电子技术课程设计交通灯控制电路设计
交通灯控制电路课程设计
交通灯控制器一设计任务与要求:设计一个十字路口的交通灯控制器,控制A,B两条交叉道路上的车辆通行,东西方向为主干道A,南北方向为支干道B,具体要求如下:1 每条道路设一组信号灯,每组信号灯有红,黄,绿3个灯组成,绿灯表示允许通过,红灯表示禁止通行,黄灯表示该车道上已过停车线的车俩继续通行,未过停车线的车俩停止通行,2主干道通行时间40秒,南北通行时间20秒3每次变换通行车道之前,要求黄灯先亮5秒,才能变换通行车道4黄灯亮时,要求每秒闪烁一次二总体框图根据设计任务与要求,确定交通灯控制器的系统工作框图如图所示,通过主控制电路(两位二进制可逆计数器)控制整个电路的运转以及红黄绿三种信号灯的转换。
系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。
其中秒脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号,通过减计数器对秒脉冲的减计数,达到控制每一种工作状态的持续时间。
减计数器的借位端为主控制电路提供翻转的脉冲信号以完成状态的转换,同时主控制电路的输出状态又决定了减计数器下一次计数的初始值。
减计数器的十位和个位分别通过译码器和两个七段数码管相连以作为时间倒计时显示。
其中t表示时间,MG表示主干道绿灯,MY表示主干道黄灯,MR表示主干道红灯,SG表示支干道绿灯,SY表示支干道黄灯,SR表示支干道红灯。
主干道绿灯亮,支干道红灯亮40秒主干道黄灯亮,支干道红灯亮5秒主干道红灯亮,支干道绿灯亮20秒主干道红灯亮,支干道黄灯亮5秒图1 交通灯的工作时序流程图:图2 系统工作框图三选择器件1、74LS192芯片。
74LS192为可预置数同步十进制双时钟加减计数器,CP U 端是加计数器时钟信号,CP D 是减计数时钟信号R D =1时无论时钟脉冲状态如何,直接完成清零功能。
R D =0,L D =0时,无论时钟脉冲状态如何,输入信号将立即被送入计数器的输出端,完成预置数功能。
其功能表如下表所示:表 1 74LS192功能表CPU CPD RD LD 工作状态X X 0 0 置数↑ 1 1 0 加计数1 ↑ 0 0 减计数X X X 1 清零译码、显示 主干道信号灯 支干道信号灯状态译码器黄灯闪烁控制器主控制器减计数器置数控制 秒脉冲发生器图3 74LS192管脚图2,555 定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
数字电子技术课程设计交通灯控制电路设计
目录一、设计任务及原理 ..........................................................................................................二、具体要求.....................................................................................................................三、输入输出资源说明…………………………………………………………………………….四、顶层设计结果………………………………………………………………………………….五、各子模块设计 ............................................................................................................5.1时钟分频模块................................................................................................................5.2倒计时模块 ........................................................................................................................5.3交通灯控制模块 ................................................................................................................5.4点阵显示模块 ....................................................................................................................六、仿真测试结果 ............................................................................................................七、实习总结与心得.........................................................................................................数字电子技术课程设计题目:交通灯控制电路设计一、设计任务及原理:交通灯的显示有很多方式,如十字路口、丁字路口等,而对于同一个路口又有很多不同的显示要求,比如十字路口,车辆如果只要东西和南北方向通行就很简单,而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂。
电子课程设计---十字路口的交通灯控制电路
目录1设计任务及指标 (1)2交通灯控制电路分析 (2)2.1交通灯运行状态分析 (2)2.2电路工作总体框图 (3)2.3方案比较 (3)3交通灯控制电路设计 (4)3.1 电源电路 (4)3.2 脉冲电路 (4)3.3 分频电路 (6)3.4 倒计时电路 (6)3.5 状态控制电路 (8)3.6 灯显示电路 (9)3.7 总体电路图 (11)4实验数据和误差分析 (12)5课程设计的收获、体会和建议 (13)6致谢 (16)7参考文献 (17)8附录 (18)1 设计任务及指标设计一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路。
要求如下:(1)南北方向(主干道)车道和东西方向(支干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,主干道每次通行时间都设为30s、支干道每次通行间为20s;(2)东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用倒计时的方法);(3)在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5s钟,才能变换运行车道;(4)黄灯亮时,要求每秒闪亮一次;(5)同步设置人行横道红、绿灯指示。
(6)设计相关提示:所设计的交通路口为一十字路口,不涉及左右转弯问题。
2 交通灯控制电路分析2.1 交通灯运行状态分析交通灯控制电路,要求每个方向有三盏灯,分别为红、黄、绿,配以红、黄、绿三组时间到计时显示。
一个方向绿灯、黄灯亮时,另一个方向红灯亮。
每盏灯顺序点亮,循环往复,每个方向顺序为绿灯、黄灯、红灯。
交通灯的运行状态共有四种,分别为:状态0:东西方向车道的绿灯亮,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1:东西方向车道的黄灯亮,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2:东西方向车道的红灯亮,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3:东西方向车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行;南北方向车道的黄灯亮,车道,人行道缓行;4种状态循环往复,并且红灯的倒计初始值为绿灯的倒计初始值和黄灯的倒计初始值之和。
交通灯控制器课程设计
目录
1 设计任务及要求 2 总体设计方案 3 控制电路设计
3.1 控制电路工作原理 3.2控制电路设计过程
4 倒计时电路设计
4.1具有同步置数功能的十进制减法计数器设计 4.2主干道和支干道倒计时电路设计
5 译码显示电路设计
5.1动态显示工作原理 5.2动态显示及译码电路设计
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。
七段译码
报告要求
CONTENTS
01 封面
02 目录:四号 宋体
03
正文:小四 宋体 1.5 倍行距
04 参考文献 :五号 宋体
一号 宋体
四号 宋体
由具有同步置数功能的十进制减法计数器实现。
将2片级联实现2位十进制减法计数器。
当主干道或者支干道减法计数器值为01时,产生同步置数信 号,将下一状态计数初值置入。
状态
S0
00
S1
01
S2
10
S3
11
主干道预置数
D7D6 D5D4
D3D2 D1D0
0000
0101
0101
0000
0000
0101
0110
○ 黄灯每秒闪亮一次。
总体方案
时钟
红绿 灯
控制器
交通灯控 制器的功 能框图
倒计时 计数器
数码 显示扫描
管
、译码
设主干道绿灯、黄灯、红灯分别为G1、Y1、R1;支 干道绿灯、黄灯、红灯分别为G2、Y2、R2,并且 均用0表示灭,1表示亮,则交通灯有如下四种输出 状态:
状态
交通灯控制电路设计与制作
交通灯控制电路设计与制作交通灯控制电路设计与制作随着人口的不断增长和城市化的进程,各种交通工具的数量不断增加,交通技术的创新和发展也越来越受到关注。
交通灯是现代城市交通中非常重要的一种交通设施,它能够有效地控制车辆流量和行人行动,从而提高道路的安全性和交通效率。
交通灯控制电路是交通灯工作的核心系统。
它通过电子元器件将交通灯控制的信号转换成数字控制信号,进而实现交通灯的开关控制和颜色切换。
本文将介绍交通灯控制电路设计和制作的基本原理和步骤。
一、交通灯控制电路设计原理交通灯控制电路主要由以下几部分组成:时钟电路、数字控制电路、继电器控制电路、LED灯管控制电路等。
时钟电路:时钟电路是交通灯控制电路的基础部分,它通过高精度的电子元器件实现系统的节拍同步和计时。
在交通灯控制电路中,时钟电路的作用是控制信号频率和时间周期,为后面的数字控制和继电器控制提供时间基准。
数字控制电路:数字控制电路是交通灯控制电路的核心部分,它是把传统的机械式控制方式转化成数字化控制,实现自动控制的关键部分。
数字控制电路主要采用的是单片机技术,通过熟练掌握单片机编程语言和电路设计原理,可以实现复杂的交通信号控制方案。
继电器控制电路:继电器控制电路是一种实现数字控制信号与物理控制信号相互转换的电路。
它通过将数字控制信号转换成真实的高电平或低电平信号,从而控制车辆和行人信号灯的开关状态,改变交通灯的亮灭状态。
LED灯管控制电路:LED灯管控制电路是一种专门用于LED 灯传输控制信号的电路。
它通过对LED灯管的电流和电压进行调节,实现交通灯颜色的切换和灯管亮度的调节。
以上几个部分组成了一个完整的交通灯控制电路系统。
在实际设计和制作过程中,需要对各部分电路进行精心的设计和调试,以确保系统的可靠性和稳定性。
二、交通灯控制电路制作步骤1.准备材料和测试工具在制作交通灯控制电路时,需要准备一些基本的材料和测试工具。
其中包括电子元器件、电路设计软件、A/D转换器、逻辑单元、控制线缆、继电器、LED灯管、电路板和焊接工具等。
课程设计报告书---交通灯控制电路设计
课程设计报告书---交通灯控制电路设计课程设计任务书一、目的任务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。
交通灯的颜色有红、黄、绿三种,当红灯亮时,表示该方向道路上的车辆或行人禁止通行;黄灯亮时,表示该方向道路上的行人禁止通行以及未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯亮时,表示该方向道路上的车辆或行人允许通行;交通灯控制电路自动控制十字交叉路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,有序的指挥各种车辆和行人安全通行。
1、主要内容(1)熟悉设计任务书,分析设计要求,借阅参考资料。
(2)在计算机上设计硬件原理图。
(3)设计软件框图、流程图编写软件程序、调试程序(4)用仿真器对所做的系统进行仿真,修改调试程序等;(5)加载程序到实验箱,调试、检查编程效果(6)撰写设计报告,绘图等。
三、设计要求1、理解设计任务书,原始设计要求。
2、掌握以下设计内容及方法:画出硬件电路原理图,确定各元件参数,确定软件流程,编写程序,调试程序,最后撰写设计报告,验收考核。
4、有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、精益求精的学习态度。
对有抄袭他人设计图纸(课程设计报告书)或找他人代编设计程序、等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩,并根据学校有关规定给予处理。
5、敢于创新,勇于实践,注意培养创新意识和工程意识。
6、扎实掌握课程的基本理论和基本知识,概念清楚,设计计算正确实验数据可靠,绘图符合标准,课程设计报告书撰写规范。
7、在设计周内完成所规定的设计任务,提交《课程设计报告书》一份。
报告书装订顺序:1)模板封皮2)任务书3)本课程设计要求4)设计报告a.系统总框图及系统工作原理。
b.系统的硬件电路连接图,电路的原理。
c.软件设计流程及其说明。
d.电路设计,软件编程、调试中遇到的问题及分析解决方法。
e.实验结果及其分析。
f.体会。
设计题目四:交通灯控制电路设计1.主要教学内容用单片机系统设计十字路口交通灯控制电路,要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照下面的工作时序进行工作,黄灯亮时应为闪烁状态:(1)南北和东西车辆交替进行,各通行时间 24 秒(2)每次绿灯变红灯时,黄灯先闪烁 4 秒,才可以变换运行方向。
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。
交通灯控制器数电课程设计
交通灯控制器数电课程设计一、引言交通灯控制器是城市交通管理中的重要设备,用于控制道路上的交通信号灯的亮灭状态。
本文将基于数电课程设计一个简单的交通灯控制器电路,并介绍其原理和实现过程。
二、设计原理交通灯控制器的设计需要考虑以下几个方面的因素:1. 灯的亮灭状态:交通灯通常包括红灯、黄灯和绿灯,每种灯的亮灭状态需要根据交通规则进行控制。
2. 灯的切换时间:交通灯的切换时间需要合理设置,以保证交通流畅和安全。
3. 输入信号的获取:交通灯控制器需要根据外部输入信号来控制灯的切换,如道路上的车辆、行人等。
三、电路设计1. 时钟电路:交通灯控制器需要一个时钟信号来控制灯的切换时间。
可以通过使用555定时器构建一个稳定的时钟电路。
2. 计数器电路:交通灯控制器需要一个计数器来计算时间,并根据时间来控制灯的切换。
可以使用74LS90或74LS93等计数器芯片实现。
3. 逻辑门电路:交通灯控制器需要逻辑门电路来实现交通灯状态的控制和切换。
可以使用与门、或门、非门等逻辑门芯片来实现。
四、实现过程1. 时钟电路的设计:根据555定时器的工作原理,选择合适的电阻和电容值,构建一个稳定的时钟电路。
2. 计数器电路的设计:根据交通灯的切换时间要求,设置计数器的计数值,并将计数器与时钟电路连接,实现计数器的工作。
3. 逻辑门电路的设计:根据交通灯的状态要求,使用逻辑门芯片构建一个交通灯控制电路,实现交通灯的切换和控制。
4. 输入信号的获取:可以使用传感器等设备来获取道路上的车辆、行人等输入信号,并将其与交通灯控制器连接,实现灯的切换。
五、功能扩展1. 灯的数量扩展:可以根据实际需要,扩展交通灯的数量,如添加左转灯、右转灯等。
2. 信号优先级控制:可以根据不同道路的交通状况,设置交通灯的信号优先级,以提高交通效率。
3. 线路保护功能:可以在交通灯控制器中添加线路保护装置,以防止线路过载或短路等故障。
六、总结本文基于数电课程设计了一个简单的交通灯控制器电路,并介绍了其原理和实现过程。
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。
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。
交通灯控制电路原理及其设计
交通灯控制电路原理及其设计
一、交通灯控制电路原理
1、交通灯控制电路控制模式:有时间段控制、地点控制、交叉口可
控性等,一般采用的是时间段控制,即交通灯每隔一段时间切换一次,控
制车辆行驶方向。
2、交通灯控制电路的硬件设备:首先要确定所需要的控制电路,例
如用于时间段控制的时间控制器、用于地点控制的控制器、用于地点控制
的晶振器、用于可控性交叉口的所有控制器等。
3、交通灯控制电路的软件设计:然���要对硬件设备进行软件控制,根据需要制定交通灯控制程序,以实现控制交通灯的颜色和持续时间。
二、交通灯控制电路的设计
1、电路设计原理:首先要确定交通灯控制电路的电路结构和简单原理,设计控制电路硬件电路,包括芯片、电源、电路板、晶振器等,并进
行实际测试。
2、软件编程设计:其次要对硬件电路进行软件编程设计,即根据交
通灯控制系统的要求,编写出控制程序。
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。
交通灯控制电路课程设计
交通灯控制电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握交通灯控制电路的基本原理和电路组成;2. 使学生了解并理解红、黄、绿交通信号灯的时序关系及其在交通控制中的作用;3. 帮助学生掌握基本的电子元件及其在交通灯控制电路中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单的交通灯控制电路的能力;2. 提高学生动手实践能力,学会正确连接和调试交通灯控制电路;3. 培养学生运用图表、流程图等方法分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们探索科学技术的热情;2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的交通安全意识,培养他们遵守交通规则的自觉性。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,注重理论联系实际,强调动手实践能力的培养。
学生特点:本课程针对初中年级学生,他们对电子技术有一定的好奇心,动手实践能力强,但理论知识相对薄弱。
教学要求:结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探究,注重培养学生的实际操作能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 交通灯控制电路原理- 交通信号灯的基本知识:红灯、黄灯、绿灯的功能及时序关系- 电路基本组成部分:电源、开关、信号灯、控制器等2. 电子元件及其应用- 常用电子元件:电阻、电容、二极管、三极管等- 元件在交通灯控制电路中的作用和连接方式3. 交通灯控制电路设计- 电路图绘制:学习如何用电路图表示交通灯控制电路- 电路搭建与调试:动手实践,按照设计要求搭建电路,并进行调试4. 教学进度安排- 第一课时:交通灯控制电路原理及基本组成部分学习- 第二课时:常用电子元件的认识及其在电路中的应用- 第三课时:交通灯控制电路设计及电路图绘制- 第四课时:动手实践,搭建和调试交通灯控制电路5. 教材关联内容- 教科书第四章第二节:交通信号灯控制电路的基本原理- 教科书第五章:常用电子元件及其应用- 教科书第六章:电子电路设计与实践教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,按照教学进度安排,有序开展教学活动。
电子技术课程设计交通信号灯控制电路的设计
交通信号灯控制电路的设计起止日期: 2013 年11月20日至 2013年11月 26日学生姓名风轻袖影翻班级学号成绩指导教师(签字)电气与信息工程学院2013年 11 月 25 日一、设计题目:交通信号灯控制电路的设计二、设计目的:熟练的使用protues软件独立设计出一个完整的交通灯数字电路,并通过调试、仿真的步骤进一步完善电路,最终使电路呈现出设计要求的效果三、设计任务及要求:道路分主干道和支干道,都有红、绿、黄交通信号灯来指挥交通,主干通车流量大,要求通车时间长,如绿灯通电持续时间为30秒,如红灯通电持续时间为20秒,,在绿灯变成红灯前,黄灯先亮5秒,即亮灯顺序如下:红(20秒)绿(30秒)黄(5秒)本课题要求设计主干道红、绿、黄的转换控制电路。
红、黄、绿信号灯采用发光二极管代替,LED数码管显示时间。
四、设计步骤:系统框图:一、读懂课题,查芯片我们需要的芯片有 74LS192,cd4017,74LS20二、将电路模块化模块一:计数电路实现这个功能我们用集成十进制74LS192芯片,我们先设置好该芯片的初始值,然后选择减发计数,用接ground或接power来设置初始值,经过Q0-Q3发出的信号输入到数码管中显示相应数值。
其中,因为UP段是加法计数,所以接高电平,DZ接输入脉冲。
TCD端为溢出端,故低位段接高位74LS192的输入端。
模块二:传感器当红绿黄三个灯其中一个灯计时完毕后,需要切换到下一个灯。
我们需要用到74LS20芯片,但高位74LS192芯片计数完毕后,从借位输出端输出一个信号,送到74LS20里面,输出一个高电平。
模块三:主控制器当74LS20里面的信号传输到主控制器,即CD4017后,输出一个高电平到置数端(计数端),进行切换,当下一个灯完毕后,重复上述步骤。
模块四:显示此模块由7SEG-BCD和TRAFFIC LIGHTS组成,能更直观的显示亮灯的情况。
五、仿真与测量电路连接图:仿真图:绿灯亮:红灯亮:黄灯亮:仿真成功,各模块运行良好。
交通灯逻辑控制电路设计-数字电子技术课程设计
数字电子技术课程设计——交通灯逻辑控制电路设计一、内容摘要:本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。
系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。
系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。
实现对交通灯控制。
交通灯是交通安全的关键,已广泛应用于城乡的十字路口,它的有无作为交通安全检查的重要依据,是交通秩序正常进行的有力保障。
为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过,往往都采用自动控制信号灯来进行指挥。
其中红灯(R)亮,表示该条道路禁止通行;黄灯(Y)亮表示停车;绿灯(G)亮表示允许通行。
二、实验目的1.了解交通灯管理的基本工作原理。
2.熟悉8253计数器/定时器、8259A中断控制器和8255A并行接口的工作方式及应用编程。
3.掌握多位LED显示的方法。
三、设计任务和要求实验内容:设计一个用于十字路口的交通灯控制器。
基本要求如下:1、满足图2顺序工作流程。
图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG,东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。
它们的工作方式有些必须是并行进行的,即南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮;南北方向黄灯亮,东西方向红灯亮;南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮;南北方向红灯亮,东西方向黄红灯亮。
图2 交通灯顺序工作流程图2、应满足两个方向的工作时序:即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和,南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。
时序工作流程图3所示。
图3中,假设每个单位时间为3秒,则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别15秒、3秒、18秒,一次循环为36秒。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和。
图3 交通灯时序工作流程图3、 十字路口要有数字显示,作为时间提示,以便人们更直观地把握时间。
具体为:当某方向绿灯亮时,置显示器为某值,然后以每秒减1计数方式方式工作,直至减到数为“0”,十字路口红、绿灯交换,一次工作循环结束,进入下一步某方向地工作循环。
交通灯控制逻辑电路设计课程设计
交通灯控制逻辑电路设计课程设计一、引言随着城市化进程的不断加快,交通流量的急剧增加给交通系统的管理带来了巨大挑战。
其中,交通灯作为交通系统中最为重要的组成部分之一,对于交通流量的控制起着至关重要的作用。
为了能够更加高效地控制交通灯的运行,交通灯控制逻辑电路设计成为了一个重要的课题。
二、交通灯的原理交通灯通常由红灯、黄灯和绿灯组成,通过控制各个灯的亮灭顺序来指示交通参与者的行驶状态。
一般情况下,红灯表示停车,黄灯表示准备行驶,绿灯表示可以行驶。
交通灯的亮灭顺序需要按照一定的时序规律来进行控制,以确保交通流畅和交通安全。
三、交通灯控制逻辑电路设计的原理交通灯控制逻辑电路设计的目标是根据交通流量的情况来控制交通灯的亮灭顺序,以实现交通流畅和交通安全。
其基本原理是根据输入信号的变化来控制输出信号的状态。
常见的交通灯控制逻辑电路设计方法有计时器控制、车辆检测控制和信号交叉控制等。
1. 计时器控制计时器控制是一种简单且常用的交通灯控制方法。
通过设置固定的时间间隔,按照固定的顺序循环切换红灯、黄灯和绿灯的亮灭状态。
这种方法适用于交通流量相对较小且稳定的情况,但对于交通流量波动较大的路口效果不佳。
2. 车辆检测控制车辆检测控制是一种基于传感器技术的交通灯控制方法。
通过安装车辆检测器,在检测到车辆存在时及时切换交通灯的状态。
这种方法能够根据实际交通流量的变化来动态地控制交通灯的亮灭顺序,提高交通的效率和流畅度。
3. 信号交叉控制信号交叉控制是一种通过交通信号控制器来实现交通灯控制的方法。
交通信号控制器是一个复杂的系统,它能够根据交通流量和信号配时参数进行智能化的交通灯控制。
这种方法能够根据实际交通情况进行灵活的调整,提高交通的安全性和效率。
四、交通灯控制逻辑电路设计的实现交通灯控制逻辑电路设计的实现需要考虑以下几个方面:1. 输入信号的获取:可以通过传感器或者计时器来获取交通流量和时间信息。
2. 信号处理和判断:根据输入信号的变化和预设的控制逻辑,判断当前应该亮灭哪个灯。
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。
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电子技术课程设计交通灯
控制电路设计
RUSER redacted on the night of December 17,2020
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=1s
T=
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。
图
5.控制模块
使用74LS169十进制计数器构成三进制的加法计数器,同时组合74LS138数据选择器及与非门控制三个颜色交通灯的亮与灭。
图
6.对所使用芯片进行介绍:
(1)74LS192
是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如下所示:
图(a)引脚排图逻辑符号
图中:为置数端,为加计数端,为减计数端,为非同步进位输出端,为非同步借位输出端,P0、P1、P2、P3为计数器输入端,为清除端,Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
b.其功能表如下:
输入输出
MR P3P2P1P0Q3Q2Q1Q0
1×××××××0000
00××d c b a d c b a
011××××加计数
011××××减计数
表5-2 74LS192的功能表
(2)74LS160
为可预置的十进制同步计数器,其管脚图如图所示:
RCO 进位输出端
ENP 计数控制端
QA-QD 输出端
ENT 计数控制端
CLK 时钟输入端
CLR 异步清零端(低电平有效)
LOAD 同步并行置入端(低电平有效)
图
功能表:
(3)74LS138
为3 线-8 线,其引脚排列及逻辑符号如下所示:
A0~A2:地址输入端
STA(E1):选通端/STB(/E2)、/STC(/E3):选通端(低电平有效)
/Y0~/Y7:输出端(低电平有效)
VCC:电源正
GND:地
A0~A2对应Y0——Y7;A0,A1,A2以二进制形式输入,然后转换成十进制,对应相应Y的序号输出低电平,其他均为高电平;
(a) (b)
真值表
7.交通灯工作图
状态一:
图符合设计要求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;
状态二:
图符合设计要求3:每次主干道或支干道绿灯亮变红灯时,黄灯先亮5S。
状态三:
图符合设计要求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;
状态四:
图符合设计要求3:每次主干道或支干道绿灯亮变红灯时,黄灯先亮5S。
综上所述:该交通灯符合设计要求。
总图如下:
图四、实习小结
通过一周的电子技术课程设计,在不断的努力尝试和思考总结后,我完成了交通灯控制电路。
在这次的实习中,由于数电是我们上一学期学习的课程,相较模电更为熟悉,在运用的过程中,更让我感到亲切,但这并不代表在实际的操作过程中
遇到的困难比模电项目少。
从网上的资料搜索到资料理解吸收再到电路的调试,每一步无不是一波三折的。
但当我一步一步最终完成整个设计后,我也得到了巨大的成就感。
我第一次发现自己所学的东西原来离这个社会这么近,通过自己的设计思维以及我现有的知识,我真正可以学以致用做出一有实际功能的电路,虽说只是模拟仿真,但这让我感到很神奇也很有趣,大大增加了我对自己专业的认识和兴趣。
当然,在设计电路的同时,我深深感受到自己的专业知识的不足,这让我明白了专业知识是一切设计、一切理论的基础,学好专业课不仅仅是应付考试这么简单的。
经过这次课程设计,我学到很多东西,虽然有些辛苦,但我感觉很值得。