交通信号灯电子技术课程设计(1)
交通信号灯的课程设计
交通信号灯的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并描述交通信号灯的基本构成及功能。
2. 学生能够掌握交通信号灯的颜色代表的含义及其相关交通规则。
3. 学生能够了解交通信号灯在交通安全中的作用和重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确识别并遵守交通信号灯指示。
2. 学生通过小组合作,设计并制作一个简易的交通信号灯模型,培养动手实践能力。
3. 学生能够运用交通信号灯知识,分析和解决实际生活中的交通安全问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习交通信号灯,培养安全意识和遵守交通规则的自觉性。
2. 学生在学习过程中,增强合作意识,尊重他人意见,培养团队精神。
3. 学生能够认识到交通信号灯在维护交通秩序、保障生命安全中的重要作用,树立社会责任感。
课程性质:本课程为小学四年级科学学科课程,结合交通安全教育,以实践性、互动性为主。
学生特点:四年级学生对交通安全知识有一定的了解,但尚需巩固和深化;好奇心强,喜欢动手操作和合作学习。
教学要求:注重理论知识与实践操作相结合,关注学生个体差异,激发学生学习兴趣,培养其安全意识和遵守交通规则的自觉性。
通过课程目标分解,使学生在学习过程中达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 交通信号灯的基本构成:介绍交通信号灯的三个颜色灯(红灯、黄灯、绿灯)及其作用,让学生了解信号灯的基本组成部分。
2. 交通信号灯的颜色含义:详细讲解红灯停、黄灯注意、绿灯行的规则,并举例说明。
3. 交通信号灯的运作原理:简要介绍信号灯的切换机制,引导学生了解信号灯的运作过程。
4. 交通规则与信号灯:结合教材内容,讲解遵守交通信号灯的重要性,强调安全意识。
5. 实践活动:分组进行简易交通信号灯制作,让学生在实践中掌握交通信号灯知识。
6. 案例分析:分析实际生活中的交通信号灯问题,让学生学会运用所学知识解决实际问题。
教学内容安排和进度:第一课时:交通信号灯的基本构成和颜色含义。
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。
PLC课程设计(交通灯)
PLC系统实训《十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制》目录一.摘要 (2)二.十字路口带倒计时的交通信号灯控制计的设计任务书 (3)1.控制要求 (3)2.设计任务 (4)三.十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制总体设计过程 (5)1.综述 (5)2程序设计的基本思路 (5)3顺序功能图 (6)4十字路口交通信号灯控制系统电路 (7)5开关设计 (8)6交通信号灯控制的梯形图程序 (8)四.心得体会 (18)参考书目 (19)附录资料(CD4511应用电路) (20)一.摘要当今时代是一个自动化时代,交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。
因此,一个好的交通灯控制系统,将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。
随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展,以及人工智能在控制技术方面的广泛运用,智能设备有了很大的发展,是现代科技发展的主流方向。
本文介绍了一个智能交通灯系统的设计。
该智能交通灯控制系统可以实现的功能有:对某市区的四个主要交通路口进行监控;各路口有固定的工作周期,并且在道路拥挤时中控中心能改变其周期;对路口违章的机动车能够即时拍照,并提取车牌号。
在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。
而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。
关键词:交通灯控制计算机技术智能单片机十字路口交通灯二.十字路口带倒计时的交通信号灯控制计的设计任务书1.控制要求采用PLC 构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。
系统上电后,交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。
SA1手柄指向左45º时,接点SA1-1接通,交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作,按照如图11-9所示工作时序周而复始,循环往复工作。
交通信号灯课程设计
交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并描述交通信号灯的基本结构、功能及工作原理。
2. 学生能够掌握交通信号灯的色灯意义及其对应的交通规则。
3. 学生能够了解交通信号灯在交通安全中的作用和重要性。
技能目标:1. 学生能够通过观察、分析,运用所学知识解释实际交通信号灯的工作过程。
2. 学生能够设计简单的交通信号灯控制系统,培养动手操作和问题解决能力。
3. 学生能够运用交通规则,提高交通安全意识和自我保护能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生关注交通安全的意识,树立遵守交通规则的观念。
2. 增强学生的社会责任感,让他们明白自己作为交通参与者的角色和责任。
3. 培养学生合作、探究的学习态度,激发他们对科学技术的兴趣。
课程性质:本课程为小学四年级科学课,结合生活实际,注重实践与理论相结合。
学生特点:四年级学生好奇心强,具备一定的观察能力和动手能力,但对交通安全知识的理解有限。
教学要求:通过生动有趣的方式,引导学生观察、思考、实践,提高交通安全意识和科学素养。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 交通信号灯的基本概念- 信号灯的组成与功能- 交通信号灯的种类及特点2. 交通信号灯的工作原理- 信号灯的控制方式- 信号灯变化规律及原理3. 交通信号灯的色灯意义- 红灯停、绿灯行、黄灯亮的含义- 闯红灯的危害及后果4. 交通规则与信号灯- 交通信号灯与交通规则的关系- 不同场景下的交通信号灯应用5. 交通安全教育- 交通安全意识培养- 遵守交通规则的必要性6. 实践活动- 观察和分析学校周边的交通信号灯- 设计简单的交通信号灯控制系统教学内容安排和进度:第一课时:交通信号灯的基本概念第二课时:交通信号灯的工作原理第三课时:交通信号灯的色灯意义第四课时:交通规则与信号灯第五课时:交通安全教育第六课时:实践活动教材章节:《科学》四年级上册第四章《生活中的科学》第三节《红绿灯的秘密》。
数电课程设计---交通信号灯控制器
数电课程设计---交通信号灯控制器机械与电⼦⼯程学院课程设计报告课程名称数字电⼦技术基础设计题⽬交通信号灯控制器所学专业名称⾃动化班级学号学⽣姓名指导教师2012年 5 ⽉25 ⽇任务书设计名称:交通信号灯控制器⼀、课程设计⽬的这次的课程设计主要是要综合了解与运⽤所学的知识,通过这次的课程设计来检测这⼀学期所学的知识。
通过制作来了解交通灯控制系统,了解译码器、计数器、寄存器芯⽚的作⽤。
交通灯控制系统主要是实现城市交叉路⼝红绿灯的控制。
在现代化的⼤城市中,⼗字交叉路⼝越来越多,在每个交叉路⼝都需要有⼀个准确的间间隔和转换顺序,这就需要有⼀个安全、⾃动的系统对红、黄、绿灯的转换进⾏管理。
本次的设计就是基于此⽬的⽽设计的。
⼆、课程设计任务和基本要求设计任务: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l0s。
4.如果发⽣紧急事件,可以⼿动控制四个⽅向红灯全亮,禁⽌该道路的车辆通⾏,特殊情况过后能恢复正常。
基本要求:1. 能够实现设计任务的基本功能;3.运⽤数字电⼦技术的理论设计、制定实验⽅案,并撰写课程设计论⽂要求符合模板的相关要求,字数要求3000字以上。
⼀、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、脉冲信号发⽣器⼆、⽅案选择及论证根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计是分主次⼲道的,两个⽅⾯的时间是不同的,东西⽅向通⾏15s,南北⽅向10s,这就要求我们要有两个计数器,根据我⾃⼰的经验,东西⽅向通⾏15s完,倒计时数字显⽰器会显⽰到0,然后切换到南北⽅向通⾏10s完之后, 倒计时数字显⽰器也会显⽰到0之后然后切换到南北⽅向,这样如此循环,这样的话我们就要设计⼀个16进制和⼀个11进制的计数器,根据我们所学和知识,可以⽤两⽚74192芯⽚来构成对应进制的计数器,由于是15和10之间循环切换,我们可以⽤利⽤JK触发器的翻转功能来实现两种进制计数器之间的切换;当然还有每个⽅向倒计时只有5s时,黄灯闪,⼀直到0为⽌,由于黄灯是当两个计数器倒计时到5时开始闪,我们就可以在这时发出⼀个脉冲然后⼀直保持到0,或者是接收0~5这段时间的脉冲都可以控黄灯只在到了这段时间才亮;还有就是⼀个紧急开关,我们可以控制在出现紧急情况时使⽤清零端使之清零,并且红灯直接接到电源,使之⼀直处于亮的状态。
fpga课程设计交通信号灯课程设计
fpga课程设计交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解FPGA的基本原理和编程方法,掌握Verilog HDL语言的基本语法;2. 掌握交通信号灯的工作原理,了解其控制逻辑;3. 学会使用FPGA设计交通信号灯控制系统,并能进行基本的功能测试。
技能目标:1. 能够运用Verilog HDL语言设计基本的数字电路;2. 能够分析交通信号灯系统的需求,编写相应的控制代码;3. 能够在FPGA开发板上实现交通信号灯控制系统,并进行调试和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生动手实践能力,提高解决实际问题的信心和兴趣;2. 培养学生团队协作精神,学会与他人共同分析和解决问题;3. 增强学生对交通安全的认识,树立遵守交通规则的意识。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论教学,注重培养学生的实际操作能力和创新意识。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对FPGA和交通信号灯有一定了解,但实际操作能力有待提高。
教学要求:教师需结合学生特点,采用任务驱动法,引导学生自主探究和实践,确保学生能够达到课程目标。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,关注学生的学习进度,及时调整教学方法和策略。
通过课程学习,使学生能够独立完成交通信号灯控制系统的设计与实现,提高学生的综合素养。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. FPGA基础知识:讲解FPGA的基本原理、结构、编程方法和Verilog HDL 语言的基本语法。
参考教材相关章节,使学生掌握FPGA的基本使用方法。
- 教材章节:FPGA基本原理、Verilog HDL语言基础- 内容列举:FPGA结构、配置方法、Verilog语法、数据类型、运算符、基本语句2. 交通信号灯控制系统原理:分析交通信号灯的工作原理、控制逻辑和系统需求。
结合教材内容,使学生理解交通信号灯控制系统设计的关键环节。
- 教材章节:数字电路设计、交通信号灯控制系统- 内容列举:组合逻辑电路、时序逻辑电路、交通信号灯控制逻辑、系统需求分析3. 实践操作:指导学生运用FPGA和Verilog HDL语言设计并实现交通信号灯控制系统。
数电交通信号灯课程设计
数电交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,理解交通信号灯的工作原理。
2. 学会使用门电路、触发器等数字电路元件设计简单的交通信号灯控制系统。
3. 了解交通信号灯时序关系,掌握时序逻辑电路的设计方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,具备简单的数字电路设计和分析技能。
2. 提高学生动手实践能力,能够正确搭建和调试交通信号灯电路。
3. 培养学生团队协作能力,学会在小组内进行任务分配和沟通。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探究精神和创新意识。
2. 增强学生的交通安全意识,使其认识到数字电路在生活中的重要作用。
3. 培养学生遵守交通规则的意识,提高社会责任感。
课程性质:本课程为电子技术课程的一部分,以实践为主,注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点:学生为初中生,具有一定的电子技术基础和动手能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:结合学生特点和课程性质,教师需采用任务驱动法、小组合作法等教学方法,引导学生主动参与课堂,注重理论与实践相结合,提高学生的综合素养。
在教学过程中,关注每个学生的学习进度,确保课程目标的达成。
将目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识回顾:复习门电路、触发器等基本概念,为设计交通信号灯控制系统打下基础。
2. 交通信号灯工作原理:介绍交通信号灯的基本工作原理,包括信号灯的时序关系和控制逻辑。
3. 数字电路设计方法:讲解如何利用门电路、触发器等元件设计简单的交通信号灯控制系统,包括时序逻辑电路的设计。
4. 实践操作:指导学生动手搭建和调试交通信号灯电路,培养学生实际操作能力。
教学内容安排如下:第一课时:回顾数字电路基础知识,介绍交通信号灯工作原理。
第二课时:讲解数字电路设计方法,演示简单交通信号灯控制系统的设计过程。
第三课时:分组进行实践操作,指导学生搭建和调试交通信号灯电路。
eda红绿灯课程设计
eda红绿灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并描述红绿灯在交通系统中的作用和重要性。
2. 学生能够掌握EDA(电子设计自动化)的基本概念,并将其与红绿灯系统设计相结合。
3. 学生能够解释红绿灯工作原理,包括电路组成、信号控制等。
技能目标:1. 学生能够运用EDA工具进行红绿灯系统的电路设计和仿真。
2. 学生通过小组合作,提高问题解决能力和团队协作能力,完成红绿灯系统的设计任务。
3. 学生能够运用所学知识,分析和解决实际交通问题,具备一定的创新设计能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科技的兴趣,激发学习热情,形成积极的学习态度。
2. 学生认识到红绿灯在维护交通秩序、保障人民生命安全中的重要性,增强社会责任感和法治意识。
3. 学生在合作学习中,培养尊重他人、团结协作的良好品质,提高人际沟通能力。
课程性质:本课程为实践性强的学科课程,结合电子技术与交通工程知识,培养学生的实际操作能力和创新思维。
学生特点:五年级学生,具有一定的电子知识基础,对新鲜事物充满好奇,善于合作与分享。
教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,关注个体差异,提高学生的综合素质。
通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容围绕红绿灯系统的设计与实现展开,依据课程目标,选择以下内容:1. 交通信号灯基础知识:介绍红绿灯在交通控制中的应用,理解信号灯的颜色及其代表意义。
2. EDA工具简介:学习EDA软件的基本操作,了解电路设计与仿真流程。
3. 红绿灯电路设计:- 电路元件认知:教授电阻、电容、二极管等基本元件的作用及使用方法。
- 电路图绘制:学习使用EDA工具绘制红绿灯电路图。
- 仿真与调试:指导学生进行电路仿真,观察并分析红绿灯工作过程。
4. 红绿灯控制系统实现:- 编写控制程序:学习基础编程知识,编写控制红绿灯变换的程序。
- 系统集成:将电路设计与控制程序相结合,完成整个红绿灯系统的搭建。
十字路口交通信号灯plc课程设计
十字路口交通信号灯plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能,掌握其在交通信号灯控制系统中的应用。
2. 学生能够掌握交通信号灯工作原理,了解信号灯控制逻辑和时序关系。
3. 学生能够了解并运用相关的传感器和执行器,实现交通信号灯的自动控制。
技能目标:1. 学生能够运用PLC编程软件进行程序设计和调试,实现交通信号灯的自动切换。
2. 学生能够通过实际操作,学会连接和调试PLC控制系统,解决实际问题。
3. 学生能够培养团队协作能力,共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到PLC在工业控制领域的重要性,激发对自动化技术的学习兴趣。
2. 学生能够在课程实践中,体验创新和解决问题的乐趣,增强自信心和成就感。
3. 学生能够关注交通安全,提高社会责任感和公民素养。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的电子、电气基础知识,对PLC技术有一定了解,但对实际应用尚不熟悉。
教学要求:教师需引导学生将理论知识与实际操作相结合,注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
通过课程设计,使学生能够将所学知识应用于实际交通信号灯控制系统的设计和实现。
教学过程中,要关注学生的个体差异,提供有针对性的指导,确保课程目标的达成。
二、教学内容1. PLC基本原理:介绍PLC的组成、工作原理和性能特点,结合教材相关章节,让学生理解PLC在工业控制中的重要作用。
2. 交通信号灯原理:讲解交通信号灯的工作原理、控制逻辑及时序关系,分析教材中相关实例,使学生掌握信号灯控制系统的基本知识。
3. PLC编程软件操作:教授PLC编程软件的使用方法,包括程序输入、调试和下载等操作,结合教材内容,让学生学会编写简单的控制程序。
4. 传感器与执行器:介绍常用的传感器(如红外传感器、压力传感器等)和执行器(如继电器、电磁阀等),并讲解其在交通信号灯控制系统中的应用。
数电课程设计交通灯设计
湖南工程学院课程设计任务书课程名称:数字电子技术题目:交通信号灯控制器(自选参数)专业班级:班学生姓名:学号:指导老师:审批:任务书下达日期2011年12月15日设计完成日期2011年12月30日目录一、设计总体思路1.1设计要求1.2设计总体思路1.3总体设计框图二、单元电路设计2.1同步十进制计数器2.2 译码器2.3十进制加/减计数器2.4其他元件2.5总电路设计图三、安装及调试步骤四、故障分析及电路改进五、总结与体会六、附录(元器件清单);七、参考文献一、设计总体思路1.1设计要求1.设计并制作交通灯控制电路;2.电路功能为:1)采用两位数码显示器显示南北方向时间;采用两位数码显示器显示东西方向时间;2)交通灯控制器工作流程如下:1.2设计总体思路利用我们所学的知识,确定基本的设计思路。
电路主要由控制器、定时器、译码器和脉冲发生信号器等部分组成。
秒脉冲发生器是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。
首先通过74ls160来显示每一步的数字,当为第一步时显为1,当第二步时显示为2,当到4时下一步又回到1以后依此循环。
同时通过它与译码器74ls138来控制六个灯的状态和后面的两个74ls192倒计时器来分别显示甲乙两车道的黄绿红灯的闪烁时间。
1.3总体设计框架1交通信号灯控制电路的系统框图二、单元电路设计2.1同步十进制计数器74ls160的引脚图如下因为74ls160控制的显示管要重1开始到4是一个循环因此要将其d0位至1,再将输出的Q2通过与非门接到清零的引脚来控制循环2.2译码器二进制译码器的输入是一组二进制代码,输出是一组与输入代码一一对应的高,低电平信号。
由于需要反馈信号,需要2进制进行转换,由此用到3-8二进制译码器74138.其引脚图如下:真值表如下从功能表中我们都可以看到74LS138的八个输出引脚,任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态,要么只有一个为低电平0,其余7个输出引脚全为高电平1。
交通信号灯控制系统课程设计
交通信号灯控制系统课程设计一、引言交通信号灯控制系统是城市交通管理中非常重要的一环。
合理的交通信号灯控制可以提高交通流量,减少交通拥堵,提高道路通行效率,确保交通安全。
本文将以交通信号灯控制系统课程设计为题,对该系统的设计进行详细讨论。
二、系统需求分析交通信号灯控制系统主要用于控制路口交通信号灯的开关以及信号灯的亮灭时长。
系统的需求主要包括以下几个方面:1. 能够根据交通流量和道路状况自动调整信号灯的时长,以实现最优的交通流控制;2. 能够监测交通信号灯的工作状态,及时发现故障并进行报警;3. 能够通过远程控制或本地操作对信号灯进行手动调整;4. 具备数据存储和分析功能,能够对交通流量进行统计和分析。
三、系统设计1. 硬件设计交通信号灯控制系统的硬件设计主要包括信号灯控制器、传感器、通信模块和显示屏等组成部分。
信号灯控制器负责控制信号灯的开关和时长,传感器用于检测交通流量和道路状况,通信模块用于远程控制和数据传输,显示屏用于显示交通信号和系统状态。
2. 软件设计交通信号灯控制系统的软件设计主要包括信号灯控制算法、故障检测和报警系统以及数据存储和分析模块。
信号灯控制算法根据传感器检测到的交通流量和道路状况,自动调整信号灯的开关和时长,以实现最优的交通流控制。
故障检测和报警系统能够监测信号灯的工作状态,及时发现故障并进行报警。
数据存储和分析模块用于对交通流量进行统计和分析,为交通管理部门提供决策支持。
四、系统实施交通信号灯控制系统的实施包括系统的安装和调试、系统的运行和监控以及数据的存储和分析。
在系统安装和调试阶段,需要将硬件设备安装到路口,并进行相应的连接和配置;在系统运行和监控阶段,需要对系统进行实时监控,及时发现和处理故障;在数据存储和分析阶段,需要对采集到的数据进行存储和分析,生成相关的报表和图表。
五、系统评估交通信号灯控制系统的评估主要包括系统的性能评估和应用效果评估。
系统的性能评估主要包括系统的稳定性、可靠性、响应时间等指标的评估;应用效果评估主要包括交通流量的变化、道路通行效率的提高以及交通事故的减少等指标的评估。
plc交通信号灯课程设计
plc交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和工作机制。
2. 学生能掌握交通信号灯系统的基本构成和功能。
3. 学生能了解并描述交通信号灯控制流程中的逻辑关系。
技能目标:1. 学生能运用PLC编程软件进行基本的编程操作,实现对交通信号灯的控制。
2. 学生能通过小组合作,设计并搭建一个简易的PLC交通信号灯控制模型。
3. 学生能运用所学知识,解决实际交通信号灯控制中的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对工程技术和自动化控制的兴趣,增强对PLC技术应用的认知。
2. 学生在小组合作中,培养团队合作精神和沟通协调能力。
3. 学生通过本课程的学习,认识到科技在生活中的重要作用,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与动手实践,提高学生对PLC交通信号灯控制系统的认识和应用能力。
学生特点:本课程面向初中年级学生,他们对新鲜事物充满好奇,具备一定的逻辑思维能力,但需要引导和激发。
教学要求:教师需结合学生特点,以理论知识为基础,注重实践操作,引导学生主动探究,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
通过课程目标的分解,确保教学设计和评估的针对性。
二、教学内容1. 理论知识:- PLC基本原理与结构- 交通信号灯系统的组成与功能- 交通信号灯控制逻辑- PLC编程基础与指令系统2. 实践操作:- PLC编程软件的使用- 交通信号灯控制程序编写- 简易PLC交通信号灯控制模型搭建- 故障排查与调试3. 教学大纲:- 第一课时:PLC基本原理与结构介绍,认识交通信号灯系统- 第二课时:学习交通信号灯控制逻辑,了解PLC编程基础- 第三课时:PLC编程软件操作教学,编写简单控制程序- 第四课时:小组合作搭建简易PLC交通信号灯控制模型- 第五课时:模型调试与故障排查,优化控制程序4. 教材章节:- 教材第四章:PLC原理与应用- 教材第五章:PLC编程与控制教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,以教材为依据,注重理论与实践相结合。
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。
数电交通信号灯课程设计
数电交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字电路基础知识,掌握交通信号灯的基本工作原理;2. 使学生学会使用数字电路设计工具,设计简单的交通信号灯控制系统;3. 帮助学生掌握交通信号灯时序控制的方法,了解不同信号灯状态之间的转换关系。
技能目标:1. 培养学生运用数字电路知识解决实际问题的能力,具备基本的交通信号灯设计技能;2. 提高学生的动手实践能力,能够独立完成交通信号灯控制系统的搭建和调试;3. 培养学生的团队协作能力,学会在小组合作中共同解决问题。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字电路的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生关注交通安全,树立遵守交通规则的意识;3. 引导学生认识到科技在生活中的应用,增强其社会责任感和使命感。
课程性质分析:本课程为电子信息类课程,以实践操作为主,理论知识与实践相结合。
课程内容与实际生活紧密相关,有助于提高学生的实际应用能力。
学生特点分析:学生为高中生,具有一定的数字电路基础和动手实践能力。
他们对新鲜事物充满好奇,喜欢动手操作,但可能缺乏系统性的设计思维。
教学要求:1. 结合实际案例,引导学生掌握交通信号灯设计的基本原理和方法;2. 注重培养学生的动手实践能力,鼓励学生积极参与课堂讨论和小组合作;3. 关注学生的情感态度,引导他们树立正确的价值观。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路;2. 交通信号灯原理:信号灯的基本组成、工作原理、信号灯状态的转换关系;3. 交通信号灯控制系统设计:使用数字电路设计工具,设计交通信号灯控制电路;a. 信号灯控制逻辑设计b. 时序控制电路设计c. 电路仿真与调试4. 交通信号灯控制系统实践操作:搭建交通信号灯控制系统,进行实际操作与调试;a. 选用合适的元器件b. 电路焊接与组装c. 系统测试与优化5. 小组项目展示与评价:分组进行项目展示,交流设计心得,互相评价,总结经验。
电工课设交通信号灯
电工课设交通信号灯————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《电工与电子技术基础》课程设计报告题目简易交通信号灯控制器学院(部)汽车学院专业能源与动力工程班级2013220501学生姓名孙玮佳学号 26 月29 日至7 月 3 日共1 周目录第一章前言1.1摘要 (2)1.2主要技术指标和要求 (2)1.3总体设计方案论证及选择 (2)1.4设计摘要 (4)第二章系统综述2.1设计方案原理框图 (4)2.2设计方案总体电路图 (5)第三章单元电路设计3.1秒脉冲发生器 (6)3.2 十六进制计数器电路 (8)3.3主控制器 (10)3.4倒计数器 (13)3.5显示管译码器 (14)第四章收获与体会 (15)附录 A.主要元器件清单 (15)B.参考文献 (15)第一章 前言1.1摘要在城市交通日益繁忙的今天,汽车进入百姓家庭。
因此,交通自动指挥系统越来越重要,为了确保行人和车辆的安全,实现红绿灯对十字路口的自动控制是城市管理自动化的重要课题。
交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色灯的电子系统。
其中红灯亮,表示该条道路禁止通行;黄灯亮表示停车;绿灯亮表示允许通行。
为确保行人和各种车辆的安全,保证正常的交通秩序,我们小组拟进行简易交通信号灯控制器的设计,将所学知识运用在实际生活中,加深对中规模集成电路的理解以及熟练掌握数字电路与模拟电路的灵活运用。
1.2主要技术指标和要求(1)定周控制:主干道绿灯亮45秒,支干道绿灯亮25秒; (2)每次由绿灯变为红灯时,应有5秒黄灯亮作为过渡; (3)分别用红、黄、绿色发光二级管表示信号灯; (4)设计计时显示电路。
1.3 总体设计方案论证及选择 根据交通信号灯控制器的设计要求,最初我们有三套备选方案:方案一:通过分析设计要求,十字路口主干道的绿、黄、红灯所亮时间比例分别为9:1:6,支干道的绿、黄、红所亮时间比例分别为5:1:10,所以,可以选择计数器为5s 的脉冲。
电工课程设计(交通信号灯原理设计)
电子与电工技术课程设计实验报告题目:交通信号灯控制电路设计专业:班级:学号:姓名:指导老师:时间:一、设计任务及要求为了确保十字路口的车辆顺利通过,往往采用自动控制的交通灯信号灯来进行指挥。
(1)其中红灯(R)亮表示该条道路禁止通行;(2)黄灯(Y)亮表示停车,绿灯(G)亮表示允许通行;(3)黄灯亮时要求每秒钟闪亮一次;(4)东西、南北方向除了有红(R)、黄(Y)、绿(G)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);二、课程设计实验预习要求(1)复习数字系统设计基础。
(2)复习多路数据选择器、二进制同步计数器的工作原理。
(3)根据交通灯控制系统框图,画出完整电路图。
三、设计原理与电路1.分析系统逻辑功能,画出系统框图控制系统原理图交通灯原理控制如上图所示,它主要由秒脉冲发生器、定时器、译码器、控制器等部分组成。
秒脉冲发生器是本实验中控制器和定时器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯控制信号,经驱动电路驱动后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它接受来自定时器的信息后控制译码器工作。
2.单元电路的设计1)控制器控制器是交通管理的核心,它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作。
(1)交通灯的四种工作状态的转变是由控制器进行控制转换的,它们的工作方式满足如右图顺序工作流程,设东西向的红、黄、绿灯分别为EW(R)、EW(Y)、EW(G),南北向的红、黄、绿灯分别为NS(R)、NS(Y)、NS(G)。
状态1:东西方向车道的绿灯亮,车道通行;南北方向车道的红灯亮,车道禁止通行。
状态2:东西方向车道的黄灯亮,车道缓行;南北方向车道的红灯亮,车道禁止通行;状态3:东西方向车道的红灯亮,车道禁止通行;南北方向车道的绿灯亮,车道通行;状态4:东西方向车道的红灯亮,车道禁止通行;南北方向车道的黄灯亮,车道缓行;四个状态用时所占比例分别为5:1:5:1,所以,计数器每次工作的循环周期为12,所以可以选择12进制计数器。
交通灯课程设计 《交通信号灯》教案(3篇)
交通灯课程设计《交通信号灯》教案(3篇)作为一名人民教师,就有可能用到教案,教案是教学活动的依据,有着重要的地位。
写教案需要注意哪些格式呢?下面是作者爱岗的小编燕子帮大家分享的3篇交通灯课程设计的相关范文,欢迎参考,希望能够帮助到大家。
《交通信号灯》教案篇一活动设计背景随着社会的发展,人们对交通标志的需要越来越多了,这一方面对幼儿也是很重要的。
这是培养幼儿的自我保护意识的一个重要部分,交通标志的认识和交通规则的提高可以增强幼儿的自我保护意识和自我安全意识。
活动目标1. 认识目标:认识交通标志的作用,并学习相关词语。
2. 技能目标;激发幼儿对各种交通标志的兴趣,尝试用语言进行表达。
3. 情感目标:增强交通规则意识。
教学重点、难点教学重点:使幼儿了解各种交通标志的用处,并用语言进行表达。
教学难点:激发幼儿对交通标志的兴趣。
活动准备1. 图片。
(红绿灯,斑马线)2. 材料:白纸,彩纸。
3. 过马路视频或图片。
4. 教师自制红绿灯。
5. 儿歌《交通灯》挂图。
活动过程一。
基本环节:[一]导入部分。
1.用过马路的视频或图片引入。
2.围绕视频或图片提问,引入交通安全标志。
[二]展开部分。
1. 出示红绿灯图片,请幼儿自由发言,说一说红绿灯的作用。
教师提问:“小朋友爱那里看过红红绿灯?它有什么作用?”2. 教师念一遍儿歌《交通灯》。
3. 在室内布置十字口场景,请幼儿表演过马路,以加深幼儿对红绿灯的'理解。
4. 请幼儿观察挂图,并说出图片内容。
5. 请幼儿画一画绿灯,红灯,黄灯,一边画一边说一说它们的用处。
6. 老师请幼儿跟着自己读几遍儿歌《交通灯》。
二.结束部分。
1. 教师小结:红红绿灯时交通标志,红灯时让人,车停止前进的,绿灯是让人,车继续前进的。
有了红绿灯,人车行走就有秩序了。
斑马线,过街天桥是人们安全过马路的地方。
2. 展开幼儿的作品,并即兴表演。
三.延伸部分。
1.教师带领幼儿过马路,进行实地感受。
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《电工电子》课程设计交通信号灯系统设计专业:机电技术教育班级:机电121团队成员:秦振岳、吴其发、汪松、史江东团队负责人:秦振岳指导教师: 国海2014.5.30一、摘要 (3)二、交通信号灯设计内容及要求 (3)三、方案分析 (3)四、原理图设计 (6)1 信号灯状态控制器 (6)2 信号灯译码驱动电路 (7)3 置数译码电路 (8)4 计时系统 (8)5 显示译码器 (9)6 共阴七段LED共阴数码管 (11)7 555振荡器构成的秒脉冲电路 (11)8 元件清单 (13)五、整体电路图以及工作原理 (14)六、原理图仿真 (14)七、心得体会 (15)八、参考文献 (16)附录一 (17)一、摘要本电路通过由两个D触发器组成的四进制计数器和由与非门组成的译码器来控制主干道和支干道红、黄、绿灯的状态变化,从而达到疏导车辆安全顺利通过十字路口的作用,由555计时和电容电阻组成秒脉冲发生器;计时器由两个74LS190计数器组成,分别用于计时间的十位和个位;显示译码器把74LS190输出的BCD码译成7位二进制代码,驱动数码管显示相应的BCD码所对应的十进制数。
二、交通信号灯设计内容及要求由一条主干道和一条支干道的汇合形成十字路口,为确保车辆安全、迅速地通行,在交叉路口的每一个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行;绿灯亮允许通行;黄灯亮则给行使中的车辆有时间停靠到禁行线之外;任务和要求:1、主干道和支干道交替放行,主干道每次放行48秒,支干道每次放行24秒。
2、每次绿灯变红灯时,黄灯先亮4秒,此时原红灯不变。
3、用十进制数字显示放行及等待时间。
三、方案分析十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。
有一个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钟,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。
干道主红黄绿支道红黄绿干路口交通指挥系统示意图系统工作流程图如图所示。
系统工作流程图 要实现上述交通信号灯的自动控制,则要求控制电路由时钟信号发生器、计数器、信号灯译码驱动电路、信号灯译码驱动电路和数字显示译码驱动电路等几部分组成,整机电路的原理框图如图所示。
四个路口设有红、黄、绿三色灯和两位8421BCD 码的计数、译码显示器。
主干道绿灯亮,支干道红亮,计数器由48开始递减计数 S1 主干道黄灯亮,支干道红灯亮,计数器由4开始递减计数 S2 主干道红灯亮,支干道绿灯亮,计数器由24开始递减计数 S3 主干道红灯亮,支干道黄灯亮,计数器由4开始递减计数S4交通信号灯控制系统原理组成框图十字路口车辆运行情况只有4种可能:1)设开始时主干道通行,支干道不通行,这种情况下主绿灯和支红灯亮,持续时间为48s 。
2)48s 后,主干道停车,支干道仍不通行,这种情况下主黄灯和支红灯亮,持续时间为4s 。
3)4s 后,主干道不通行,支干道通行,这种情况下主红灯和支绿灯亮,持续时间为24s 。
4)72s 后,主干道仍不通行,支干道停车,这种情况下主红灯和支黄灯亮,持续时间为4s 。
4s 后又回到第一种情况,如此循环反复。
因此,要求主控制电路也有4种状态,设这4种状态依次为:S0、S1、S2、S3。
状态转换图如图所示。
S0S1 S2 S348s 后4s 后24s 后4s 后状态转换图四、原理图设计1 信号灯状态控制器十字路口车辆运行情况只有4种可能,实现这4个状态的电路,可以用两个D触发器组成一个四进制的计数器。
我采用的一片74HC74实现。
74LS74的引脚排列图:74LS74的功能表:74LS74的接线图所示:D 触发器的状态方程为Q *=Q',load 每输入一个时钟脉冲Q0的状态改变一次,U7A 将load 输入的时钟脉冲二分频后送给U7B,即load 每四个脉冲U7A 和U7B 的状态回到原来的状态,即四进制计算器。
2 信号灯译码驱动电路主、支干道上红、黄、绿信号灯的状态主要取决于状态控制器的输出状态。
它们之间的关系见真值表。
对于信号灯的状态,“1”表示灯亮,“0”表示灯灭。
列出信号灯的真值表: 状态控制器输出 主干道信号灯 支干道信号灯Q1 Q0 红(R ) 黄(Y ) 绿(G ) 红(r ) 黄(y ) 绿(g ) 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 根据真值表可以写出各信号灯的逻辑函数式:Q Q Q Q Q R 10101=+= Q R 1= Q Q Y 01= Q Q Y 01= Q Q G 11= Q Q G 11= Q Q Q Q Q r 10101=+= Q r 1= Q Q y 01= Q Q y 01=Q Q g 01= Q Q g 01= 用发光二极管模拟交通灯的工作状态,根据逻辑函数表达式画出的电路图如图所示。
因为门电路带灌电流负载的能力强,故设计成门电路输出低电平时,相应的发光二极管亮。
3 置数译码电路要实现48秒、24秒、4秒倒计时,就要在计数器倒计时到零的时候给计数器的置数端送入下一状态相应的时间数。
列出置真值表:Q 1 Q 0h g f e d c b a 0 00 11 01 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0根据真值表可以写出逻辑函数表达式:h=0 g=0 f=Q 0 e=Q 1Q 0 d=0 c=Q 0' b=0 a=04 计时系统74LS190具有可对8421BCD 进行计数、可逆计数、有联级脉冲输出、可由送数控制进行异步置数、并行输出、可联级到n 位应用等功能,所以可以用74LS190做为计时系统的计时器。
74LS190的引脚排序图:74SL190的功能表:计时系统由两片74LS190构成的计数器、74HC00和74HC04构成的置数、状态转换信号输出电路组成。
如图所示。
用两片74LS190组成两位十进制减法计数器,当计数器状态为零时,U5C输出信号load,作为置数控制信号,将置数译码器输出的数据送入计数器。
Load送入状态计数器74LS74,作为状态计数器的时钟脉冲。
5 显示译码器CD4511是一个用于驱动共阴极LED (数码管)显示器的BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS 电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
CD4511 是一片CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器,引脚排列如图所示。
其中a b c d 为BCD 码输入,a为最低位。
LT为灯测试端,加高电平时,显示器正常显示,加低电平时,显示器一直显示数码“8”,各笔段都被点亮,以检查显示器是否有故障。
BI为消隐功能端,低电平时使所有笔段均消隐,正常显示时,B1端应加高电平。
另外CD4511有拒绝伪码的特点,当输入数据越过十进制数9(1001)时,显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端,高电平时锁存,低电平时传输数据。
a~g是7 段输出,可驱动共阴LED数码管。
所谓共阴LED 数码管是指7 段LED 的阴极是连在一起的,在应用中应接地。
限流电阻要根据电源电压来选取,电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。
CD4511引脚排序图:七段显示译码电路真值表:CD4511接线图:6 共阴七段LED共阴数码管数码管分为共阳极结构和共阴极结构。
若显示器共阳极连接,则对应阳极接高电平的字段发光;而显示器共阴极连接,则接低电平的字段发光。
数码管的每段都加一个360Ω的电阻。
数码管的接线图:7 555振荡器构成的秒脉冲电路时器555定时器内部结构和引脚排列图,如内部电路图,引脚排列图。
555定时器内部含有一个基本RS触发器,配个电压比较器C1,C2,一个放电三极管T 由三个5K的电阻的分配器,555定时器因此而得名一个输出缓冲器G3。
比较器C1的参考电压为2VCC/3加在同相输入端C2的参考电压为VCC/3加在反相输入端,两者均由分在器上取得。
555定时器引脚排列图555的内部电路图555定时器个引线端的用途如下:1端为接地线;2端为低电平触发端,也称为触发输入端。
当2端的输入高电压高于V CC/3时,C2输出为1;当输入电压低于V CC/3时,C2的输出为0,使基本触发器置1;3端U0为输出端;4端是复位端,当=0时,基本触发器直接置0,使Q=0,=1;5端U DD为电压控制端,如果CO 端另加控制电压,则可以改变C1,C2的参考电压。
工作中不使用CO 端时,一般都通过一个0.01uF的电容接地,以防旁路干扰;6端TH 为高电平触发端,当输入电压低于2VCC/3时,C1的输出为1;当输入电压高于2VCC/3时,C1的输出为0,使基本触发器置0,即Q0=0,=1,这时定时器输出U0=0;7端D为放电端。
当基本触发器的=1时,放电晶体管T 导通,外接电容元件通过T放电;8端V CC为电源端,可在 4.3-1.6V范围内使用,若为CMOS电路,则VCC=3-18V。
555定时器功能表,它全面表示了555的基本功能:多谐振荡器产生矩形波的自激振荡电路,由于矩形波包含和高次谐波成分,因此称为多谐振荡器。
多谐振荡器也称无稳态触发器,它没有稳定状态,同时毋须外加发脉冲,就能输出一定频率的矩形脉冲(自激振荡)。
用555实现多谐振需要外接电阻R1,R2和电容C,并外接+5V的直流电源。
只需在+V CC端接上+5V的电源,就能在3脚产生周期性的方波,如图所示。
3脚输出的言方波的周期为T=(R1+R2)Cln2本电路采取R1=15K,R2=68K,C1=0.1uF,C2=10uF。
8 元件清单元件数量74LS190 274HC74 174HC00 274HC04 1CD4511 2NE555 1电阻、电容若干LED 6共阴数码管 2五、整体电路图以及工作原理整体电路图见附录一。
由555组成的振荡器产生周期为一秒的时钟信号,送给计时器,计时器做减法计数,CD4511译码器把计时器输出的8421BCD码译成驱动数码管显示的七段二进制代码,使数码管显示相应的十进制数。
当计时器减到零状态,RCO1和RCO2分别输出一个低电平信号,通过非门和与非门,load输出一个低电平信号,置数译码电路输出的数据送入计时器,load在上升沿到来时,信号灯状态控制器的计数器加1,信号灯转到下一状态。
计时器继续倒计时,如此循环下去。
六、原理图仿真这里用的是Multisim仿真软件,仿真原理图如下图:七、心得体会在老师的指导下,通过学习交通灯系统控制器的设计的实验,学习一种设计电子的软件,增加了我们对电子设计的了解。