技能。

3. 提高学生运用现代工具和设备进行电路设计和测试的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术领域的兴趣,培养其主动探索科学问题的精神。

2. 培养学生的团队合作意识,使其学会在团队中发挥个人优势,共同解决问题。

3. 培养学生具备安全意识,了解并遵循实验室安全操作规程,养成良好的实验习惯。

课程性质:本课程为电子技术实践课程,侧重于学生动手能力和实际操作能力的培养。

学生特点:初三学生具备一定的物理基础和电子技术知识,对实际操作有较高的兴趣。

教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高学生的实践操作能力。

通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,培养其创新精神和动手能力。

在此基础上,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识:- 逻辑门电路:介绍与门、或门、非门等基本逻辑门的工作原理和应用。

- 触发器:重点讲解RS触发器、D触发器等常用触发器的工作原理和使用方法。

- 交通灯控制电路原理:分析交通灯控制电路的基本组成、工作原理及其应用。

2. 实践操作:- 设计并搭建数字电路交通灯控制系统:学生分组进行电路设计,包括选择合适的逻辑门、触发器等组件,搭建交通灯控制电路。

- 电路测试与调试:学生进行电路测试,观察交通灯控制效果,针对问题进行调试。

3. 教学大纲:- 第一阶段:回顾已学过的逻辑门电路和触发器知识,为后续学习打下基础。

交通灯控制器数电课程设计

交通灯控制器数电课程设计

交通灯控制器数电课程设计交通灯控制器是现代城市交通管理的重要设备之一,它通过控制红绿灯的变化来引导车辆和行人的交通行为。

在这个数电课程设计中,我将介绍一个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案。

我们需要明确交通灯控制器的工作原理。

交通灯控制器需要根据交通流量和道路情况来合理地控制红绿灯的变化。

一般来说,交通灯控制器包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。

在这个设计中,我们将使用数字电路来实现交通灯控制器。

数字电路是一种由逻辑门构成的电子电路,它能够对输入信号进行逻辑运算,并输出相应的结果。

我们可以使用逻辑门来实现交通灯控制器的各个部分。

我们需要设计一个计时器来控制红绿灯的变化。

计时器可以根据设定的时间间隔来输出不同的信号。

我们可以使用时钟信号来驱动计时器,每个时钟周期结束时,计时器的值加1。

当计时器的值达到设定的时间间隔时,就会触发一个输出信号,用于控制红绿灯的切换。

我们需要使用传感器来检测交通流量和道路情况。

传感器可以将交通流量和道路情况转化为电信号,并输入到交通灯控制器中。

根据传感器的输入信号,交通灯控制器可以做出相应的决策,例如延长绿灯时间或者提前切换红灯。

然后,我们需要设计状态切换逻辑来根据输入信号决定交通灯的切换。

状态切换逻辑可以根据当前的交通流量和道路情况,以及交通灯的当前状态,来计算下一个交通灯的状态。

例如,当交通流量较大时,状态切换逻辑可以延长绿灯时间;当交通流量较小时,状态切换逻辑可以提前切换红灯。

我们需要设计信号输出部分来控制红绿灯的显示。

信号输出部分可以根据状态切换逻辑计算得到的交通灯状态,输出相应的信号,控制红绿灯的亮灭。

例如,当状态切换逻辑计算得到应该显示绿灯时,信号输出部分就会输出一个绿灯信号,使绿灯亮起。

这个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。

通过合理地设计这些部分,并进行适当的调试和优化,我们可以实现一个高效、稳定的交通灯控制器,为城市交通管理提供有力的支持。

数电课程设计报告(交通灯)

数电课程设计报告(交通灯)

前言现如今,随着人口和汽车的日益增长,城市交通日益拥挤,人们的安全问题也日益重要。

因此,红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。

交通信号灯常用于十字路口,用来控制车的流量,提高交叉口车辆的通行能力,减少交通事故。

有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。

自从交通灯诞生以来,其内部的电路控制系统就不断的被改进,设计方法也开始多种多样,从而使交通灯显得更加智能化、科学化、简便化。

尤其是近几年来,随着电子与计算机技术的飞速发展,电子电路分析和设计方法有了很大的改进,电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段,这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。

本设计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、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。

因此,在本次课程设计里,将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。

本实验设计目的是培养数字电路的能力,掌握交通信号灯控制电路的设计方法。

设计任务及要求设计一个十字路口的交通灯定时控制系统,基本要求如下:(1)甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,每次通行时间都设为25秒。

(2)每次绿灯变红灯时,黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道。

(3)黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。

(4)十字路口有数字显示灯亮时间,要求灯亮时间以秒为单位作减计数;(5)要求通行时间和黄灯亮的时间均可在0~99s内任意设定。

本设计由王宇同学完成。

由于所学知识有限,设计中难免出现错误,请老师批评指正。

目录第一章设计任务及设计目的 (1)第二章系统概述 (2)2.1 系统概述 (2)2.2 交通灯逻辑分析 (2)2.3总体设计方案 (2)第三章单元电路设计与分析 (5)3.1秒脉冲信号发生器的设计 (5)3.2定时器的设计 (5)3.3 控制器的设计 (6)3.4 显示电路的设计 (9)第四章综述及心得体会 (10)4.1 系统综述 (10)4.2 总结及心得体会 (10)附录 (12)附录一实验电路图 (12)附录二芯片引脚图 (13)附录三元器件清单 (16)附录四焊接电路板 (17)参考文献 (18)交通灯定时控制系统的设计、制作摘要:在城镇街道的十字交叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行;黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯亮表示该条道路允许通行。

数字电子技术基础课程设计-交通灯逻辑电路设计

数字电子技术基础课程设计-交通灯逻辑电路设计

扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计题目:交通灯逻辑电路设计课程:数字电子技术基础专业:电气工程及其自动化班级:电气0802学号:姓名:指导教师:完成日期: 2010.6.18《数字电子技术基础》课程设计任务书一、课程设计的目的本课程是在学完《数字电子技术基础》、《数字电子技术实验》之后,集中一周时间,进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实践环节,通过该教学环节,要求达到以下目的:1.使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力;2.使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力;3.熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

二、课程设计的要求1.设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求;2.必须独立完成设计课题;3.合理选用元器件;4.按时完成设计任务并提交设计报告。

三、设计题目及内容交通信号灯控制器(1)设计计时显示电路(减“1”计数)(2)南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为15秒、3秒、18秒,一次循环为36秒。

黄灯是间歇闪耀(3)可以手动调整夜间为黄灯闪耀六、器件与器材1、二输入四与非门74LS002、四输入双与非门74LS203、六倒相器74LS044、八输入与非门74LS305、正沿双D触发器74LS746、3线-8线译码器74LS1387、可逆移位寄存器74LS1948、同步十进制可逆加、减计数器(8421 BCD码) 74LS1929、同步十进制加法计数器74LS16010、振荡分频器CD406011、BCD七段显示译码器74LS4812、双四选一数据选择器74LS15313、八线驱动器74LS24414、555定时器55515、LED共阴七段数码管BS20716、石英晶体(4M、2 M、32768 HZ)17、微动开关、拨盘开关、继电器、LED(红、绿、蓝)、电阻、电容、二极管、三极管、光敏二、三极管、导线……等。

数字电路课程设计报告(交通灯)

数字电路课程设计报告(交通灯)

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器院部名称:电子和信息学院专业名称:光电信息工程班级:光电0801学生姓名:陈笛(24)实习时间:2010年12月20日至2010年12月31日注释:交通灯控制器是可以自动控制交通灯并以倒计时的方式显示出时间来,方便行人和车辆在通行时有条不紊的通行,达到交通井然有序,出行人员安全快捷的到达目的地的效果。

本次实验的就是想通过这样的一个实例,来结合数字电路课程的学习共同实现这样的一个使用工具,达到理论和实践相结合的目的。

一:课程设计题目:交通灯控制器二:任务和要求:设计一个十字路口控制交通秩序的交通灯,满足以下条件:1.显示顺序为其中一组方向是绿、黄、红;另一方向是红、绿、黄。

2.设置一组数码管以倒计时的方式显示语序通行或禁止通行时间,其中支通道绿灯的时间是20s,另一个方向上主通道的绿灯亮的时间是30s,黄灯亮的时间都是5s.3.选做1:当任何一个方向出现特殊情况,按下手动开关,其中一个方向通行,倒计时停止,当特殊情况结束后,按下自动控制开关恢复正常状态。

4.选做2:用两组数码管实现双向倒计时显示。

三:总体方案的选择:1.交通灯控制器功能概述:交通灯控制器是可以自动控制交通灯,以倒计时的方式显示时间。

交通灯控制器是以七段显示数码管显示时间,用发光二极管来模拟交通灯。

实现这个交通灯控制器可以采用EPROM编程、RAM编程、可编程逻辑器件、单片机等实现。

但是在这次实验中我们采用基本的数字芯片和发光二极管来实现这样的要求,采用这样的方式是:提供了这些芯片,也学习了数字电路的知识,两者的结合刚好巩固了我们对理论的加深理解。

2.交通灯亮灭和时间的确定(考虑到有四种状态,所以采用两位二进制数来控制各种状态,且二进制数用D 触发器产生):00 东西红,主通道绿(30s ) 01 东西红,主通道黄(5s ) 10 东西绿,主通道红(20s ) 11 东西黄,主通道红(5s ) 3.方案的选择:本实验采用555电路,74ls161芯片,D 触发器,2—4译码器和七段显示数码管的相互连接来达到控制二极管发光和数码管的显示。

数电课程设计报告(交通灯)

数电课程设计报告(交通灯)

电子技术课程设计报告交通灯学院: 电气学院专业班级:电子信息工程学生姓名:指导教师: 刘正梅完成时间:20110715成绩:电子技术课程设计报告一. 设计要求设计一个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交通灯控制电路。

交通信号灯常用于交叉路口,用来控制车辆的流量,提高交叉路口车辆的通行能力,减少交通事故。

本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、定时器、控制器、译码显示电路组成。

秒脉冲发生器由NE555产生脉冲,定时器由74LS160实现,控制器由74LS161和74LS14组成,译码电路采用74LS48和七段数码管来显示。

控制器通过ST信号对定时器进行控制,从而显示红黄绿灯的转换(1).在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,要亮5s的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外,设计5s计时显示电路(2).主、支干道交替通行,主干道每次放行60s,支干道每次放行45s,设计60s和45s计时显示电路(3).用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯,用传感器或逻辑开关代替传感器作检测车辆是否到来的信号二. 设计的作用、目的(1)熟悉集成电路的引脚安排。

(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

(3)了解面包板结构及其接线方法。

(4)了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理。

(5)学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。

(6)熟悉数字交通灯控制电路的设计与制作。

三. 设计的具体实现1.系统概述2.简单介绍系统设计思路与总体方案的可行性论证,各功能块的划分与组成,全面介绍总体工作过程或工作原理。

十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。

有一人主干道和一个支干道的十字路口如图所示。

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,在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒鈡,以便让停车线以外的车辆停止运行。

因为主干道上的车辆多,所以主干道放行的时间要长。

数电课程设计(红绿交通灯的设计)

数电课程设计(红绿交通灯的设计)

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器学院名称:电子工程学院学生姓名:XXX(XX号)专业名称:电子信息工程班级:电子XXXX实习时间:2010年12月6日——2010年12月17日红绿灯交通信号系统一、红绿灯交通信号系统功能概述红绿灯交通信号系统为模拟实际的十字路口交通信号灯。

外部硬件电路包括:两组红黄绿灯(配合十字路口的双向指挥控制)、一组手动与自动控制开关(针对交通警察指挥交通控制使用)、倒计时显示器(显示允许通行或禁止通行时间)。

二、红绿灯交通信号系统红绿灯交通信号系统外观示意图如图1所示。

图1 十字路口交通灯模拟图三、任务和要求1.在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯,显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯;另一方向是红灯、绿灯、黄灯。

2.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间,其中一个方向上绿灯亮的时间是20s ,另一个方向上绿灯亮的时间是30s ,黄灯亮的的时间都是5s 。

3.选做:当任何一个方向出现特殊情况,按下手动开关,其中一个方向常通行,倒计时停止。

当特殊情况结束后,按下自动控制开关,恢复正常状态。

4.选做:用两组数码管,实现双向倒计时显示。

四、设计思路在实际情况下,一个十字路有一个主干道和一个支干道。

主干道的车流量较大,即要求主干道绿灯亮的时间长,支干道正好相反。

五、总体方案简单原理如下:由555时钟信号发生电路产生稳定的“秒”脉冲信号,确保整个电路装置计时工作稳定进行。

用两片74LS161作为计数器,将其输出端通过非门与74LS48相连后,把74LS48输出端连到数码管上,实现倒计时;用另外一片74LS161作为状态控制器,控制状态变量Q2Q1的变化,即实现变化:00-01-10-11;用计数器的RCO进位端作为状态控制器的脉冲;利用状态控制器对计数器实现至数操作,从而实现模30,模20,模5的转换;六个灯与由状态控制器控制的74LS74的输出端通过门电路直接相连。

数字逻辑电路课程设计_交通灯控制器

数字逻辑电路课程设计_交通灯控制器
数码扫描显示原理:利用人眼的视觉暂留效应,把多个数码管按一定顺序进行点亮(显示)。当点亮的频率(即扫描频率)不大时,人眼看到的是数码管一个个的依次点亮,然而扫描频率足够大时,看到的不再是一个一个的点亮,而是全部同时点亮。
共阴极数码管:将每个数码管的公共端(阴极)分别接三-八译码器的输出,三-八译码器的输入为位选信号;将多个数码管的相同段接在一起,作为段码输入端。
5.2动态显示及译码电路设计:
七段译码:
--bcd-7seg
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
ENTITY bcd_7seg IS
PORT(
in_data:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
END CASE;
END PROCESS;
END rtl;
6.总体电路设计:
6.1总体电路:
6.2电路工作说明:
7电路仿真调试:
7.1控制电路仿真调试:
7.2倒计时电路仿真调试:
7.3译码显示电路仿真调试:
7.4总体电路仿真调试,下载验证:
改进意见及收获体会:
参考文献:
《数字电子技术》(第二版)东南大学出版社出版
主干道预置数
支干道预置数
状态
D7D6D5D4
D3D2D1D0
D7D6D5D4
D3D2D1D0
S0
00
0000
0101
0000
0101
S1
01
0101
0000
0100
0101
S2
10
0000

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

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。

数字电路课程设计交通灯

数字电路课程设计交通灯
自动控制
结合光感传感器和交通 流量监测器,实现交通 灯的自动控制和亮度调 节,进一步提高节能效 果。
06
系统测试与性能评估
测试方案制定
测试目标
确保交通灯控制系统在各种场景下正常工作,满足设计需 求。
测试环境
搭建与实际交通环境相似的模拟测试环境,包括道路布局 、车辆和行人流量等。
测试工具
使用专业的测试设备和软件,如逻辑分析仪、示波器等, 对电路信号进行测试和分析。
随着环保意识的提高,可以考 虑在交通灯设计中采用更环保 的电子元器件和材料,以及更 节能的控制策略,以降低交通 灯的能耗和对环境的影响。
感谢您的观看
THANKS
硬件电路搭建
根据设计需求,合理选用了逻辑 门电路、计数器、译码器等电子 元器件,成功搭建了交通灯的硬 件电路。
软件编程与仿真
使用VHDL或Verilog等硬件描述 语言对交通灯控制器进行了编程 ,并通过仿真验证了设计的正确 性和可行性。
经验教训分享
团队协作的重要性
时间管理的关键性
理论与实践的结合
在课程设计过程中,我们深刻体会到 了团队协作的重要性。只有团队成员 之间充分沟通、分工明确、相互支持 ,才能高效地完成设计任务。
具备手动控制功能
在特殊情况下,如交通拥堵、道路维修等,可以通过手动控制改变 交通灯的状态。
状态机设计
状态定义
根据交通灯的亮灭状态,定义不同的状态,如红 灯亮、绿灯亮、黄灯亮等。
状态转换条件
根据交通灯的时序和特殊情况,设定状态转换的 条件,如时间到、紧急车辆通过等。
状态转换实现
通过硬件描述语言(如VHDL或Verilog)实现状 态机,根据转换条件实现不同状态之间的转换。

数电交通灯课程设计报告书

数电交通灯课程设计报告书

武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书目录摘要 (1)Abstract (2)1、方案设计与论证 (3)1.1 系统方案设计与论证 (3)1.2 模块方案设计与论证 (3)1.2.1 控制模块方案 (3)1.2.2 显示模块方案 (4)1.2.3 交通灯模块方案 (4)1.2.4 调节模块方案 (4)1.2.5 电源模块方案 (4)1.3 总体设计思想 (5)2、系统硬件电路设计 (5)2.1 单片机模块设计 (5)2.2 显示模块设计 (6)2.3 交通灯模块电路设计 (7)2.4 按键调节电路设计 (7)3、交通灯软件设计 (7)3.1 主监控程序设计 (7)3.2 中断的程序设计 (8)3.3 按键的程序设计 (8)3.4 显示的程序设计 (9)4、性能测试 (9)4.1 LED交通灯与数码管的显示 (9)4.2 按键调试 (10)5、心得体会 (11)参考文献 (12)附件1 源程序 (13)附件2 总原理图 (20)附件3 元件清单 (21)摘要交通灯在交通环境中起着一个重要的角色,是交通管理的重要工具。

为实现十字路口交通灯最优控制,更大程度上的缓解交通压力,本实验设计了基于STC89C52单片机的智能交通灯控制系统,主要由单片机(MCU)、按键控制等模块组成。

系统包括人行道、车行道、以及基本的交通灯的功能。

除此之外,还具有倒计时、时间设置、根据具体情况手动控制等功能。

该系统能够实现对十字路口交通状况的简单控制,达到控制目的,经济效益,具有一定的应用前景。

关键词:STC89C52 交通灯AbstractTraffic lights in the traffic environment plays an important role, is an important tool for traffic management. To achieve the optimal control intersection traffic lights, greater ease traffic pressure, this experiment was designed based on the STC89C52 intelligent traffic control system, mainly by microcontroller (MCU), button control etc module. System including sidewalks, the driveway, and basic functions of the traffic lights. In addition, but also has the countdown, time setting, according to the specific circumstances of manual control etc. Function. The system can realize to the intersection traffic simple control to achieve control purposes, economic benefits, have certain application prospect.Keywords: STC89C52 the traffic lights交通信号灯控制器的设计1、方案设计与论证1.1 系统方案设计与论证根据实验设计要求,使得红、黄、绿三种LED灯在单片机的控制下作为两个交通通道的指示灯显示,并且使用数码管以减计数的方式显示每个通道的通行时间。

数字电路课程设计-交通灯系统

数字电路课程设计-交通灯系统

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器学院名称:电子工程学院学生姓名:陈启超(07)专业名称:光电信息工程班级:0903实习时间:2011年12月19日——2011年12月30日题目:数字电路逻辑设计-交通灯一实验目的1.掌握系统设计一般步骤和方法,掌握一个大的系统中各子系统之间的相互作用和相互制约关系。

2.运用数字电路理论知识自行设计并实现一个较为完整的小型数字系统。

通过系统设计、软件仿真、电路安排与调试、写实习报告等环节,初步掌握工程设计的具体步骤和方法,提高分析问题和解决问题的能力,提高实际应用水平。

3.学会用中规模器件设计一个符合要求的系统,并熟悉常用中规模器件的用法。

4.学会按照电路图在面包板上合理布局使各器件在系统中的连线更简单,清晰。

学会使用面包板,从实际的操作中,锻炼自己的动手能力和解决际问题的能力二实验要求在一个具有主、支干道的十字路口,设计一个交通灯的自动控制电路。

实验的具体的要求是:主干道和支干道交替同行,先是主干道的绿灯亮30s,支干道是红灯;然后是主干道黄灯亮5s,支干道是红灯;之后是支干道的绿灯亮20s,主干道是红灯;最后是支干道的黄灯亮5s,主干道是红灯亮。

总体上电路的设计思路就是主干道和支干道交替,循环的运行。

三 使用元件四 总体方案的设计五单元电路的设计(1)主控制电路利用一片161和一片139来实现主电路的控制功能,主要是通过给161的4个输入端置数为0000,从而使它的输出端Q1Q0=00-01-10-11来使139的Y3Y2Y1Y0=1110-1101-1011-0111的状态的变化来实现交通灯4种状态的变化,而且在倒计时电路反馈回来的高电平才能使它的状态发生一次变化,而且它的每一个状态的变化都能够控制倒计时电路的变化和发光二极管的变化。

所以是把161设计成一个模4的计数器作为主控制电路部分。

(2)脉冲产生电路主要是通过555芯片设计一个能产生一个以一秒为周期的脉冲电路,正确的把4.7K和150K的电阻以及0.1uF的电容和4.7uF的电容接入电路中产生一秒的连续脉冲。

数电课程设计交通灯设计报告

数电课程设计交通灯设计报告

交通灯设计报告课程名称:数字电子技术设计名称:交通灯的设计班级:000学号:姓名:指导教师:2102年12月21日目录1.设计目的及要求22.设计原理及参考电路图 23.单元电路设计 44.原件清单74.仿真模拟85.心得体会86.参考文献9题目:交通灯控制器一实验目的1.综合应用数字电路知识设计一个交通灯控制器。

了解各种元器件的原理及其应用,锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。

2.深入了解交通灯的工作原理。

二设计要求1)在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯,显示顺序为其中一个方向是绿灯,黄灯,红灯,另一方面是红灯,绿灯,黄灯。

2)设置一组数码管,以计时的方式显示允许通行或禁止通行时间,其中一个方向上绿灯亮的时间为15秒,另一个方向上绿灯亮的时间是25秒,黄灯亮的时间都是5秒。

3)当任何一个方向出现特殊情况,按下手动开关,其中一个方向常通行,倒计时停止,当特殊情况结束后,按下自动控制开关,恢复正常状态。

三设计原理及其参考图1.分析系统的逻辑功能,画出其框图交通灯控制系统的原理框图如图所示。

它主要由控制器、定时器和秒脉冲信号发生器等部分组成。

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,控制器是系统的主要部分,由它控制定时器,数码管和二极管的工作。

2.分析系统的状态变化,列出状态转换表:(1)主干道绿灯亮,支干道红灯亮。

表示主干道上的车辆允许通行,支干道禁止通行。

(2)主干道黄灯亮,支干道红灯亮。

表示主干道上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行,支干道禁止通行。

(3)主干道红灯亮,支干道绿灯亮。

表示主干道禁止通行,支干道上的车辆允许通行。

(4)主干道红灯亮,支干道黄灯亮。

表示主干道禁止通行,支干道上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行。

交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。

设控制器的四种状态编码为00、01、11、10,并分别用S0、S1、S3、S2表示,则控制器的工作状态及功能如下表所示:控制状态信号灯状态车道运行状态S0(00)主绿,支红主干道通行,支干道禁止通行S1(01)主黄,支红主干道缓行,支干道禁止通行S3(11)主红,支绿主干道禁止通行,支干道通行S2(10)主红,支黄主干道禁止通行,支干道缓行四单元电路的设计1)秒脉冲产生电路脉冲产生2)主控电路在设计要求中要实现四种状态的自动转换,首先要把这四种状态以数字的形态表示出来。

数电实训报告交通灯体会

数电实训报告交通灯体会

一、前言随着我国经济的快速发展,城市交通日益拥堵,交通安全问题日益突出。

为了提高城市交通效率,保障人民群众的生命财产安全,交通信号灯作为城市交通管理的重要手段,其设计与应用显得尤为重要。

本次数电实训,我选择了交通灯控制系统作为研究对象,通过实际操作和理论分析,我对交通灯控制系统有了更加深入的了解和认识。

二、实训目的1. 掌握交通灯控制系统的基本原理和设计方法;2. 熟悉数字电路在实际应用中的设计流程;3. 培养动手能力和团队协作精神;4. 提高解决实际问题的能力。

三、实训内容1. 交通灯控制系统的组成交通灯控制系统主要由控制器、信号灯、传感器、电源等组成。

控制器是系统的核心,负责对信号灯进行控制,实现交通灯的亮灯顺序和持续时间。

信号灯包括红灯、绿灯和黄灯,分别代表停止、通行和警示。

传感器用于检测车辆和行人的通行情况,将信号传输给控制器。

电源为整个系统提供能量。

2. 交通灯控制系统的设计交通灯控制系统采用数字电路设计,主要包括以下步骤:(1)设计交通灯控制逻辑根据交通灯的工作要求,设计交通灯控制逻辑,包括绿灯亮、黄灯亮、红灯亮的时间比例以及各灯之间的切换顺序。

(2)设计计数器计数器用于记录时间,实现交通灯亮灯顺序和持续时间。

根据设计要求,选择合适的计数器,如4位二进制计数器。

(3)设计译码器译码器将计数器的输出转换为相应的信号,控制信号灯的亮灭。

根据设计要求,设计译码器,将计数器的输出转换为红灯、绿灯和黄灯的信号。

(4)设计驱动电路驱动电路用于驱动信号灯,使其按照控制逻辑工作。

根据信号灯的功率和电压要求,设计驱动电路。

3. 交通灯控制系统的实现(1)电路设计根据设计要求,绘制交通灯控制系统的电路图,包括控制器、计数器、译码器和驱动电路等。

(2)电路制作根据电路图,制作交通灯控制系统的电路板,焊接元器件。

(3)系统调试将制作好的电路板安装在实验箱中,进行系统调试,确保交通灯控制系统正常运行。

四、实训体会1. 理论与实践相结合通过本次实训,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。

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数字电路课程设计
--交通灯控制器的设计
院系:
姓名:
指导教师:
完成日期:2011年6月7日
数字电路课程设计
--交通灯控制器的设计
一、课程设计目的
1.熟悉集成电路的引脚安排
2.掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

3.了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理
4.学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。

二、设计要求及原理:
要求:设计一个主要街道和次要街道十字路口的交通灯控制器。

主要街道绿灯亮6s,黄灯亮2s;次要街道绿灯亮3s,黄灯亮1 s。

依次循环。

当主要街道亮绿灯和黄灯时,次要街道亮红灯(8s),当次要街道亮绿灯和黄灯时,主要街道亮红灯(4 s)。

用MG,MY,MR,CG,CY,CR分别表示主要街道的绿灯、黄灯、红灯,次要街道的绿灯、黄灯、红灯。

原理:根据设计要求可知,各灯状态转换的周期为12s,因此可设计一个12进制的加计数器,来控制秒数,当计数值达到1011时,通过反馈置数法,将计数器清零,从而达到循环效果。

列出每秒各灯亮的情况的真值表,通过真值表得到相应的逻辑图,便可实现对交通灯的控制。

三、设计步骤:
1、根据设计要求列出交通灯控制器的真值表如下:
交通灯控制器真值表:
QD QC QB QA MG MY MR CG CY CR 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1
0 1 1 1 0 1 0 0 0 1
1 0 0 0 0 0 1 1 0 0
1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 X X X X X X 1 1 0 1 X X X X X X 1 1 1 0 X X X X X X 1 1 1 1 X X X X X X
2、从元器件库中拖出逻辑转换仪,根据交通灯控制器的真值表,获得MG的最简逻辑表达式。

同理,求出MY,MR,CG,CY,CR的最简逻辑表达式如下:
M G D C D B
=+*
=
MY B C
=M R D
=
=+CY ABD
C G
D B D A
=C R D
3、利用逻辑转换仪将MG,MY,MR,CG,CY,CR由最简式转换成下图所示逻辑图:
4、将MG,MY,MR,CG,CY,CR逻辑图进行元件封装,得到下图所示封装元件,并将各元件按下图方式连接。

(图一)
5、将连接好的电路再进行整体封装,得到下图2所示的元件:
(图二)
6、将74LS163和上面生成的元件进行下图所示连接,便得到了一个完整的交通灯控制电路。

其中,~LOAD是置数端。

CLK接一秒方波。

逻辑分析仪时时分析交通灯输出状态。

四、仿真结果分析:
时钟频率设置为1Hz时,逻辑分析仪显示各点波形如下:
本次试验基本达到设计要求:与仿真校对时间相比,主要街道绿灯亮6s,黄灯亮2s,红灯4s;次要街道绿灯亮3s,黄灯亮1 s,红灯8s,依次循环。

但是,实验中还存在一点瑕疵,当主要街道MG灯亮时,次要街道亮灯由CR转换到CG时CY灯有短暂的闪亮,分析其
原因,应该是仿真过程中,电路的某一部分有延时,引起了计数器计数的瞬间非法脉冲,或者计数器本身计数跳变时存在中间态,而导致的。

五、参考文献:
①《电子技术基础》(模拟部分)康华光主编华中理工大学电子学教研室
②《电子技术基础》(数字部分)康华光主编华中理工大学电子学教研室
③《电子技术试验与课程设计》毕满清主编机械工业出版社六、设计心得:
这次的课程设计可谓是历经波折,面对着多选的题目,不知道该选哪个好,起初试图性的做了抢答器的设计,但由于对涉及到的大多芯片功能及引脚作用不甚了解,对数电的知识也忘了很多,只进行了一小步就没办法再继续下去了,只好转而进行交通灯控制器的设计。

在设计交通灯控制器的过程中,也碰到了很多问题,不断的查错,不断的修改甚至重新画电路图,不断的查阅相关资料,来解心中的疑惑,最终,完成设计任务。

通过本次课程设计,使我明白了做事应该要有毅力,要敢于面对各种难题。

加强了我动手、思考和解决问题的能力,虽说过程有点艰辛,但让我不仅温习了数电知识,对书本上的知识有了更深入的理解,也从相关资料中额外的学到了很多东西。

因此,这次的课设,总得来说,算是蛮成功的。

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