交通灯控制电路设计 - 青岛港湾职业技术学院
课程设计报告——交通信号灯控制器
目录一、设计背景 (2)二、任务和要求 (2)三、总体设计方案 (3)1.状态设置 (3)2.系统框图 (3)a.系统总框图 (3)b.系统状态转换框图 (4)四、单元电路设计 (4)1.倒计时电路(定时电路) (4)2.状态控制器(主控电路) (5)3.交通灯显示电路、 (5)4.数码管显示 (6)5.置数变换电路 (6)6.流量控制电路 (7)五、总电路原理图 (8)六、总电路图 (9)七、原件清单 (10)八、电路连接与调试 (10)九、设计总结 (10)十、参考文献 (11)一、 设计背景在现代城市中,人口和汽车日益增长,市区交通也日益拥挤,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。
交通信号灯常用与交叉路口,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。
二、任务和要求红绿灯交通信号系统外观示意图如图1所示。
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(主干道)绿灯亮的时间是45s ,另一个方向上(支干到)绿灯亮的时间是25s ,黄灯亮的的时间都是5s 。
3.要求加装一流量控制电路,使电路拥有流量控制功能,既:当一条路上无车,另一条路上有车时,这条路上的绿灯长亮,另一条路上红灯长亮。
三、总体设计方案1.状态设置状态1(00):主车道的绿灯亮,车道,人行道通行;南北方向车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行。
状态2(01):主车道的黄灯亮,车道,人行道缓行;南北方向车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行;状态3(10):支车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行;南北方向车道的绿灯亮,车道,人行道通行;状态4(11):支车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行;南北方向车的黄灯亮,车道,人行道缓行;2.系统框图a.系统总框图流量控制电路b.系统状态转换框图图2 工作流程图四、单元电路设计1.倒计时电路(定时电路)倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器(双时钟)74LS192、一个非门和一或门构成。
交通灯控制电路设计
交通灯控制电路设计交通灯是城市交通管理的重要组成部分,通过交通灯控制电路来控制交通信号灯的亮灭,可以使交通流畅有序,提高交通效率和安全性。
下面将详细介绍交通灯控制电路的设计。
首先是输入接口部分。
交通灯控制电路可以通过光电传感器或者车辆探测器等装置来获取交通流量信息,并将其转化成电信号输入到控制电路中。
光电传感器一般采用红外线或激光来感应车辆的到来,车辆探测器则通过地感线圈感应车辆进入或离开的情况。
这些输入装置可以将车辆信息转化成电信号,为后续控制提供数据支持。
接下来是逻辑控制部分。
交通灯的控制有固定时间控制和可调控制两种方式,可以根据实际需要选择。
固定时间控制往往采用时序控制器来实现,时序控制器根据预设的时间来控制交通信号灯的亮灭。
可调控制则需要根据交通流量实时情况来动态调整交通信号灯的运行状态,可以采用微处理器或者PLC控制器来实现。
逻辑控制部分会根据输入接口的数据以及预设的控制规则进行相应的处理,控制交通信号灯的转换。
最后是输出接口部分。
输出接口部分主要是将控制信号转化成驱动交通信号灯的电信号。
交通信号灯一般有红、黄、绿三种颜色,分别表示停、警示和行。
通过驱动器来控制交通信号灯的亮灭状态,驱动器一般由继电器、晶体管等元件组成。
输出接口部分将逻辑控制部分产生的控制信号转化成驱动交通信号灯的电信号,实现交通信号灯的亮灭控制。
首先是稳定性。
交通灯控制电路应具有良好的稳定性,能够在各种环境条件下正常工作,不受外界干扰。
稳定性可以通过增加滤波电路和抗干扰设计来实现。
其次是可靠性。
交通灯是城市交通管理的重要设施,因此交通灯控制电路需要具备高可靠性,能够长时间稳定工作,减少故障率和维护成本。
再次是安全性。
交通灯控制电路在设计时需要遵循安全原则,确保交通灯的控制不会产生误操作,保证交通安全。
最后是灵活性。
交通灯控制电路应具备一定的灵活性,能够根据实际需要进行调整和扩展,以适应交通流量的变化和城市的发展。
综上所述,交通灯控制电路设计是一个涉及多个方面的复杂工程,需要根据实际需求和要求进行综合设计。
交通灯控制电路设计.
交通灯控制电路设计作者姓名:2B专业名称:测控技术与仪器指导教师:2B 讲师摘要本设计主要分为三大模块:输入控制电路、时钟控制电路和显示电路。
以AT89C51单片机为中心器件来设计交通灯控制器,实现了AT89C51芯片的P0口设置红灯、绿灯和黄灯的燃亮功能;为了系统稳定可靠,采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路,避免了系统因输入信号抖动产生误操作;显示时间直接通过AT89C51的P2口输出,由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。
关键词:AT89C51 LED显示交通灯控制AbstractThis design mainly divided into three modules: input control circuit, control circuit and the clock display circuit. With AT89C51 single-chip microcomputer as the center device to designing traffic light controller, realize the AT89C51 chip P0 mouth red lights, a green light and set up the yellow lights brighten function; In order to system is stable and reliable, and USES 74 LS14 Schmitt toggle circuit chip away shaking, to avoid the system for the input signal jitter produce false operation; Show time directly through the P2 mouth AT89C51 output, driven by CD4511 LED digital display red light lit the time.Keywords: AT89C51, LED, display, traffic, control目录摘要 ................................................................. II ABSTRACT ........................................................... III 目录 ................................................................ IV 1 绪论 (1)1.1道路交通控制的发展背景 (1)1.2道路交通控制的目的和作用 (1)2 设计方案与比较 (2)2.1设计任务 (2)2.2总体方案设计 (3)2.2.1 方案比较 (3)2.2.2方案论证与确定 (4)3 系统原理分析 (5)3.1工作原理简介 (5)3.2总体方框图见图4 (5)3.3系统电路模块分析 (5)3.3.1 消抖电路 (5)3.3.2 振荡、时钟电路和CPU时序 (6)3.3.3 复位电路 (8)3.3.4 LED驱动显示电路 (8)3.3.5 AT89C51芯片控制电路 (11)3.3.6 辅助电源设计 (15)3.4程序设计 (15)3.4.1 主程序设计 (15)3.4.2 P0口的算法 (16)3.4.3 程序流程图 (17)4 元件参数设定 (19)4.1复位元件电路选折 (19)4.2消抖电路元件选折 (19)5 系统调试 (20)5.1系统的调试与故障排除 (20)5.1.1 硬件调试 (20)5.1.2 软件调试 (20)5.2系统的实际效果 (21)6 结束语 (21)[参考文献] (22)附录 (23)DJNZ R1, DEL2 (26)1 绪论1.1 道路交通控制的发展背景随着经济发展,城市化速度加快,机动车辆占有量急剧增加,由此引发出日益严重的交通问题:交通拥挤甚至堵塞,交通事故频繁,空气和噪声污染严重,公共运输系统效率下降等。
交通灯控制电路设计与制作
目录摘要 (I)1 方案设计与选择 (1)1.1方案一原理设计 (1)1.2方案二原理设计 (2)2 单元电路设计 (4)2.1 秒脉冲信号发生器 (4)2.2 五进制计数器 (5)2.3 移位寄存器 (7)2.3 信号灯控制 (13)2.3.1 红灯信号控制 (13)2.3.2 绿灯信号控制 (13)2.3.3 黄灯信号控制 (13)3 元器件清单 (14)4 制作及调试 (15)4.1 制作 (15)4.2 调试 (15)4.3 调试过程中发现的问题及解决 (16)结束语 (17)参考文献 (18)交通灯控制电路设计与制作1 方案设计与选择要求设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求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,黄灯先亮5秒,才能变换运行车道,黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。
根据要求要用到1Hz时钟脉冲源,可用555定时器来实现,还要用到计数器,逻辑门等器件来实现。
1.1方案一原理设计交通灯控制原理图1如下图1-1所示:图1-1 交通灯控制原理图1首先用NE555定时器产生1Hz脉冲作为时钟脉冲信号源,用74LS161构成五进制计数器,每五秒自动清零,同时给74LS164移位寄存器一个脉冲信号,使寄存器移位,然后通过74LS164移位寄存器分别实现5秒,20秒,25秒的循环控制,分别使对应的黄灯,绿灯,红灯亮。
最后用黄灯信号和秒冲信号源进行与逻辑运算,使得黄灯能够每秒闪烁一次。
交通灯控制电路图1如下图1-2所示:图1-2 交通灯控制电路图11.2方案二原理设计交通灯控制原理图2如下图1-3所示:图1-3 交通灯控制原理图2秒脉冲发生 器 控制器 译码器 信号灯0.2Hz 1Hz用两片NE555定时器分别产生0.2Hz和1Hz的脉冲信号,0.2Hz的信号给74LS161计数器,实现5秒触发一次,74LS161构成十进制循环计数,然后接7442 四线-十线译码器对计数器的信号进行译码,信号通过非门,与非门的组合后接到适当的交通灯上。
电子技术课程设计交通灯控制电路设计
电子技术课程设计报告——交通灯控制电路设计上海大学机自学院自动化系电气工程专业姓名:学号:指导老师:徐美华目录一、主要用途:有效管制交通、疏导交通流量、提高道路通行能力、有利于减少交通事故。
二、设计任务及要求:设计一个主干道和支干道十字路口的交通灯控制电路,其要求如下:1.一般情况下,保持主干道畅通,主干道路灯亮、支干道红灯亮,并且主干灯亮的时间不少于60 S;2.当主干道绿灯亮超过60 S,且支干道有车时,主干道红灯亮,支干道绿灯亮,但支干道绿灯亮的时间不得超过30S;3.每次主干道或支干道绿灯亮变红灯时,黄灯先亮5S。
三、设计思路步骤及仿真调试1.设计分析计数器能进行60进制、30进制以及5进制的减数计数,在计数器与译码器及与非门的工作下实现交通灯信号灯的切换。
有以下四个状态:a.主干道绿灯亮,支干道红灯亮,此时主干道允许车辆通行,支干道禁止车辆通行。
当主干道绿灯亮够60秒后,控制器发出状态转换信号,系统进入下一个状态。
b.主干道黄灯亮,支干道红灯亮,此时主干道允许超过停车线的车辆继续通行,而未超过停车线的车辆禁止通行,支干道禁止车辆通行。
当主干道黄灯亮够5秒后,控制器发出状态转换信号,系统进入下一个状态。
c.主干道红灯亮,支干道绿灯亮。
此时主干道禁止车辆通行,支干道允许车辆通行,当支干道绿灯亮够30秒后,控制器发出状态转换信号,系统进入下一个状态。
d.主干道红灯亮,支干道黄灯亮。
此时主干道禁止车辆通行,支干道允许超过停车线的车辆通行,而未超过停车线的车辆禁止通行。
当支干道红灯亮够5秒后,控制器发出状态转换信号,系统进入下一个状态。
2.交通灯模块:设主干道红灯、黄灯、绿灯分别为X1、X2、X3;支干道红灯,黄灯、绿灯分别为Y1、Y2、Y3,如下图所示。
图交通灯模块3.脉冲信号模块因为1=1sT=f所以通过1HZ的方波脉冲信号产生周期为1s的时钟信号,如图所示。
图4.减法计数器及数码显示管模块选用74LS192构成减法计数器,当进入黄灯模式,右边的计数器进行5秒钟的脉冲倒数,当倒数结束时BO端输出一低电平信号,促发左边的减法计数器进入工作状态,从而实现交通灯的倒计时时间控制。
交通信号灯控制设计毕业设计任务书
交通信号灯控制设计毕业设计任务书
任务概述:本次毕业设计旨在设计一个交通信号灯控制系统,该系统能够对交通路口的车辆和行人进行有效的控制,提高路口的通行能力和安全性。
任务要求:
1. 设计一个基于微控制器的交通信号灯控制系统,能够根据交通状况灵活调整信号灯的时间和顺序,实现优化交通流量和等待时间的目标;
2. 能够识别和响应交通路口的行人信号,保障行人通行的安全和顺畅;
3. 设计一个可视化的交通信号灯控制界面,能够实时监测交通状态和控制信号灯;
4. 实现系统的自动化控制和手动切换控制模式,满足不同交通场景的需求;
5. 设计并实现系统的硬件和软件部分,完成系统的整体集成和调试;
6. 撰写毕业设计报告,详细介绍系统的设计思路、实现过程和测试结果。
任务分工:
1. 硬件设计:负责设计信号灯控制器的硬件电路,包括微控制器、传感器、继电器等部分;
2. 软件设计:负责设计信号灯控制系统的软件程序,包括程序
逻辑和界面设计;
3. 测试与调试:负责对系统进行测试和调试,发现和解决问题;
4. 报告撰写:负责撰写毕业设计报告,包括设计思路、实现过程和测试结果。
时间安排:
1. 设计方案提交:XX年XX月XX日;
2. 实现和测试阶段:XX年XX月XX日-XX年XX月XX日;
3. 报告撰写和提交:XX年XX月XX日。
备注:本任务书仅为参考,实际任务以指导教师要求为准。
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设计是一项非常重要的任务,它直接关系到交通安全和交通流畅。
本文将详细介绍交通信号灯控制电路的设计原理和操作流程。
首先,我们需要了解交通信号灯的基本原理。
交通信号灯通常由红、黄、绿三色灯组成,红灯表示停止,黄灯表示警告,绿灯表示通行。
交通信号灯的工作原理是通过控制信号灯颜色的变化来指挥交通。
一般情况下,每个信号灯的延时时间是有规定的,例如红灯延时时间为30秒,黄灯延时时间为3秒,绿灯延时时间为60秒。
在设计交通信号灯控制电路时,我们需要考虑以下几个方面:1.电源供电:交通信号灯需要稳定的电源供电,通常使用交流电源,电压为220V。
2.时序控制:交通信号灯的时序控制是整个电路的核心部分。
我们可以使用计时器芯片来实现不同颜色信号灯的延时切换。
根据前面提到的规定延时时间,我们可以设置计时器的工作周期为30+3+60=93秒。
计时器会自动循环计时,在每个延时时间到达时触发输出信号,控制信号灯的颜色变化。
3.信号灯驱动:交通信号灯通常使用LED作为光源,所以我们需要设计一种合适的驱动电路来控制LED的亮灭。
这可以通过继电器或晶体管来实现,根据实际需求选择合适的驱动方式。
4.保护电路:在设计交通信号灯控制电路时,我们需要考虑保护电路,以防止电路出现故障或意外情况。
例如,当电路中的线路短路时,应设计过电流保护电路来保护电路。
同样,还需要设计过压保护电路和过温保护电路,以确保电路的安全运行。
以上是交通信号灯控制电路设计的基本原理和操作流程。
在实际设计中,还需要考虑其他因素,如电路的稳定性、可靠性和可维护性。
同时,还需要遵守国家相关的法律法规,确保交通信号灯能够正常运行,为交通提供良好的指导。
通过合理的设计和使用,我们能够提高道路交通的安全性和效率,确保交通顺畅运行。
交通灯控制电路设计(毕业设计)
交通灯控制电路设计(毕业设计)交通灯控制电路设计⼀、设计任务和要求随着社会的进步和发展,交通⼯具⽇趋增多。
这就给我们的道路交通带来了混乱,特别是⼗字路⼝的交通管理问题。
为了确保⼗字路⼝的车辆顺利、畅通得通过,往往都采⽤⾃动控制的交通信号灯来进⾏指挥。
本次实验就是要设计⼀个交通逻辑控制电路,来实现⼗字路⼝的⾃动交通控制。
实现功能如下:⼀个具有主、⽀路的路⼝。
主路通⾏时间40秒、⽀路通⾏时间20秒、黄灯各为5秒。
⼆、实验设备及器件1.实验设备及⼯具:仿真计算机、数字万⽤表、钳⼦、镊⼦等2.实验器件三、设计原理及实现⽅案I.⼯作状态如下⼀个⼗字路⼝主道⽅向的红、黄、绿灯分别⽤G、R、Y;⽀道⽅向的红、黄、绿灯分别为g、r、y.表⽰。
⼗字路⼝要有数字显⽰装置,作为时间提⽰,以便⼈们更直观地把握时间。
具体要求为:当某⽅向绿灯亮时,置计数器为某⼀个数值,然后以每秒减1的计数⽅式⼯作,直⾄减到数为“0”。
状态图:整个流程为:(1)主车道绿灯亮,⽀道红灯亮。
表⽰主道上的车辆允许通⾏,⽀道禁⽌通⾏。
绿灯时间到时,控制器发出状态信号ST,转到下⼀⼯作状态。
(2)主车道黄灯亮,⽀车道红灯亮。
表⽰主车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,⽀车道禁⽌通⾏。
黄灯亮⾜规定时间间隔TY时,控制器发出状态转换信号ST,转到下⼀⼯作状态。
(3)主车道红灯亮,⽀车道黄灯亮。
表⽰主车道禁⽌通⾏,⽀车道上的车辆允许通⾏绿灯亮⾜规定的时间间隔TL时,控制器发出状态转换信号ST,转到下⼀⼯作状态。
(4)主车道红灯亮,⽀车道黄灯亮。
表⽰主车道禁⽌通⾏,⽀车道上位过县停车线的车辆停⽌通⾏,已过停车线的车辆停⽌通⾏,已过停车线的车辆继续通⾏。
黄灯亮⾜规定的时间间隔TY时,控制器发出状态转换信号ST,系统⼜转换到第(1)种⼯作状态。
II.实现⽅案(1).⽅案⼀根据状态图,得到交通灯的设计原理图实现原理:如图,通过⼀个驱动三个计时电路。
交通信号灯PLC控制设计
❖ d 东西红灯亮维持30S。南北绿灯亮维持25S。然后闪烁3S,熄灭。 同时南北黄灯亮,维持2S后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。
初始界面
14
启动
15
16
17
18
当I0.1停止按钮得电时,所有灯全熄灭。
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四 上位机设计
4.1 MCGS组态软件简介
MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两部分。组态环境 相当于一套完整的工具软件,用来帮助用户设计和构造自己的应 用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程,以用户指 定的方式运行,并进行各种处理,完成用户组态设计的目标和功 能。组态环境和运行环境的关系如图示。
打开STEP 7-Micro/WIN编程设备,将下位机程序下载到PLC中,并将 PLC设置为RUN状态,关闭STEP 7-Micro/WIN编程设备。
在MCGS组态环境中单击主菜单中的“进入运行环境”按钮,进入监控 运行界面。
由于上下位机通信时间的延迟,绿灯闪亮的状态不太明显。
最终的效果,见图。
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可编程控制器要满足两个信号输入(分别起系统启动、停止作用),七
个信号输出,十字路口有十二个交通信号灯,但南北、东西两个为一组用一 个输出信号控制,再加上一个报警信号驱动的报警灯。
通过以上分析可以知道,系统共有开关量输入点2个,开关量输出点7 个,所以选用主机为CPU224。
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2.2 I/O分配
交通信号灯PLC的输入/输出点分配表
交通灯控制电路设计与制作
目录摘要I1 方案设计与选择11.1方案一原理设计11.2方案二原理设计22 单元电路设计42.1 秒脉冲信号发生器42.2 五进制计数器52.3 移位寄存器72.3 信号灯控制132.3.1 红灯信号控制132.3.2 绿灯信号控制132.3.3 黄灯信号控制133 元器件清单144 制作及调试154.1 制作154.2 调试154.3 调试过程中发现的问题及解决16结束语17参考文献18交通灯控制电路设计与制作1 方案设计与选择要求设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求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,黄灯先亮5秒,才能变换运行车道,黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。
根据要求要用到1Hz时钟脉冲源,可用555定时器来实现,还要用到计数器,逻辑门等器件来实现。
1.1方案一原理设计交通灯控制原理图1如下图1-1所示:图1-1 交通灯控制原理图1首先用NE555定时器产生1Hz脉冲作为时钟脉冲信号源,用74LS161构成五进制计数器,每五秒自动清零,同时给74LS164移位寄存器一个脉冲信号,使寄存器移位,然后通过74LS164移位寄存器分别实现5秒,20秒,25秒的循环控制,分别使对应的黄灯,绿灯,红灯亮。
最后用黄灯信号和秒冲信号源进行与逻辑运算,使得黄灯能够每秒闪烁一次。
交通灯控制电路图1如下图1-2所示:图1-2 交通灯控制电路图11.2方案二原理设计交通灯控制原理图2如下图1-3所示:图1-3 交通灯控制原理图2 秒脉冲发生 器 控制器 译码器 信号灯0.2Hz 1Hz用两片NE555定时器分别产生0.2Hz和1Hz的脉冲信号,0.2Hz的信号给74LS161计数器,实现5秒触发一次,74LS161构成十进制循环计数,然后接7442 四线-十线译码器对计数器的信号进行译码,信号通过非门,与非门的组合后接到适当的交通灯上。
1Hz的脉冲信号与黄灯信号逻辑与,实现每秒闪烁一次。
(完整版)交通信号灯控制电路设计
目录1.综述 (2)1.1设计任务 (3)1.2 基本要求 (3)2.工作原理 (4)2.1 整体方框图 (4)2.2 整机工作原理 (5)3.分机电路设计与计算 (5)3.1 秒信号产生器 (5)3.2 状态控制器设计 (6)3.3 状态译码器 (7)3.4 定时系统 (8)3.5 元件功能介绍 (10)4.整机电原理图 (14)5 . 调试要点 (15)6.元器件清单 (16)7.总结 (16)8.参考资料 (17)摘要随着现代城市交通的日益拥挤,一个有效的交通指挥系统对人们的安全出行、交通流量的提升和出行效率的提高日见重要,交通灯指挥系统是这一指挥系统最基层、分布面最广的重要组成部分之一。
本课程设计就交通灯控制电路的一个实用方案作了详细的分析与设计,它结合我们在校所学的模拟电子、数字电子、计算机等有关学科的知识,并参考了许多实用的参考方案,在此基础上,综合利用了数字逻辑功能这一强大工具,引入了电子设计自动化技术,还运用了protel软件等手段来完成电路方案及PCB印制板的设计。
本设计方案比较新颖,巧妙地采用了8总线收发器和可预制可逆计数器,使设计更灵活,而且还设置了完整的倒计时功能设计,因而控制和显示方案具备,更主要的优点是功能已接近软件设计,可按需要较容易地变化通行时间或扩展功能,本文所设计的方案完善,具有较好的实用价值。
关键词状态控制器定时系统秒脉冲发生器译码器计时器前言随着我国城市化建设的发展,人民的生活水平日渐提高,越来越多的汽车进入了寻常老百姓的家庭,再加上政府大力发展公交车、出租车,使得道路上车辆越来越多,许多大城市如北京、上海、南京等均出现了道路交通超负荷运行的情况。
所以,如何采用合适的控制方法,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。
在这种情况下,道路交通信号灯开始发挥了越来越重要的作用,并已成为交管部门管理交通的重要工具之一。
交通控制器的设计有采用软硬件两种方案。
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。
交通信号灯自动控制电路设计
交通信号灯自动控制电路设计交通信号灯是城市交通运行过程中不可或缺的一部分,起到了调节道路交通、保障行车安全的重要作用。
而现代交通信号灯的自动化控制则是为了更有效地管理道路交通,减少人为干预,降低事故风险,提高道路通行效率。
本文将介绍一种基于电路的交通信号灯自动控制方案,以及其设计原理和实现方法。
一、设计原理该交通信号灯自动控制电路的原理是基于红绿灯自动间隔控制的思路,通过控制不同灯的亮灭时间,实现道路交通的自动化调度。
其大致思路如下:1. 接受外部信号该电路首先要能够感知道路交通状态的变化,通常是通过测量车流量、等待时间等来实现。
当测量仪器感测到车流量较大,或等待时间较长时,将会发送信号给电路,告知其需要改变信号灯的显示状态。
2. 控制信号灯显示根据接收到的信号,电路将会对信号灯进行控制。
一般的控制方法是使用定时器来控制不同信号灯亮灭的时间,比如:红灯亮20秒,黄灯闪烁5秒,绿灯亮35秒等。
3. 循环控制定时器控制完一个周期时间后,电路将自动回到初始状态,继续循环控制信号灯。
在实际设计时,循环的周期时间应根据实际道路交通情况进行调整,以保证交通信号灯的控制效果最优。
二、电路设计根据上述的交通信号灯自动控制原理,我们可以设计出一个基于555定时器和CMOS数字集成电路的电路板。
整个电路板的设计可以分为信号输入模块、定时器控制模块和信号输出模块三个部分。
1. 信号输入模块信号输入模块用来感知道路交通状态的变化,通常是通过测量车流量、等待时间等来实现。
这个模块的设计比较简单,只需要将传感器与电路板的输入端口相连接即可。
2. 定时器控制模块定时器控制模块是整个电路板的最核心部分,主要用来控制信号灯的亮灭时间。
该模块包括两个部分:555定时器模块和CMOS数字集成电路模块。
(1)555定时器模块555定时器模块主要用来产生不同周期的脉冲信号。
这个模块采用了比较经典的三声器结构,通过调整不同的电容器和电阻器,可以产生不同频率的脉冲信号。
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。
2024青岛港湾职业技术学院春考招生计划
2024青岛港湾职业技术学院春考招生计划2024青岛港湾职业技术学院春考招生专业类别名单青岛港湾职业技术学院2024年春季高考统一考试招生专业类别:序号专业代码专业设置春季高考专业类别1500301航海技术运输2500302港口与航道工程技术建筑3500303轮机工程技术机电技术4500303轮机工程技术运输5500304国际邮轮乘务管理旅游管理6500304国际邮轮乘务管理酒店管理7500305水路运输安全管理运输8500306港口机械与智能控制机电技术9500306港口机械与智能控制自动控制10500307港口与航运管理运输11500308船舶电子电气技术电子技术12500308船舶电子电气技术电气技术13500310集装箱运输管理运输14460102数字化设计与制造技术机械制造15460102数字化设计与制造技术机电技术16460103数控技术机械制造17460103数控技术机电技术18460104机械制造及自动化机械制造19460104机械制造及自动化机电技术20460301机电一体化技术机电技术21460301机电一体化技术自动控制22460306电气自动化技术电气技术23460306电气自动化技术自动控制24460502船舶动力工程技术机电技术25460502船舶动力工程技术机械制造26460503船舶电气工程技术电气技术27460503船舶电气工程技术自动控制28460609无人机应用技术电子技术29460609无人机应用技术自动控制30460702新能源汽车技术车辆维修31460702新能源汽车技术电子技术32500211汽车检测与维修技术车辆维修33500211汽车检测与维修技术电子技术34510101电子信息工程技术电子技术35510101电子信息工程技术软件与应用技术36510107汽车智能技术电子技术37510107汽车智能技术机电技术38510203软件技术软件与应用技术39510203软件技术网络技术40510204数字媒体技术数字媒体41510204数字媒体技术艺术设计42510205大数据技术软件与应用技术43510205大数据技术网络技术44530304会计信息管理财税45530304会计信息管理市场营销46530501国际经济与贸易国际商务47530501国际经济与贸易电子商务48530502国际商务国际商务49530502国际商务电子商务50530503关务与外贸服务国际商务51530503关务与外贸服务电子商务52530701电子商务电子商务53530701电子商务市场营销54530702跨境电子商务电子商务55530702跨境电子商务国际商务56530802现代物流管理物流管理57530802现代物流管理市场营销58530809智能物流技术软件与应用技术59530809智能物流技术物流管理60540106酒店管理与数字化运营酒店管理61540106酒店管理与数字化运营旅游管理62420401油气储运技术化工与环境63420901安全技术与管理机电技术64420905应急救援技术机电技术65420905应急救援技术建筑66440301建筑工程技术建筑67440406建筑消防技术建筑68440406建筑消防技术机电技术69570204应用韩语国际商务70570204应用韩语市场营销71590303社区康复医学技术72590303社区康复公共服务与管理说明:青岛港湾职业技术学院2024年招生专业对应的春季高考统一考试招生专业类别如有变化最终以山东省教育招生考试院公布为准。
课程设计-交通信号灯控制电路的设计
课程设计-交通信号灯控制电路的设计课程设计任务书完成时课题名称交通信号灯控制电路的设计间指导教师职称学生姓名班级总体设计要求和技术要点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(每次绿灯变红灯时,黄灯先亮5秒钟,此时原红灯不变。
3(用十进制数字(递增计数)显示放行和等待时间。
4(选作部分:采用倒计时的方式显示方形和等待时间。
工作内容及时间进度安排第15周:周1---周3 立题论证方案设计、熟悉软件周4---周5检查设计结果,预答辩第16周:周1---周2 仿真实验周3---周4 验收答辩周5完成设计报告课程设计成果1(与设计内容对应的软件程序2(课程设计报告书内容摘要随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。
人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。
城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。
为此,通过我应用所学的知识设计了一套交通灯控制电路的方案。
交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器组成。
关键词:计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发生器。
目录一、概述......... (1)二、方案设计与论证 (1)1(方案设计 (1)2(论证 (2)三、单元电路设计与分析 (2)1(555定时器构成多谐振荡器 (3)2(用74LS161计数器构成5、20、30进制计数器 (3)3(用三态门、非门和D型锁存器构成控制电路 (4)四、总电路图及元器件清单 (5)1(总电路图 (5)2(元器件清单 (5)五、结论 (5)六、心得体会 (6)七、参考文献 (6)一、概述用555定时器构成一个多谐振荡器,即信号产生器,为计数器提供信号,再用74LS161(16进制计数器)分别构成5进制、20进制、30进制计数器(即支干道黄灯亮、绿灯亮和红灯亮的时间),再利用三态门(控制端高电位时为导通电路,反之为关闭电路的特性)、非门和D型锁存器(S、R分别为置1和置0强迫端的特性)构成控制电路来控制5、20、30进制计数器电路工作之间的转换,即利用三态门、非门和D型锁存器的特性在各进制计数器产生进位信号时,控制、20、30进制计数器电路工作之间的转换相关进制电路工作与不工作从而实现5和指示亮灭状态的转换。
(完整word版)交通灯控制电路设计-方案
交通灯控制电路设计一、设计任务与要求设计一个十字路口交通信号灯控制器,其中红灯〔R〕亮,表示该条路禁止通行;黄灯〔Y〕亮表示停车;绿灯〔G〕亮表示允许通行。
其要求如下:1.设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR,NSY,NSG;东西方向的红、黄绿灯分别为EWR,EWY,EWG。
2.满足两个方向的工作时序:东西方向红灯亮的时间应等于南北方向黄、绿灯亮的时间之和;南北方向红灯亮的时间应等于东西方向黄、绿灯亮的时间之和。
一个周期为60秒,其中,绿灯亮25秒,黄灯亮5秒,红灯亮30秒。
其中NSG (EWR)→NSR(EWG),黄灯用于闪烁提示绿灯变为红灯。
交通灯顺序工作流程图如图1所示:3.十字路口要有数字显示装置,作为时间提示,以便人们更直观地把握时间。
具体要求为:当某方向绿灯亮时,置计数器为某一数值,然后以每秒减1的计数方式工作,直至减到数为“0”,十字路口红、绿灯交换,一次工作循环结束,进入另一个方向的工作循环。
例如:当南北方向从红灯转换成绿灯时,置南北方向数字显示为29,并使数显计数器开始减“1”计数,当减法计数到绿灯灭而黄灯亮(闪耀)时,数码管显示的数值应为4,当减法计数到“0”时,黄灯灭,而南北方向的红灯亮;同时,使得东西方向的绿灯亮,并置东西方向的数码管的显示为29。
4.可以通过开关将交通灯手动调整为夜间状态,夜间状态为只有黄灯闪耀。
黄灯一直闪耀,提醒过往行人注意。
二、总体框图:根据设计任务和设计要求,我们可以从三个部分考虑。
1.交通灯的灯显部分由于交通灯显示的时间分别为绿灯亮25秒,黄灯亮5秒,红灯亮30秒,所以灯显时间周期为60秒。
由于绿、黄、红灯亮的时间比例为5:1:6,所以计数器每工作循环周期为12,可以选用12进制的计数器。
我选用了中规模74LS164八位移位寄存器组成扭环形12进制计数器。
由74LS164来控制各路口灯的亮灭。
另外,由于设计要求电路可以通过开关将交通灯手动调整为夜间状态,夜间状态为只有黄灯闪耀。
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交通灯控制电路设计
由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口,为确保车辆安全、迅速地通行,在交叉路口的每个入口处设置了红、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靠在禁行线外。
实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。
一、设计目的
1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计任务与要求
1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
2.当主干道允许通行亮绿灯时,支干道亮红灯,而支干道允许亮绿灯时,主干道亮红灯。
3.主支干道交替允许通行,主干道每次放行30s、支干道20s。
设计30s和20s计时显示电路。
4.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,设置5s计时显示电路。
三、交通灯控制电路基本原理及电路设计
实现上述任务的控制器整体结构如图4-2-4
图4-2-4交通灯控制器结构图
1.主控制器
主控电路是本课题的核心,它的输入信号来自车辆的检测信号和30s、20s、5s三个定时信号,它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯,另一方面控制定时电路启动。
主控电路属于时序逻辑电路,可采用状态机的方法进行设计。
主控电路的输入信号有:
主干道有车A=1,无车A=0;
支干道有车B=1,无车B=0;
主干道有车过30s为L=1,未过30s为L=0;
支干道有车过20s为S=1,未过20s为S=0;
黄灯亮过5s为P=1,未过5s为P=0。
主干道和支干道各自的三种灯(红、黄、绿),正常工作时,只有4种可能,即4种状态:
主绿灯和支红等亮,主干道通行,启动30s定时器,状态为S0;
主黄灯和支红灯亮,主干道停车,启动5s定时器,状态为S1;
主红灯和支绿灯亮,支干道通行,启动20s定时器,状态为S2;
主红灯和支黄灯亮,支干道停车,启动5s定时器,状态为S3。
四种状态的转换关系如图4-2-5:
图4-2-5交通灯控制状态转换图
可用2个JK触发器表达上述四种状态的分配和转换。
2.计时器电路
这些计时器除需要秒脉冲作时钟信号外,还应受主控器的状态和传感器信号的控制。
例如30s计时器应在主、支干道都有车,主控器进入S0状态(主干道通行)时开始计时,等到30s后往主控器送出信号(L=1)并产生复零脉冲使该计数器复零。
同样20s计时器必须在主、支干道都有车,主控器进入S2状态时开始计数,而5s计时器则要在进入S1或S3状态时开始计数,待到规定时间分别输出S=1、P=1信号,并使计数器复零。
设计中30s 计数器可以采用两个十进制计数器T210级连成三十进制计数器,为使复零信号有足够的宽度,可采用基本RS触发器组成反馈复零电路。
按同样的方法可以设计出20s和5s计时电路,与30s计时电路相比,后两者只是控制信号和反馈信号的引出端不同而已。
3.译码驱动电路
(1)信号灯译码电路
主控器的四种状态分别要控制主、支干道红黄绿灯的亮与灭。
令灯亮为“1”,灯灭为“0”,
主干道红黄绿等分别为R、Y、G,支干道红黄绿等分别为r、y、g,则信号灯译码电路真值表为:
表4-2-1信号灯译码电路真值表
由真值表可进一步得到各灯的逻辑表达式,进而确定其电路形式。
(2)计时显示译码电路
计时显示实际是一个定时控制电路,当30s、20s、5s任一计数器计数时,在主支干道各自可通过数码管显示出当前的计数值。
计数器输出的七段数码显示用BCD码七段译码器驱动即可,具体设计可参考课题一电子数字钟的译码、显示部分。
4.时钟信号发生器电路
产生稳定的“秒”脉冲信号,确保整个电路装置同步工作和实现定时控制。
此电路与课
题一数字钟的秒脉冲信号产生电路相同,可参阅其中晶体振荡电路、分频电路的设计。
如果计时精确度要求不高,也可采用RC环形多谐振荡器。
5.传感器
设计中用开关代替传感器,主干道有车A=1,无车A=0;支干道有车B=1,无车B=0;
四、调试要点
1.画出整机电路图,并列出所需器件清单。
2.采购器件,并按电路图接线,认真检查电路是否正确,注意器件管脚的连接,“悬空端”、
“清零端”、“置1端”要正确处理。
3.秒脉冲信号发生器与计时电路的调试与上一设计相同。
4.主控器电路的调试,可用逻辑开关S1、S2、S3、S4、S5分别代替A、B、L、S、P信
号,秒脉冲作时钟信号,在S1~S5不同状态时,主控器状态应按状态转换图转换。
5.如果以上逻辑关系正确,即可与计时器输出L、S、P相接,进行动态调试。
此时,A,B信号仍用逻辑开关S1、S2代替。
6.信号灯译码调试亦是如此,先用两个逻辑开关代替Q2、Q1,当Q2、Q1分别为00、01、
10、11时,6各发光二极管应按设计要求发光。
7.各单元电路均能正常工作后,即可进行总机调试。
五、总结报告
1.总结交通灯控制电路的设计、安装与调试过程。
2.分析安装与调试中发现的问题及故障排除的方法。