电子线路CAD课程设计交通灯
EDA课程设计-----交通灯设计

课程EDA技术课程设计题目交通灯控制器专业电子信息工程姓名学号主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容:设计一个交通信号灯控制器,由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,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。
基本要求:1、红、绿、黄发光二极管作信号灯,用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号,实验电路用逻辑开关代替。
2、主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。
主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。
3、主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行45秒,支干道每次放行25秒,设立45秒、25秒计时、显示电路,选择1HZ时钟脉冲作为系统时钟。
4、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡,使行驶中的车辆有时间停到禁行线外,设立5秒计时、显示电路。
主要参考资料:[1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京:科学出版社,2005.[2] 康华光主编.电子技术基础模拟部分. 北京:高教出版社,2006.[3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京:高教出版社,2003.完成期限2012.3.2指导教师专业负责人2012年2月27日一、总体设计思想1.基本原理交通灯是城市交通中不可缺少的重要工具,是城市交通秩序的重要保障。
本实例就是实现一个常见的十字路通灯功能。
读者通过学习这个交通灯控制器,可以实现一个更加完整的交通灯。
例如实现实时配置各种灯的时间,手动控制各个灯的状态等。
一个十字路口的交通一般分为两个方向,每个方向具有红灯、绿灯和黄灯3种,另外每个方向还具有左转灯,因此每个方向具有4个灯。
这个交通灯还为每一个灯的状态设计了倒计时数码管显示功能。
可以为每一个灯的状态设置一个初始值,灯状态改变后,开始按照这个初始值倒计时。
倒计时归零后,灯的状态将会改变至下一个状态。
值得注意的是,交通灯两个方向的灯的状态是相关的。
电子线路EDA交通灯

交通灯一、实验目的1,学习使用EDA开发工具IspLEVER。
2,学习使用ABEL语言设计交通灯。
3,熟悉交通灯的原理。
二、设计任务设计一交通灯,能实现东西、南北两个方向的三色信号灯的自动按照以下规律变换:当遇到特殊情况,按下控制按钮S,则两个方向均为红灯;特殊情况解除时,松开S,则还原,继续之前的状态自动运行。
两个方向均要求以减计数方式显示时间(红灯的持续时间)。
1、45进制减计数器及其译码电路;2、90进制减计数器;3、信号灯控制器。
三、设计要求同设计任务四、设计思路设计一个方向的交通灯红灯黄灯绿灯分别为R1、Y1、G1,另外一个方向的红灯黄灯绿灯分别为R2、Y2、G2,则可以根据控制R1、Y1、G1、R2、Y2、G2的值来确定两个方向灯亮的种类和情况,然后设置一时钟CP控制信号灯的亮,还有按钮S以及清零R,当交通灯正常工作时候,东西、南北两个方向的三色信号灯按上表中中的规律自动变换,当发生突发状况时候按S,两个方向均为红灯,当特殊状况结束时候,交通灯还原继续按之前的状态自动运行。
五、实验电路图六、实验程序MODULE YMA7..A0 PIN;Q7..Q0 PIN ISTYPE 'COM';;A=[0,0,A5..A0];Q=[Q7..Q0];EQUATIONSWHEN (A>=0)&(A<=9) THEN Q=A;WHEN (A>=10)&(A<=19) THEN Q=A+6;WHEN (A>=20)&(A<=29) THEN Q=A+12;WHEN (A>=30)&(A<=39) THEN Q=A+18;WHEN (A>=40)&(A<=49) THEN Q=A+24;WHEN (A>=50)&(A<=59) THEN Q=A+30;WHEN (A>=60)&(A<=69) THEN Q=A+36;WHEN (A>=70)&(A<=79) THEN Q=A+42;WHEN (A>=80)&(A<=89) THEN Q=A+48;WHEN (A>=90)&(A<=99) THEN Q=A+54;ENDMODULE XHDA6..A0,S PIN;R1,G1,Y1,R2,G2,Y2 PIN ISTYPE 'COM';A=[A6..A0];Y=[R1,G1,Y1,R2,G2,Y2];EQUATIONSWHEN !S THEN Y=36;WHEN S&(A>=50)&(A<=89) THEN Y=34; WHEN S&(A>=45)&(A<=49) THEN Y=33; WHEN S&(A>=5)&(A<=44) THEN Y=20; WHEN S&(A>=0)&(A<=4) THEN Y=12;ENDMODULE SUB90CP,R PIN;Q6..Q0 PIN ISTYPE 'REG';EN PIN;Q=[Q6..Q0];EQUATIONSQ.CLK=CP; Q.AR=R;WHEN (Q>0)&(Q<=89)&(EN==1)&!R THEN{Q:=Q-1;}WHEN (Q==0)&(EN==1)&!R THEN {Q:=89;} WHEN EN==0 THEN Q:=Q;ENDMODULE SUB45CP,R PIN;Q5..Q0 PIN ISTYPE 'REG';EN PIN;Q=[Q5..Q0];EQUATIONSQ.CLK=CP; Q.AR=R;WHEN (Q>0)&(Q<=44)&(EN==1)&(R==0) THEN{Q:=Q-1;}WHEN (Q==0)&(EN==1)&(R==0) THEN {Q:=44;} WHEN EN==0 THEN Q:=Q;END七、验证程序MODULE jtdC,X=.C.,.X.;CP,S,R PIN;Q7..Q0 PIN;R1,Y1,G1,R2,Y2,G2 PIN;OUT=[Q7..Q0];LUMP=[R1,G1,Y1,R2,G2,Y2];TEST_VECTORS([CP,S,R]->[OUT,LUMP])@REPEAT 120 {[C,1,0]->[X,X];}@REPEAT 120 {[C,0,0]->[X,X];}@REPEAT 120 {[C,1,0]->[X,X];}@REPEAT 120 {[C,0,1]->[X,X];}END八、仿真现象九、实验结论该实验所设计的交通灯,当倒计时从44s开始时候,根据所输入的验证程序,则Bus3中红灯亮,Bus4中绿灯亮,直到倒计时为5的时候,Bus3中红灯亮,而Bus4中黄灯亮;紧接着下一次倒计时开始,Bus3中绿灯亮,Bus4中红灯亮,当其中一次倒计时为15s的时候出现了特殊情况Bus3 Bus4红灯同时亮,倒计时停止,当特殊状况解决时,倒计时接着从15s 开始减计数倒计时,继续之前的状态自动运行;当再次出现特殊情况时,两个方向的红灯同时亮,当清零R为高电平(“1”)时,倒计时清零,特殊情况解除之后,则继续之前的状态自动正常运行。
数字电路课程设计——交通灯设计

学院:班级:姓名:学号:姓名:学号:姓名:学号:序言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。
为此,笔者从数字电子的方向对交通灯进行了深入的研究,以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。
内容摘要课程设计目的:数字电子技术课程设计是数字电子技术课程的实践环节,是对学生学习数字电子技术的综合训练.学生根据某一课题技术指标或逻辑功能的要求,独立进行电路设计,工程估算,实验测试与调整,制作(在实验板上)电子产品和写出实验总结报告.通过这一电路综合性实践训练,要达到深化所学的理论知识,培养综合运用所学知识的能力,掌握一般电路的分析方法,增强独立分析问题与解决问题的能力.通过这一综合训练培养学生严肃认真的工作态度和科学作风,为今后从事电路设计和研制电子产品打下初步基础.1.满足所示的顺序工作流程图。
图中设大道方向的红、黄、绿灯分别为DR、DY、DG,小道方向的红、黄、绿灯分别为XR、XY、XG。
设计一个十字路口交通信号灯定时控制器,其要求如下:它们的工作方式,有些必须是并行进行的,即大道方向绿灯亮,小道方向红灯亮;大道方向黄灯亮,小道方向红灯亮;大道方向红灯亮,小道方向绿灯亮;大道方向红灯亮,小道方向黄灯亮2.应满足两个方向的工作时序。
即大道方向亮红灯时间应等于小道方向亮黄、绿灯时间之和,小道方向亮红灯时间应等于大道方向亮黄、绿灯时间之和。
时序工作流程图见图3所示。
图3所示,大道、小道方向绿、黄、红灯亮时间分别6秒、4秒、29秒,一次循环为39秒。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和,黄灯间歇是静止,当检测到小道有车到来的时候,所有电路才开始工作,在小路没有车到之前一直要保持大路亮绿灯,小道一直保持红灯,在小道亮绿灯的时候,检测大道的来车数量,假如超过三辆车,则要立马执行下一个状态,保证车辆通行正常。
电子技术课程设计交通灯

湖南文理学院课程设计汇报课程名称:电子技术课程设计教学院部:专业班级:学生姓名:指导教师:完毕时间:汇报成绩:目录一、引言 (3)二、设计题目 (3)三、设计任务与规定 (3)四、方案选择与论证 (3)五、单元电路设计 (4)1、脉冲发生器2、定期器3、控制器4、译码器5、交通信号灯六、总电路图及其原理阐明 (9)七、仿真过程与效果分析 (11)八、试验仪器设备及元器件清单 (12)九、心得体会与总结 (13)十、参照文献 (13)一、引言:数字电路技术基础是高等学校弱点类各专业旳一门重要旳技术基础课程。
这门课程发展迅速、实用性和应用性强,侧重于逻辑行为旳认知和验证。
伴随社会经济旳发展,都市交通问题越来越引起人们旳关注。
人、车、路三者关系旳协调,已经成为交通管理部门亟待需要处理旳问题之一。
都市交通控制系统是用于都市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导旳计算机综合管理系统,它是现代化都市交通监测指挥系统中最重要旳构成部分。
同步也伴随都市机动车量旳不停增长,许多大都市如北京、上海、南京、长沙等大都市都出现了交通超负荷运行旳状况。
因此,自80年代后期这些都市纷纷修建都市高速公路,在高速公路建成完毕旳初期,它们也曾有效地改善了交通状况。
然而,伴随交通量旳迅速增长和缺乏对高速道路旳系统研究和控制,高速道路没有充足发挥预期旳作用。
而都市高速道路在构造上旳特点,也决定了都市高速道路旳交通道路必然受高速与一般道路耦合处交通住哪个科旳制约。
因此,怎样采用合适旳控制措施,最大程度运用好花费巨款修建高速道路,缓和主干道与匝道、城区同周围地区旳交通拥堵状况,越来越成为交通运送管理和都市规划部门亟待处理旳问题。
为此,本次设计完毕旳就是交通灯设计。
如下就是城镇交通灯控制系统旳电路原理图、设计计算和试验调试等问题来详细分析讨论。
二、设计题目:交通灯控制器设计三、设计任务与规定:设计一种十字路口旳交通信号灯控制器,控制A、B两条交叉道路上旳车辆通行,详细规定如下:(1)每条道路设一组信号灯,每组信号灯有红、绿、黄三个灯构成,绿灯表达容许通行,红灯表达严禁通行,黄灯表达该车道上已过停车线旳车辆继续通行,未过停车线旳车辆停止通行。
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。
电路CAD交通信号灯的设计

一、设计任务和要求1.1要求和任务①东西与南北方向灯轮流交替工作,按照下面示意图进行。
图一循环流程图②要求设计中所用的计数器为一个到两个,定时时间最长为4分钟。
在南北向和东西向增加强行绿灯按钮,可以强制某个方向通行而另一个方向禁止。
③路口增加车辆传感器,某方向无车辆时可跳过绿灯时段。
④红绿灯时段长度做成可调的,方便设置通行的时间。
⑤增加译码显示电路,使用数码管显示倒计时。
二、方案选择与论证2.1使用数字逻辑电路使用数字电路需要进行计时电路以及显示电路的设计,元件规模小,电路也可靠,采用状态机方式实现也具有可操作性。
2.2选择使用51单片机控制电路使用51单片机的优点是电路简单,作为本次设计完全具备硬件控制要求,在成本上也与数字逻辑电路相当。
另外,单片机控制方便,电路修改性强,可根据具体的情况修改程序,从而达到更切合实际的效果。
综上,此次我们选择STC89C51单片控制电路实现。
三、单片机资源分配与程序设计3.1一秒定时的实现由于单片最长定时时间为65536us,所以无法需要计数形式的定时。
我们采用方式二定时,一次定时200us,则需要重复5000次,具体定时程序如下:TMOD=0x2; //设置为采用方式二定时TH0=0x38; //赋初值TL0=0x38; //赋初值设置一个变量Y,当Y=5000时,定时器溢出,则开始下一次计时。
这样实现了1s的定时。
3.2控制选择设置本次需要增加了方向传感器和强制按钮以及检测按钮,所以设计嵌套和优先级关系,还有时间调节按钮。
它们关系为时间调节按钮最大,强制开关是稍次,其次是检测开关,控制循环结构的跳转,最低的是最基本的灯循环工作结构。
对应程序部分如下:if(q1==0){时间调节部分;}else if(q2==0){南北方向强制控制部分;}else if(q3==0){东西方向强制控制部分;}else{基本指示循环工作;}3.3数码管显示倒计时设计本次采用四位数码管,基本的循环指示状态下两位数码管显示倒计时,而在调节时间是,每两位分别显示当前南北和东西的绿灯定时时间。
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。
电子CAD与单片机综合课程设计

浙江工业职业技术学院电子CAD与单片及综合课程设计基于单片机的交通灯的设计学生姓名xxx xxx xxx xxx学号xxx xxx xxx xxx分院电气工程分院专业电子信息工程技术指导教师xxx完成日期xx年 x 月xx 日基于单片机的交通灯的设计摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。
十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和非门7404为中心器件来设计交通灯控制器,,南北方向和东西方向两个交叉路口的车辆交替运行,两个方向能根据车流量大小手动调节通行按键改变时间,车流量大,通行时间长,车流量小,通行时间短。
通过双位数码管显示。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键词单片机交通灯闯红灯按键第一章二次开发的现状 (1)1.1二次开发的现实意义 (1)1.2基于单片机交通灯的发展及前景 (2)第二章整体设计方案 (4)2.1单片机的选择 (4)2.2单片机的基本结构 (7)2.2.1MCS-51单片机内部结构 (7)第三章交通灯的硬件设计 (14)3.1最小系统设计 (14)3.2LED显示电路 (18)3.3键盘控制电路 (20)第四章交通灯的软件设计 (21)4.1流程图如下 (21)4.2交通灯的原理图 (23)4.3主程序 (24)4.4中断子程序 (26)4.5显示子程序 (27)4.6按键控制子程序 (28)第五章系统仿真 (30)5.1PROTUES软件介绍 (30)5.2电子钟系统PROTUES仿真 (31)结论 (33)参考文献 (34)社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。
电子设计自动化(红绿交通灯)课程设计报告

一、课程设计(综合实验)的目的与要求目的:1.熟悉EDA试验箱的操作。
2.熟悉并掌握CPLD编程及下载。
3.掌握编写一个工程的基本流程。
4.学习并熟悉硬件编程思想。
5.掌握VHDL状态机设计。
实验要求:1、使用VHDL语言实现上述模块并显示交通计时。
2、编译、下载、验证。
二、设计(实验)正文实验内容: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的交通灯控制器,具体要求如下:(1) 主、支干道各设有一个绿、黄、红指示灯,两个显示数码管。
(2)主、支道交替允许通行,主干道每次放行45 s,支干道每次放行25 s,在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中,要亮5 s的黄灯作为过渡,并进行减计时显示。
问题分析:红绿灯周期转换示意图:东西主干道红灯持续时间40S,黄灯5s,绿灯25s南北次干道红灯持续时间45S,黄灯5s,绿灯20s由以上的红绿灯周期转换示意图可以知道:一个完整的红绿灯周期里,主干道每次放行45 s,支干道每次放行25 s,5 s的黄灯作为绿灯转为红灯的过渡,这样一个周期的总时间为:70s,满足设计要求。
具体分析一下红绿灯周期转换的规律可以发现,红绿灯在转换过程中总共有四个状态:s0,s1,s2和s3,以r0,y0,g0分别表示东西主干道的红灯,黄灯,绿灯的状态,以r1,y1,g1分别表示南北次干道的红灯,黄灯,绿灯的状态,用“1”和“0”表示亮灭状态,则四个状态的具体描述如下表所示:设计步骤:1.编程实现主次干道红绿灯的周期转换,根据问题的实际背景将问题简化:即将红绿灯的转换变为四个状态的相互切换。
2.设计计数器来实现计时功能,同时要注意最后的输出信号要为二进制码,这要能保证输出后的信号直接控制数码管的显示。
3.设置全局使能en,用其来控制计数的开始,在为“1”时能够实现置数功能。
用case和if判断语句语句,自动进行红绿灯四个状态的转换。
4.在电脑上用软件对编号的程序进行编译和仿真,检查是否有错误,看能否实现预期的功能。
数电交通灯设计(含电路图30s 15s 3s)

“交通灯控制与显示电路”综合设计实验任务与要求:1.设计一个交通信号灯控制器2.由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,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。
3.主干道每次放行30秒。
支干道每次放行15秒;4.在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮3秒黄灯作为过渡一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的设计方法;2.掌握时序逻辑电路的设计方法;3.初步具备数字系统的综合设计能力;4.学会数字电路的软件仿真;5.掌握数字电路的安装和调试方法。
二、实验说明1.该综合实验按分步实施方式进行。
全部实验分为四部分:第一,方案设计;第二,组合逻辑电路的设计与实现;第三,时序逻辑电路的设计与实现;第四,采用CPLD/FPGA可编程器件实现整个实验。
2.该综合设计实验采取课内外结合的方式。
第一部分实验要求在课外完成,在数字电子技术课程的理论教学之初布置综合设计实验的第一部分内容,学生边学习理论课程,边思考,逐步完成方案设计;第二部分实验主要在实验课内完成,安排在组合逻辑电路理论教学内容结束后进行;第三部分实验主要在实验课内完成,安排在时序逻辑电路理论教学内容结束后进行;第四部分实验主要在实验课内完成,安排在CPLD/FPGA可编程器件理论教学内容结束后进行。
3.该综合设计实验采用理论设计、软件仿真和电路安装与调试三步走,以提高学生的综合设计与实践动手能力。
三、实验元器件该综合实验采取两种不同的技术手段实现:1.常用中、小规模数字电路:集成逻辑门、集成编码器、集成译码器、集成数字选择器、集成计数器等。
2.CPLD/FPGA可编程器件。
元件清单:2个74LS741个74LS1383个74LS1532个74LS1922个45114个Traffic Lights7SEG-BCD 7SEG-COM-CA THODE74LS04 74LS08 74LS11 74LS21 74LS32 74LS114072 CLOCK RES SW-SPD-MOM“交通灯控制与显示电路”综合设计实验(1)——方案设计一、问题描述设计并实现一十字路口的红、绿、黄三色交通灯控制与显示电路,即每个路口设置一组红、黄、绿交通灯,按图1所示情况变化,以保证车辆、行人通行安全。
交通红绿灯课程设计

南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》任务书设计题目:交通红绿灯专业:电气工程及其自动化学生姓名: 学号:起迄日期: 2013 年9月30日——2014年1月3日指导教师:《电子技术课程设计》任务书目录1 概述 (1)1.1 设计任务及指标 (1)1.2 总体设计 (1)1.3 仿真 (3)2 电路设计2.1 单元电路设计 (3)2.1.1 秒脉冲电路设计.....................................`3 2.1.2定时器.. (3)2.1.3 控制电路 (5)2.1.4 译码及显示电路 (7)2.2 总电路图及实物图 (8)2.3 材料清单 (8)3 结论 (10)4 心得与体会 (10)5 参考文献 (11)6 附录 (12)1 概述1.1 设计任务及指标:设计十字路口的交通灯控制管理器要求如下:(1)主干道方向通行和支干道方向禁止通行,历时1min。
(2)主干道方向禁止通行和支干道方向仍然禁止通行,历时10s。
(3)主干道方向禁止通行和支干道方向通行,历时1min。
(4)主干道方向仍然禁止通行和支干道方向停车,历时10s 之后又返回到第一步循环。
1.2 总体设计交通灯控制系统的原理框图如图1-1所示。
它主要由控制器、定时器、译码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,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。
图中:TL: 表示主道或支路车道绿灯亮的时间间隔为60秒,即车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到,TL=1,否则,TL=0。
TY:表示黄灯亮的时间间隔为10秒。
定时时间到,TY=1,否则,TY=0。
ST:表示定时器到了规定的时间后,由控制器发出状态转换信号。
由它控制定时器开始下个工作状态的定时。
图1-1 系统原理框图(1)主车道绿灯亮,支路车道红灯亮。
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。
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。
交通灯控制电路设计+设计流程图+设计电路图+实物图

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内。
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。
1、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。
2、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,设置5s计时显示电路。
3、原理电路设计(1)设计逻辑流程(2)方案比较及整体电路方案一:根据题目,主支干道红绿灯分时亮可以分成四种状态。
若采用两个JK触发器即可满足。
考虑到主支干道计数的不同,需要从计数器那里产生一个信号,来使JK触发器改变状态。
当然可以通过逻辑推导,然后用各种基本的数字器件,如与非门,来产生一个满足要求的信号。
但是用到的器件比较多,而且布线较复杂。
所以不采用这个方案。
方案二:鉴于方案一,考虑采用中规模集成电路,因此选择使用了数据选择器。
将计数器某个计数到的信号,如5s,接到数据选择器的数据输入端,然后将由JK触发器产生的表明四种状态的信号Q2和Q1接到数据选择器的地址代码端。
这个方案解决了方案一的问题,所以采用了这种设计方法。
方案三:按照JK触发器习惯的接法,由数据输出端来的信号接到J或K,但是若计数器采用置零的方式,信号有效的时间很短,这就要求触发器有较高的扫描频率,但是计数器的频率已经固定是1s,造成同一个频率电路,却需要不同的频率。
因此采用直接接进触发器的使能端。
至此,确定了最后的方案。
(3)单元电路设计及电路的工作原理为了便于分析,把一些单元电路从整体电路中分离出来,同时为了电路的简洁明了,分析电路的逻辑时,还把次要的元件暂时移除.单元电路各部分以及功能如下:控制电路主控电路是本课题的核心,主要产生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。
电子线路CAD课程设计-交通灯讲解

电子线路CAD课程设计报告十字路交通灯设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期:2015年 1 月15 日教师评价:目录一、设计内容 (4)1、设计背景 (4)2、设计要求 (4)二、原理图设计 (5)1、交通灯变化规律分析 (5)2、硬件电路分析 (6)3、硬件电路 (7)4、软件设计 (9)5、程序代码分析 (10)6、元件清单: (13)三、测试 (14)1、Proteus简介 (14)2、仿真调试 (14)四、PCB设计 (17)1、原理图设计 (17)2、PCB版图设计 (17)五、心得体会 (18)六、程序设计 (19)1、设计背景在日常生活中,交通灯作为管理交通、调协车辆的一个便捷的手段,起着很大的作用。
各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来决定是否前行,通行的时间的规定协调了它们的步伐,极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。
因此,一个完善的交通系统中,交通灯是必不可少的设备,一个完善的交通灯程序会更有效的管理当前道路中出现的实际情况,使车辆、行人的行进变得更顺畅、更和谐。
随着我国国民经济的快速发展,我国机动车辆发展迅速,而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后,交通拥挤和堵塞现象时常出现。
如何利用当今计算机和自动控制技术,有效地疏导交通,提高城镇交通路口的通行能力,减少交通事故是很值得研究的一个课题。
目前,国内的交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。
在老师给出的几个课题中,我认为交通灯的课题更加贴近我们的生活,而且相对其他几个课题,这个交通灯主要运用的是中断程序,我相对来说比较熟悉,所以选择了这个交通灯的课题2、设计要求(1)设计目的随着单片机应用的日益广泛,在校学生加强对单片机动手实践能力的培养,已经是非常重要的一项锻炼。
课程设计就是为加强实践机会、培养学生动手能力的一个重要环节,将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。
EDA课程设计交通灯

实验报告设计题目:交通信号控制器班级:学号:姓名:指导老师:设计时间:2023年4月交通信号控制器的VHDL设计一、设计任务:模拟十字路口交通信号灯的工作过程,运用实验板上的两组红、黄、绿LED作为交通信号灯,设计一个交通信号灯控制器。
规定:(1)交通灯从绿变红时,有4秒黄灯亮的间隔时间;(2)交通灯红变绿是直接进行的,没有间隔时间;(3)主干道上的绿灯时间为40秒,支干道的绿灯时间为20秒;(4)在任意时间,显示每个状态到该状态结束所需的时间。
支干道主干道图1 路口交通管理示意图表1 交通信号灯的4种状态二、设计目的:设计交通灯控制系统重要是为了实现城市十字交叉路口红绿灯的控制。
通过对QuartusII软件使用方法与技巧的学习,掌握VHDL程序设计的实现,熟悉可编程逻辑器件的使用。
同时加深对交通灯控制系统的了解与应用。
三、设计方案:图2 交通信号灯控制器的原理框图信号灯输出图3 交通信号灯控制器程序原理框图四、程序清单和说明:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY TRAFFIC ISPORT (CLK: IN STD_LOGIC;LED7S1: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--数码管高位显示数字LED7S2: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--数码管低位显示数字LIGHT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0));--各交通灯显示END ENTITY;ARCHITECTURE ONE OF TRAFFIC ISTYPE STATES IS( STA, STB, STC, STE);--定义状态变量SIGNAL ST0:STATES;SIGNAL ST1:STATES;SIGNAL FULL: STD_LOGIC;SIGNAL FOUT: STD_LOGIC;时钟输出信号(秒频)SIGNAL TIME: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);时间计数值SIGNAL TIME_LEFT: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);显示时间剩余值SIGNAL T_HIGH:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);高位显示SIGNAL T_LOW:STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);低位显示BEGINPROCESS(CLK) --秒脉冲产生进程(分频作用)V ARIABLE CNT8: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF CNT8="11111111" THENCNT8:="00000000"; --当CNT8计数计满时,给计数器CNT8预置数FULL<='1'; --同时使溢出标志信号FULL输出为高电平ELSE CNT8:=CNT8+1; --否则继续作加1计数FULL<='0'; --且输出溢出标志信号FULL为低电平END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(FULL)V ARIABLE CNT2: STD_LOGIC;BEGINIF FULL'EVENT AND FULL='1'THENCNT2:=NOT CNT2;IF CNT2='1' THEN FOUT<='1'; ELSE FOUT<='0';END IF;END IF;END PROCESS;--FOUT输出是时钟信号PROCESS(FOUT) --计数模块。
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}。
电子线路综合设计交通灯设计说明书

电子线路综合设计交通灯控制电路设计组员:班级:组别:指导老师:2013年5月摘要随着社会经济的快速发展,城市交通成为人们不可忽视的问题,而交通灯在保障交通安全、减少交通事故发生方面起着不可或缺的作用。
本文运用数字电路的设计和Proteus 软件仿真,设计出南北方向和东西方向十字路口的交通灯控制电路。
本文根据设计任务及指标,首先进行交通灯运行状态的分析和电路总体框架的设计,提出两种设计方案,经过分析和讨论,我们选择了先设计出让交通灯按4种状态循环变换的灯显示电路,再通过灯的状态控制倒计时显示器的显示功能。
电路由脉冲电路、分频电路、倒计时电路、状态控制电路、灯显示电路组成。
首先由555定时器产生2Hz的方波信号,再由74LS74实现二分频,产生1Hz的脉冲信号;然后由三片74LS193组成主控制器,产生四种状态变换,通过相应的逻辑门控制倒计时电路和灯显示电路。
其中,由74LS193和74LS74组成倒计时显示电路,用两片74LS193实现倒计时显示,一片显示十位,一片显示各位,用两片74LS74实现时间的转换。
最后通过Proteus软件仿真,实现了交通灯控制电路的功能。
关键词数字电路设计交通灯倒计时控制电路 Proteus仿真目录1 设计任务及指标 (2)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 电路单元电路组成 (3)2.3 方案比较 (3)3 交通灯控制电路设计 (3)3.1 脉冲电路 (4)3.1.1 脉冲产生电路 (4)3.1.2 分频电路 (4)3.2 状态控制电路 (4)3.2.1 控制器电路 (4)3.2.2 定时器电路 (5)3.3 倒计时显示电路 (5)3.4 灯显示电路 (6)4 实验数据和误差分析 (7)5 结论 (9)6 课程设计的收获和体会 (9)7 参考文献 (9)8 附录1电子元器件清单 (10)附录2 总体电路图 (11)一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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电子线路CAD课程设计报告十字路交通灯设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期:2015年 1 月 15 日教师评价:目录一、设计内容 (4)1、设计背景 (4)2、设计要求 (5)二、原理图设计 (6)1、交通灯变化规律分析 (6)2、硬件电路分析 (7)3、硬件电路 (8)4、软件设计 (10)5、程序代码分析 (11)6、元件清单: (14)三、测试 (15)1、Proteus简介 (15)2、仿真调试 (15)四、PCB设计 (18)1、原理图设计 (18)2、PCB版图设计 (18)五、心得体会 (19)六、程序设计 (20)一、设计内容1、设计背景在日常生活中,交通灯作为管理交通、调协车辆的一个便捷的手段,起着很大的作用。
各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来决定是否前行,通行的时间的规定协调了它们的步伐,极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。
因此,一个完善的交通系统中,交通灯是必不可少的设备,一个完善的交通灯程序会更有效的管理当前道路中出现的实际情况,使车辆、行人的行进变得更顺畅、更和谐。
随着我国国民经济的快速发展,我国机动车辆发展迅速,而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后,交通拥挤和堵塞现象时常出现。
如何利用当今计算机和自动控制技术,有效地疏导交通,提高城镇交通路口的通行能力,减少交通事故是很值得研究的一个课题。
目前,国内的交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。
在老师给出的几个课题中,我认为交通灯的课题更加贴近我们的生活,而且相对其他几个课题,这个交通灯主要运用的是中断程序,我相对来说比较熟悉,所以选择了这个交通灯的课题2、设计要求(1)设计目的随着单片机应用的日益广泛,在校学生加强对单片机动手实践能力的培养,已经是非常重要的一项锻炼。
课程设计就是为加强实践机会、培养学生动手能力的一个重要环节,将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。
(2)设计任务①设计四组十字路口的红、绿、兰三色交通灯,并模拟交通灯的现场情形,控制交通灯的亮灭。
②设计四组LED显示器,分别倒计时显示十字路口每个方向的红灯或绿灯的剩余时间。
③可适当根据实际需要增加扩展功能。
④利用PROTEUS软件画出电路图,根据以上功能编写软件,在protel中画出原理图和PCB版图。
二、原理图设计1、交通灯变化规律分析(1)实际交通灯的变化规律实际交通灯分为东南西北四个方向以及左转右转,本次课程设计我们涉及的是简易交通灯,不包含左转右转,只包括东西直行和南北直行,原理较为简单,图1.1是十字楼口的模拟图。
图2.1 十字路口东西通行,南北红灯亮。
过一段时间后,转状态。
东西绿灯灭,黄灯亮。
再转状态;东西红灯亮,南北绿灯亮通行。
过一段时间后转状态;南北绿灯灭,黄灯亮。
一段时间后,又循环至初始状态。
(2)交通信号灯的状态下表即为交通灯的状态表,高电平有效,1表示灯亮,0表示灯灭。
总共包含初始化东西绿灯南北红灯,东西黄灯南北红灯,以及南北红绿东西红灯和南北黄灯东西红灯四种状态情况。
首先初始状态东西绿灯亮,然后依次是东西黄灯亮,南北绿灯亮,南北亮,然后照此循环。
表2.2 交通灯信号状态表状态北西南东绿黄红绿黄红绿黄红绿黄红1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 02 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 03 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 14 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 注:1代表灯亮,0代表灯灭(3)单片机接口分析:对于交通信号灯来说,应该有东西南北共四组灯,但由于同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的,所以只要用两组就行了,因此,采用单片机内部的I/O 口上的P1口中的6个引脚即可来控制6个信号灯。
2、硬件电路分析(1) P1口:做为输出口,接发光二极管,其状态及对应的十六进制值如下图。
(2)发光二极管用来显示灯亮情况。
表2.1即是发光二极管显示接口及原理。
总共12个发光二极管,由于东西方向和南北方向的亮灯情况分别相同,故12个发光二极管只需要用到六个控制端就可以了,本系统中使用p1.0、p1.1、p1.2控制东西方向;p1.3、p1.4、p1.5控制南北方向。
表2.3 发光二极管接口显示原理3、硬件电路晶振是晶体振荡的简称,实为单片机提供额定频率的器件,如果没有晶振,单片机将不能工作。
图3.1即为本次课程设计的硬件电路图,图中标明有东南西北四个方向,表示四个路口,每个路口有三个灯,分别为绿灯、黄灯、红灯。
每个路口还有两个数码显示管,用于显示还剩下的通行时间或者等待时间。
中间部门为控制系统80C51单片机,其中包括晶振和复位电路。
方向 状态无南 北 东 西十六进制值说 明P1.7 P1.6P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.01 00 101110 2EH 东西绿南北红2 00 101011 2BH 东西黄南北红3 00 110101 35H 东西红南北绿4 00 011101 1DH 东西红南北黄5 00 0110111BH 东南西北全黄图3.1 硬件电路图4、软件设计图4.1为本系统的程序流程图,初始化东西亮绿灯,南北亮红灯,系统自动判断是否已达预定时间,然后是东西亮黄灯,接着南北亮绿灯,东西亮红灯,最后南北亮黄灯,依次循环。
开 始初始化,东西绿南北红 延时并将时间送显 25秒到了吗?东西黄南北红 将时间送显YN5秒到了吗?YN东西红南北绿 将时间送显 25秒到了吗?YN东西红南北黄 将时间送显 5秒到了吗?YN图4.1 主程序流程图5、程序代码分析通过编写程序,实现对发光二极管的控制,来模拟交通信号灯的管理。
每延时一段时间,灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换。
通过延时时间送显,可以在原有的交通信号灯系统的基础上,增添其倒计时间的显示功能,实现其功能的扩展。
主程序分析:ORG 0000HMAIN:MOV TMOD,#01H ;工作方式1MOV TL0,#0B0H ;设置定时器初始值为06B0HMOV TH0,#06HSETB EA ;对中断允许标志位置1SETB ET0SETB TR0MOV P0,#00H ;初始化P0,P1,P2口,此处P0口为00HMOV P2,#0FFHMOV P1,#0FFH这一段代码是对定时器进行中断方式的定义工作于工作方式一,对P0、P1、P2口进行初始化。
但是这里不是定义一秒,而是定义了62.8ms.下面有另外的程序将定时时间延长。
LOOP0:MOV P1,#2EH ;东西通行南北禁止通行CLR P2.2JNB P3.4,LOOP5MOV R0,#25 ;25秒绿灯MOV R1,#30 ;30秒红灯L1: MOV R2,#14H对定时器时间进行延长,延长到接近于1s。
25秒绿灯,30秒红灯LOOP1:LCALL DISMOV TL0,#0B0HMOV TH0,#06HDJNZ R2,LOOP1DEC R0 ; 减1循环操作 DEC R1JNB P3.4,LOOP5CJNE R0,#00H,L1MOV P1,#2BH ;MOV R0,#05红绿灯分别对应的输出十六进制:2EH 东西绿南北红2BH 东西黄南北红35H 东西红南北绿1DH 东西红南北黄1BH 东南西北全黄LL2:LJMP MAINDIS:MOV DPTR,#TABMOV A,R0MOV B,#10DIV AB ;得出数码管的十进制高位 MOVC A,@A+DPTRSETB P2.1MOV P0,#0FEHCLR P2.1SETB P2.0MOV P0,ALCALL D1MSCLR P2.0SETB P2.1MOV P0,#0FDHMOVC A,@A+DPTRCLR P2.1SETB P2.0MOV P0,ALCALL D1MSMOV A,R1MOV B,#10DIV ABMOVC A,@A+DPTRCLR P2.0SETB P2.1MOV P0,#0FBHCLR P2.1SETB P2.0MOV P0,ALCALL D1MSCLR P2.0SETB P2.1MOV P0,#0F7HMOV A,BMOVC A,@A+DPTRCLR P2.1SETB P2.0MOV P0,ALCALL D1MSJB TF0 ,L5SJMP DIS这一段程序是控制数码管的显示,把二进制码转换成十进制,并用DIV命令分别得到数码管的高位和地位显示。
6、元件清单:名称件数参数选择理由电阻8 10K 限流,以免烧坏数码管发光二极管12 3色便于仿真显示AT89C51 1 4K闪存低电压,高性能八位微处理器七段显示数码管8 常用数字显示,便于仿真开关 3 特殊情况使用排阻 2 50Ω74HC373 2 锁存器,锁存信号晶振时钟脉冲信号三、测试1、Proteus简介Proteus 是一款labcenter出品的电路分析实物仿真图,可仿真各种电路和IC,并支持单片机,元件库齐全,使用方便,是不可多得的专业的单片软件仿真系统。
该软件具有以下特点:(1)全部满足我们提出的单片机仿真系统的标准,并在同类产品中具有明显的优势。
(2)具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS一232动态仿真、1 C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
(3)目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。
(4)支持大量的存储器和外围芯片。
总之该软件是一款集单片机和SPICE 分析于一身的仿真软件,功能极其强大,可仿真51、AVR、PIC。
Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PBC设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统,此系统收益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB设计系统的比较文章中评为最好产品—the route to pcb cad .。
proteus产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。
用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。
PROSPICE仿真器的一个扩展PROTEUS VSM:便于包括所有相关器件的基于微处理器的协同仿真。
此外,还可以结合微控制器软件使用动态的键盘,开关,按钮。
LED 甚至LCD显示CPU模型。
2、仿真调试图5.1中有东西南北每组三个共十二盏模拟交通灯,由于proteus中自带晶振和复位电路,所以图中没有显示,东南西北每个方位对应有一组数码显示管,用于显示剩下的通行时间或等待时间。