数电交通灯课程设计报告
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。
数电交通灯课程设计报告书

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)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Traffic 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。
数字电路课程设计报告—交通灯控制器的设计

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利用方式。
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别离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:按照设计要求可知,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形的真值表,通过真值表取得相应的逻辑图,即可实现对交通灯的控制。
三、设计步骤:1、按照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 10 1 1 1 0 1 0 0 0 11 0 0 0 0 0 1 1 0 01 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 X2、从元器件库中拖出逻辑转换仪,按照交通灯控制器的真值表,取得MG的最简逻辑表达式。
数电课程设计——交通灯

数电课程设计课程名称:交通灯控制器******学号:**********专业:测控技术与仪器交通灯控制器设计一、设计任务和要求1.设计一个交通灯控制器,由两条主干道汇合成十字路口,在每个入口处设置两相位信号灯;分别为直行—红、黄、绿等;左转—红、黄、绿灯,六盏信号灯。
2.每个路口信号灯亮灭次序和时间为直行—绿灯30秒,黄灯5秒,红灯85秒;左转—绿灯20秒,黄灯5秒,红灯95秒。
3.各路口有两个倒计时显示器,分别显示直行和左拐倒计时状态。
4.黄灯亮时,为闪烁点亮方式。
二、方案论证1.各变量含义clk为单位脉冲信号,reset为清零信号,HSR、HSG、Y1分别为东西直行红黄绿灯,HLR、HLG、Y2分别为东西左拐红黄绿灯,SSR、SSG、Y3分别为南北直行红黄绿灯,SLR、SLG、Y4分别为南北左拐红黄绿灯;HS0,HL0,SS0,SL0分别为东西直行、东西左拐、南北直行、南北左拐倒计时。
2.信号灯状态表及每个状态倒计时3.显示器倒计时的实现通过设计一个逐渐递增的数x(从1不断加1,一直加到120),然后用一个数减去x就得到一个递减的数来作为计时器上显示的数。
例如:第一个状态为东西直行绿灯亮30秒,那么就用31—x(此时x从1一直加1到30)来表示绿灯的剩余倒计时时间;而到第二个状态则为东西左拐黄灯亮5秒,那么就用36—x(由于x是不断加1的数,那么此时x变为从31不断加1到35)来实现黄灯亮5秒的倒计时显示。
其他状态及其他方向倒计时与这两个例子一样,都是通过一个数减去x来实现的倒计时。
具体每个状态倒计时如下:case(z)8'd1:begin HS<=31-x;HL<=36-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd2:begin HS<=36-x;HL<=36-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd3:begin HS<=121-x;HL<=56-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd4:begin HS<=121-x;HL<=61-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd5:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=91-x;SL<=96-x;end8'd6:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=96-x;SL<=96-x;end8'd7:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=121-x;SL<=116-x;end8'd8:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=121-x;SL<=121-x;endz的取值分别表示8个状态,HS表示东西直行倒计时显示,HL表示东西左拐倒计时显示,SS表示南北直行倒计时显示,SL表示南北左拐倒计时显示。
数字电路课程设计——交通灯实验报告

一、课程设计题目交通灯控制系统设计二、设计的任务和要求1)在严格具有主、支干道的十字路口,设计一个交通灯自动控制装置。
要求:在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯;顺序无要求;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。
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);并要求不同状态历时分别为:Gr:30秒,Rg:20秒,Yr,Ry:5秒。
三、系统总体设计方案及系统框图方案一:芯片设计(1)芯片功能及分配交通灯控制系统主要由控制器、定时器、译码器、数码管和秒脉冲信号发生器等器件组成。
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,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。
1)系统的计时器是由74LS161组成,其中应因为绿灯时间为30秒,所以绿灯定时器由两块74LS161级联组成.74LS161是4位二进制同步计数器,它具有同步清零,同步置数的功能。
2)系统的主控制电路是由74LS74组成,它是整个系统的核心,控制信号灯的工作状态。
3)系统的译码器部分是由一块74LS48组成,它的主要任务是将控制器的输出翻译成6个信号灯的工作状态。
整个设计共由以上三部分组成。
(2)设计原理:1)总体方案如图:2)各单元电路的设计:1. 秒脉冲信号发生器时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器,产生稳定的脉冲信号,送到状态产生电路,状态产生电路根据需要产生秒脉冲,电路图如下图所示:2.主控制电路D1=Q1/Q2+/Q1Q2(/表示取非) D2=/Q2 CLK=CO2 CLR和PR均置1.主控制电路可产生00---->01---->10---->11----00控制信号。
3.红绿灯显示电路电路图如图: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,限于实验室器材只提供74LS161.因要以十进制输出,且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。
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。
交通灯控制器+数字电路课程设计报告

交通灯控制器+数字电路课程设计报告交通灯控制器是交通管理系统中的重要组成部分,其主要作用是控制道路上的交通信号灯。
随着数字电路技术的发展,交通灯控制器也逐渐向数字化、智能化方向发展。
本文将详细介绍一种基于数字电路的交通灯控制器设计,以及该设计方案的实现和效果。
一、设计方案1.硬件设计硬件设计方案主要包括数字电路的选择、交通灯的控制模块、传感器等。
本方案选用FPGA芯片作为控制芯片,该芯片具有先进的数字信号处理能力和可编程性,便于开发和定制。
交通灯的控制模块包括红灯、黄灯、绿灯三个信号灯的控制器,以及车辆、行人传感器等。
其中车辆传感器主要用来检测车流量,行人传感器主要用来检测行人通行情况。
2.软件设计软件设计方案主要包括程序的设计和调试,以及人机界面的设计和开发。
程序设计方案采用Verilog HDL语言进行实现,采用时序逻辑设计的思路来编写程序,实现红绿灯的控制和状态转移。
人机界面采用C语言进行编写,通过串口通信与控制芯片进行数据传输和控制。
二、实现过程在设计方案确定后,我们进一步开始实现。
首先是电路的焊接和测试,在确定电路正常无误后,再完成程序的编写和调试。
最后是人机接口的开发和完善。
具体实现流程如下:1.电路焊接首先进行电路布线和焊接,将FPGA芯片、光耦隔离器、电位器等元器件焊接到电路板上,以及信号灯、传感器等元器件的接入。
2.程序编写利用Verilog HDL语言编写程序,主要包括红绿灯状态的转移逻辑和相应的信号输出控制。
程序设计过程中,需要注意时序和状态的转移。
3.调试测试完成程序编写后,需要进行相应的调试测试。
通过仿真测试,检查程序逻辑是否正确,排除潜在问题。
在硬件实验平台上进行测试,确定系统能够正常工作。
4.人机界面开发利用C语言编写人机界面,实现与交通灯控制器的交互控制。
实现车辆、行人传感器的数据采集和显示,以及人手动控制交通灯的功能。
三、实现效果通过测试和实验验证,本文的交通灯控制器设计方案具有以下优势:1.使用FPGA芯片作为控制芯片,具有较强的可编程性和数字信号处理能力。
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)

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。
1)主干道方向绿灯亮,支干道方向红灯亮。
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。
数电交通灯设计实验报告

数电交通灯设计实验报告数电实验大作业题目:交通灯控制姓名:班级:学号:一.项目概况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。
解决思路:有甲乙两个车道,所以共有红黄绿,三种交通信号灯各两个,暂命名为red,red1,green,green1,yellow,yellow1。
通过分析可以知道,交通灯有四种状态,如下:S1状态:green亮,red1亮25秒S2状态:yellow亮,red1亮 5秒S3状态:red亮,green1亮25秒S4状态:red亮,yellow1亮 5秒不难发现,这四个状态循环转换,周期为60s,所以解题思路自然就出来了,用两片74161,构成一个60的计数器,然后根据不同灯的特点,画出其卡诺图,将每个灯用门电路表示,最终获得结果。
方案设计具体设计原理图如下:由74161构成的计数器的原理图而后根据不同时间亮灯情况,可以画出六个灯的门电路(通过卡诺图),下面是三个灯的原理图。
此为yellow的门电路原理图此为green的原理图最终将所有门和计数器连接在一起。
构成了交通灯电路。
此为最终的原理图设计与调试在连接六个灯的门电路的时候,因为连线过于复杂,导致了一根线将两三个输入端接在一起的情况,导致了quartus的报错,解决办法是重新布线,合理安排空间结构,最终解决了问题。
结论这是最终仿真结果,1是用来设置为10进制,观察60s内,每秒灯的情况,如上图所示,绿灯从0~24s亮,接下来5s黄灯亮,每隔一秒闪烁,接下来红灯亮,所有基本功能全部实现。
优势是现象明显精确度高,不足是仍有许多毛刺。
数电 电子课设 交通灯课程设计报告2

数字电子技术课程设计设计课题:交通灯设计学生姓名:学生学号:专业班级:学院名称:电气与信息工程学院指导老师:目录一、课程设计任务及要求-------------------------------------------------------3二、系统原理框图-----------------------------------------------------------------3三、模块功能描述------------------------------------------------------------------4 1主控制器--------------------------------------------------------------------------4 2 LCD显示模块-------------------------------------------------------------------4 3蜂鸣器模块----------------------------------------------------------------------54.系统顶层模块-------------------------------------------------------------------5四、程序-------------------------------------------------------------------------------5 1主控制器-------------------------------------------------------------------------5 2 LCD显示模块-------------------------------------------------------------------92 蜂鸣器模块--------------------------------------------------------------------11五、硬件使用说明总体仿真----------------------------------------------------12六、心得体会----------------------------------------------------------------------12七、附(主控制器功能仿真图)----------------------------------------------13八、教师评语----------------------------------------------------------------------15一、任务及设计要求1.用LCD显示字母R、Y、G,别代表红黄绿三种通行状态,主干道东西向,支干道B为南北走向。
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。
交通灯课程设计报告(必备5篇)

交通灯课程设计报告篇1正常红绿灯运行分有四个模式1.南北方向绿灯通行,东西方向红灯2.南北方向黄灯通行,东西方向红灯3.东西方向绿灯通行,南北方向红灯4.东西方向黄灯通行,南北方向红灯5.执行第一步交通灯课程设计报告篇2本设计主要是介绍了单片机控制下的交通灯控制系统,详细介绍了其硬件和软件设计,并对其各功能模块做了详细介绍,其主要功能和指标如下:东西、南北两干道交于十字路口,各干道有一组红、绿、黄三个指示灯,指挥车辆和行人安全通行。
南北方向为主干道,通行时间为12秒;东西方向为支干道,通行时间为9秒。
通行时间最后3秒,绿灯灭,黄灯闪烁,黄灯闪烁完毕变更通行车道。
通行时间由数字显示器显示。
交通灯课程设计报告篇3状态1:南北方向绿灯通行12秒,东西红灯禁止通行15秒,分别倒计时;状态2:南北方向黄灯提醒3秒,东西继续红灯倒计时;状态3:东西方向绿灯通行9秒,南北方向禁止通行12秒;状态4:东西方向黄灯提醒3秒,南北继续红灯倒计时;状态5:执行状态1,反复循环交通灯课程设计报告篇4记住这个点就可以设计软件了。
首先要有时间基础,倒计时从哪来呢?1,延时通过死循环卡主软件的运行来达到延时效果,程序执行效率极低,不可取。
2,定时通过定时器产生时基。
软件设置50ms产生一次定时中断,在中断执行函数中做计数。
50ms执行一次中断函数,通过one_sec_flag累加到20判断时间过去了一秒。
设置一秒标志位scan_flag置一。
在主函数while循环里判断标志位,如果是1,则倒计时计数值减一,即完成了倒计时的软件设计思路交通灯课程设计报告篇5随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。
本交通灯控制系统利用单片机AT89C51作为核心元件,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。
系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。
(数电课程设计)交通信号灯设计报告

交通信号灯控制器设计报告摘要:数字电子技术是一门实践性很强的课程,而数电课程设计是实践环节的重要组成部分,它给我们提供了一个理论联系实际、检验知识、加深认识、开拓思维、汲取新知识的机会。
数电课程的内容虽然只是一个简单的数字系统,但在思考问题、提出问题、解决疑难、排除障碍的过程中,却能达到升华所学知识、训练综合、创新能力及团队合作能力之目的。
在完成本次作业的过程中,可以学到PROTEL99及QUARTUSII软件的使用方法,并且掌握状态机的设计方法及利用数字电路实现自动控制的思路和方法。
通过查阅文献,我们基本上了解了EPF10K20TC144-4芯片的基本功能,会使用软件进行仿真和生成电路,并用Verilog HDL语言很好的对硬件进行了设计和描述。
同时也对倒计时显示电路、可预置数的计数器,译码电路及状态机进行了逻辑设计,并做好了PCB模板。
通过数电课程论文的写作使我们熟悉了论文的书写要求,训练了我们如何条理、全面、流畅的表达自己的设计成果的能力,收获颇丰,受益匪浅。
关键词:控制器,计数器,译码器第1章:概述随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要,信号灯在人们的生活中起着越来越重要的作用。
当前,大量的信号灯控制电路正向着数字化、小功率、多样化,方便人、车、路三者关系的协调,多值化方向发展。
随着社会经济的发展发展,交通问题越来越引起人们的关注。
随着社会的发展和城市规模的不断扩张,城市交通成为制约城市发展的一大因。
因此,许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多种方案,而大多数都为交通指挥灯,本电路也是基于前人设计的基础上进行改进的,全部采用数字电路组成,较以往的方案更为精确。
1.1市场上现有的交通信号灯的设计方案:1.1.1基于PLC的设计:图1.基于PLC的交通信号控制器PLC具有以下几个特点:1:编程方法简单易学。
2:硬件配套齐全,用户使用方便。
3:通用性好,适用性强。
4:可靠性高,抗干扰能力强。
交通灯控制器+数字电路课程设计报告

交通灯控制器+数字电路课程设计报告交通灯控制器+数字电路课程设计报告一、设计目标本次课程设计的设计目标是利用数字电路设计交通灯控制器,实现对交通灯进行自动的控制,提高道路交通的效率和安全性。
二、设计内容本次设计的交通灯控制器采用现代电路设计的原理,实现了对交通灯的控制和自动切换,有以下功能:1. 实现三种不同颜色的信号灯:红灯、黄灯和绿灯。
2. 利用计数器实现交通灯的自动切换控制,随时切换信号灯的颜色,使道路交通流畅。
3. 能够对于不同的交通流量实现交通灯的智能控制,即根据不同的情况自动调整信号灯时间。
4. 具备故障检测和报警功能。
当交通灯控制器出现故障时,有报警提示。
三、设计理论本次课程设计采用数字电路设计原理,包括计数器、时钟电路、触发器、复用器、与门和非门等组成。
计数器是本次设计的核心部件,它能够在收到时钟信号的回馈下,实现对控制器状态的计数和调整。
时钟电路在控制器的逻辑电路中起到非常重要的作用,它能够实现对整个数字电路的时序控制,使各个部件按照一定的顺序进行工作。
触发器是本次设计中比较重要的逻辑电路,它能够实现存储、延时和状态保持等功能,是数字电路设计中经常用到的重要元件。
复用器是用于选择多输入端中的一个,并将其送到输出端的数字电路,本次设计中用到复用器,是为了实现信号灯的自动切换控制,对于信号灯三种颜色的选择进行切换。
与门和非门是数字电路中比较简单的逻辑门电路,这次设计主要用于实现交通灯智能控制的逻辑判断,实现不同情况下的信号灯切换时间自动调整。
四、设计步骤1. 确定设计元件:采用计数器、时钟电路、触发器、复用器、与门和非门等元件实现对交通灯的控制。
2. 确定电路逻辑:设计交通灯的流程图,实现对应的电路逻辑功能。
3. 进行电路布线:将设计好的逻辑系统以实际的电气元件进行实现和构造化。
4. 进行电气测试:对实际布线进行电气测试,检查元件是否在运行中正确地工作。
5. 对不足之处进行改进:根据测试结果进行适当优化和改进,确保系统在实际使用中能够正常运行。
交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计

交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计第一篇:交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计目录一、课程题目 (2)二、设计要求 (2)三、系统框图及说明 (2)四、单元电路设计 (4)五、仿真过程与效果分析 (12)六、体会总结 (13)七、参考文献 (13)《一》课程设计题目:交通灯控制电路设计《二》设计要求:1、设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求南北方向(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30秒、支干道每次通行时间为20秒,时间可设置修改。
2、在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道;3、黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。
4、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(采用计时的方法)。
5、同步设置人行横道红、绿灯指示。
《三》系统框图及说明: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1-1 所示。
它主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器和脉冲信号发生器组成。
脉冲信号发生器用的是555 定时器;计时计数器是由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信号灯工作,主控电路是系统的主要部分,由它控制信号灯转换器的工作。
(图1-1)2、信号灯转换器状态与车道运行状态如下:S0:支干道车道的绿灯亮,车道通行,人行道禁止通行;主干道车道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行S1:支干道车道的黄灯亮,车道缓行,人行道禁止通行;主干道车道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行S2:支干道车道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行;主干道车道的绿灯亮,车道通行,人行道禁止通行S3:支干道车道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行;主干道车道的黄灯亮,车道缓行, 人行道禁止通行G1=1:主干道绿灯亮 Y1=1:主干道车道黄灯亮R1=1:主干道车道红灯亮,人行道绿灯亮;南北方向人行道红灯亮G2=1:支干道车道绿灯亮Y2=1:支干道车道黄灯亮R2=1:支干道车道红灯亮,人行道绿灯亮;东西方向人行道红灯亮四.单元电路设计1.主控电路:1).原理:通过一片 74LS160,选择其 4 个状态、分别为(00 01 10 11)分别表示主绿支红、主黄支红、主红支绿、主红支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11(5 秒){循环图}。
数电综合实验报告2--交通灯

数电综合实验报告2--交通灯数字逻辑与数字系统设计综合实验二——十字路口交通灯自动控制器的设计学院电子工程学院班级卓越001012班学号00101201姓名冉艳伟实验时间2012.6.8十字路口交通灯自动控制器的设计一、实验目的学习QuartusII的使用方法,熟悉可编程逻辑器件的使用。
通过制作来了解交通灯控制系统,交通灯控制系统主要是实现城市十字交叉路口红绿灯的控制。
二、设计任务设计一个十字路口交通控制系统,其东西,南北两个方向除了有红、黄、绿灯指示是否允许通行外,还设有时钟,以倒计时方式显示每一路允许通行的时间,绿灯,黄灯,红灯的持续时间分别是40、5和45秒。
当东西或南北两路中任一道上出现特殊情况,例如有消防车,警车要去执行任务,此时交通控制系统应可由交警手动控制立即进入特殊运行状态,即两条道上的所有车辆皆停止通行,红灯全亮,时钟停止计时,且其数字在闪烁。
当特殊运行状态结束后,管理系统恢复原来的状态,继续正常运行。
东西干道图1 路口交通管理示意图三、实验要求(1)按照设计任务设计,采用VHDL语言编写程序,并在QUARTUSII工具平台中进行仿真,下载到EDA实验箱进行验证。
交通灯用发光二级管模拟,观察交通灯的运行是否正常,如果不正常,排除故障直至正确为止。
(2)编写设计报告,要求包括方案选择、程序清单、调试过程、测试结果及心得体会。
要求:必须用可编程器件实现电路功能。
可以是原理图,也可以是VHDL代码,也可以混合输入。
五、设计说明(1)第一模块:CLK时钟秒脉冲发生电路在红绿灯交通信号系统中,大多数情况是通过自动控制的方式指挥交通的。
因此为了避免意外事件的发生,电路必须给一个稳定的时钟(clock)才能让系统正常运作,故对1MHz的时钟信号进行1000000分频。
模块说明:系统输入信号:CLKi: 由外接信号发生器提供1MHz的时钟信号;系统输出信号: CLK:产生每秒一个脉冲的信号;(2)第二模块:模90倒计数器按照实验要求,交通灯循环一次为90秒,且显示倒数的计数值,故设计一模90倒计数器通过主程序运算即可显示各路计数值。
数电交通灯课程设计报告

数字电子技术实训报告设计课题:交通灯控制电路班级:10电42学院:电气工程及自动化一设计总体思路及框图...................................... 二各单元电路及说明........................................秒脉冲信号发生器与分频电路.............................绿、黄和红灯控制电路...................................数字显示电路........................................... 三总电路图................................................. 四设计总结与体会........................................... 五附录(器件清单)........................................ 六参考文献.................................................交通灯逻辑控制电路设计一设计总体思路及框图交通灯在实际应用当中,红灯亮时,禁止通行;绿灯亮时,则允许通行;黄灯亮时,则提示司机将行驶中的车辆减速并准备停下来。
一般交通灯控制电路主要由定时器、控制器、译码和显示几个部分组成。
设计十字交叉路口的两条道路分别为东西向和南北向,东西向和南北向的红、绿、黄三色信号灯是相互关联的。
分析交通灯的点亮规则,可以归结为:东西向绿灯亮时,南北向红灯亮;东西向黄灯亮时,南北向红灯还要亮;东西向红灯亮时,南北向绿灯亮,或者南北向黄灯亮。
因此,可以得到其工作时序,即南北向红灯亮的时间是东西向绿灯和黄灯亮的时间之和;东西向红灯亮的时间是南北向绿灯和黄灯亮的时间之和;东西向、南北向的红灯、绿灯和黄灯不能同时亮。
根据设计任务和要求,而确定交通灯控制器电路的系统工作框图如下1-1。
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2.4控制器电路的分析及设计
控制器是控制电路的核心,控制电路主要是对定时器的循环和交通灯的控制,可以通过定时器的输出对控制电路进行控制。控制电路可以通过与非门,或非门和触发器来组成,这里采用74LS00二输入四与非门、74LS27三输入三或非门和74LS107J-K触发器。它们的管脚功能如图
共阴极数码管的公共端接低电平,如图6所示,当相对于的段码输入高电平是,对应的段码就发光,按照如下图输入二进制数时,数码管就显示相应的数字。
图6 共阴极数码管显示原理
74LS48管脚功能如右图功能表所示,BI、RBI和LT接入高电平时,从A、B、C、d输入BCD码,输出相对应的二进制数值。其功能表所示。
图14 5秒控制电路
图15 定时器真值表
3.
译码和数码管电路比较简单,电路图如图16所示,只要192译码器输入BCD码,就可以输出驱动数码管的电平,要低电平有效,译码器的控制端全部接高电平。
图16数值显示电路
3.6电源开关和指示灯电路的设计
图17 电源开关和指示灯电路
4
4.1调试所用的
万用表
5V直流电源
图774LS48引脚功能
3
3.1
时钟脉冲电路如图8所示,由于对占空比没有定性要求,
由公式T=0.7(R1+R2)C
令T=1s,
解得:当电容C=47uf时,R1+2R2=30.395KΩ
所以R1和R2应该选用10KΩ。
图8 时钟脉冲发生器电路
3.2
由于要显示2位数,所以需要两片74LS192级联组成,当芯片输出数据为00是让芯片置数为15,这样第00秒不会显示00而是显示15,第0秒时定时器输出二进制数值为00000000,由于本电路设计的交通灯延时不超过30秒,所以高两位一直为00,所以只取前两位即可,一共取6位数据输出。即当计数器输出00 0000时进行置数。可以用两个三输入或非门和一个两输入与非门构成。
图12 JK触发器
图13控制电路
5秒电路:对绿灯和黄灯的控制,我们在15秒中选0~5秒让黄灯亮,其余由绿灯亮。分析如图15定时器真值表,只要QB1、QA1、QD0为0且QC0、QB不能全为1,对QB1、QA1、QD0为0这一条件可以用三输入或非门来实现,对QC0、QB不能全为1可以用一与非门来实现。如图14所示当计数到5秒时输出高电平。这样可以通过这个电路和触发器的配合控制红灯和绿灯的交替闪亮。为了提高驱动力,尽量让电路低电平有效,所以使74LS27多余的或非门构成非门将驱动功能反过来,为了起到警示作用,让黄灯闪烁,再让74LS00多余的一个与非门接入秒钟脉冲来驱动黄灯闪烁,电路如图14所示。
Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ,通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC,下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出脚位,移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
电子技术课程设计报告
二 级 学 院
机械与电子工程学院
专 业
电气工程及其自动化
年 级
2014级
学 号
14106*****
学 生 姓 名
苏运
指 导 教 师
杨**
完 成 时 间
2015年12月25 日
简易交通灯的设计
作 者:苏 运
指导老师:杨**
摘要:利用数码管,74LS48译码器、74LS192计数器、ne555、与非门、或非门、触发器、蜂鸣器和小彩灯等电子元件,制作简易交通灯,实现15秒倒计时开始后,到达5秒时红灯熄灭,黄灯闪烁同时蜂鸣器响,到达0秒时切换到另外两个方向的红绿灯亮的功能。经测试,系统达到红绿灯转换和显示的基本要求,具有电路美观稳定性高的优点。
关键词:数电交通灯;交通灯;简易交通灯;计数器
1
1.1
(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l5s。
1.2
用数值电子技术设计交通信号灯总的控制电路的基本思路如图1所示。
图1交通灯控制电Biblioteka 结构图22.1555定时器是一种非常实用的芯片,它常常被用来定时,因为555定时器输出比较稳定,驱动能力强,其管脚脚功能如图2所示。
所以:T=9.5*100=950ms=0.95s
最终,打开电源以后,交通灯以0.95S为时钟周期,东西方向的红灯和南北方向的绿灯先亮,15秒倒计时开始,当时钟为05秒的时候,东西方向的红灯熄灭,东西方向的黄灯闪烁,同时蜂鸣器响,当时钟为00秒的时候东西方向的黄灯和南北方向绿灯熄灭,同时蜂鸣器不响,西方向的绿灯和南北方向的红灯亮,15秒倒计时开始,当时钟为05秒的时候,南北方向的红灯熄灭,南北方向的黄灯闪烁,同时蜂鸣器响,以后的时间如此循环。
2.2
定时器实质上是对秒脉冲的计数,由于交通灯是倒计时显示的,所以使用倒计时计数芯片。这里使用功能强大的74LS192芯片,它是一块可预置数可逆计数芯片。
74LS192属8421BCD码的十进制计数器,其管脚顺序和功能表图3所示。其中MR是异步清零端,高电平有效。PL是并行置数端,低电平有效,且在MR=0有效。CPU和CPu是两个时钟脉冲,当CPd=1,时钟脉冲由CPU端接入。并且MR=0,PL=1时,74LS192处于加法计数状态;当CPu脉冲从CPd端输入,且MR=0,PL=1时,74LS192处于减法计数状态;CPd=CPu=1时,计数器处于保持状态。TCu是 进位端,TCd是借位端。
电路基本完成以后,发现发光二极管的灯光非常弱,用万用表测量发现触发器输出高电平是3.5V左右的,设计的电路两个同色方向对立的LED和50Ω电阻是串联的,LED电压不够是灯太弱的原因,所以我在电路中将对应的LED改成并联,并且将串联的电阻改为1KΩ,最终LED的亮度才比较适合。
如附录5波器显示屏所示,实际的时钟周期为T,在示波器中大约占9.5格,每格是100ms。
推算公式:
图9 定时器电路
3
蜂鸣器和交通灯的电路图如右图所示,按照实际要求,假设灯亮和蜂鸣器响用1表示,反之记为0,则波形图如图所示。驱动蜂鸣器的9012三极管基极接在黄灯的负极,低电平时黄灯亮的同时蜂鸣器也响。
图10 蜂鸣器和交通灯的电路图
图11 波形图
3.
红绿灯转换电路:根据图10交通灯的波形图要求,接下来就要设计控制电路了。经过仔细观察和分析发现:各灯灭亮周期为30秒,红灯15秒变化一次,也就是一个计数周期。电路要记住循环次数,并且以两次为一个周期。用触发器就可以达到要求了,计数器置数是由1到0,出现了一个下降沿,这个下降沿可以作为触发器的触发电平,如图12JK触发器的真值表可知,将触发器的J、K、R接高电平,等CLK来一个下降沿,Q和Q非发生电平翻转,这样即可达到东西南北方向的红绿灯转换。
4.
测试结果基本达到预想的逻辑要求,时钟发生器的频率存在5%的误差,这些误差主要来自于电阻和电解电容。
5 总结
本设计所做的简易交通灯以数字电子技术的基础知识作为原理依据,电路主要包括脉冲发生器电路,定时器电路,控制电路,交通灯电路和数码显示电路等电路组成,利用数码管,74LS48译码器、74LS192计数器、ne555、与非门、或非门、触发器、蜂鸣器和小彩灯等数字电子技术芯片构建而成的,实现的功能是:东西方向的红灯和南北方向的绿灯先亮,15秒倒计时开始,当时钟为05秒的时候,东西方向的红灯熄灭,东西方向的黄灯闪烁,同时蜂鸣器响,当时钟为00秒的时候东西方向的黄灯和南北方向绿灯熄灭,同时蜂鸣器不响,西方向的绿灯和南北方向的红灯亮,15秒倒计时开始,当时钟为05秒的时候,南北方向的红灯熄灭,南北方向的黄灯闪烁,同时蜂鸣器响,以后的时间按照循环,经测试,电路基本达到要求,电路美观,工作稳定。
图3 74LS192管脚功能图
2.
交通灯的设计和分布如图所示,东西方向和南北方向个有一组红灯、黄灯和绿灯,正常工作时,定时器15秒倒计时,东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮,倒计时到达5秒时,东西方向的红灯熄灭,东西方向的黄灯闪烁,同时蜂鸣器响。倒计时为0秒时,切换为东西方向的绿灯亮,南北方向的红灯亮,计数器恢复为15秒倒计时。工作如此循环。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。
Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力,当输出为ON时为LOW,对地为低阻抗,当输出为OFF时为HIGH,对地为高阻抗。
Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。
图2 NE555内部结构图
图5 各逻辑芯片内部结构图
2.5数码显示电路的分析及设计
数码显示电路主要时为了显示计数器的实时时钟,方法是用译码器对计数器的输出进行译码,然后输送的数码管显示。这里采用74LS48译码器和共阴极数码管组成数码显示电路。
74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器,常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中,
4.4时钟脉冲信号的测定
所有的功能都正常运行以后,为了检测时钟电路的误差,我们用示波器对振荡电路的时钟周期进行测定,将示波器的输入端接到NE555芯片的第三个引脚,调整示波器显示的振幅范围和周期,观察示波器的屏幕,读出频率。