交通灯控制电路
交通灯控制电路工作原理
交通灯控制电路工作原理
交通灯控制电路基本组成部分包括计时器模块、信号输出模块、信号输入模块和控制
开关模块。
计时器模块是交通灯控制电路的核心组件之一。
它通过内部的时钟源产生计时信号,
并根据预设的时间参数,控制信号输出模块的状态切换。
计时器模块通常使用数字化芯片
来实现,并能够根据实际需要进行编程。
信号输出模块负责将控制信号转化为可控制的电压或电流信号,以控制交通灯的亮灭。
根据信号的不同,分为红灯、绿灯和黄灯等。
信号输入模块用于接收来自交通监控系统、行人检测器等设备发出的信号。
它可以将
这些输入信号转化为计时器模块可读取的电压或电流值,以便计时器模块进行适当的切
换。
控制开关模块允许维护人员手动控制交通灯状态。
通常,它包括一个开关和一个状态
指示灯,用于手动切换不同的交通灯状态,并显示当前的状态。
当交通灯控制电路启动时,计时器模块会根据预设的时间参数开始计时,并生成相应
的控制信号。
信号输出模块将根据计时器模块的控制信号状态切换各个灯的亮灭,通过信
号输入模块接收外部设备发出的信息,根据实际情况调整交通灯的状态。
控制开关模块提
供了手动干预的方式,允许维护人员根据需要手动切换交通灯状态。
交通灯控制电路通过计时器模块、信号输出模块、信号输入模块和控制开关模块的协
同工作,实现了对交通灯状态的自动和手动控制,以确保道路交通的安全与顺畅。
交通灯控制电路的设计(实验报告)
交通信号灯控制电路的设计一、设计任务与要求1、任务用红、黄、绿三色发光二极管作为信号灯,设计一个甲乙两条交叉道路上的车辆交替运行,且通行时间都为25s的十字路口交通信号灯,并且由绿灯变为红灯时,黄灯先亮5s,黄灯亮时每秒钟闪亮一次。
2、要求画出电路的组成框图,用中、小规模集成电路进行设计与实现用EAD软件对设计的部分逻辑电路进行仿真,并打印出仿真波形图。
对设计的电路进行组装与调试,最后给出完整的电路图,并写出设计性实验报告。
二、设计原理和系统框图(一)设计原理1、分析系统的逻辑功能,画出其框图交通信号灯控制系统的原理框图如图2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。
秒脉冲信号发生器是该系统中定时器和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1 交通灯控制电路设计框图图中:Tl:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25s,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5s。
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。
它一方面控制定时器开始下一个工作状态的定时,另一方面控制着交通信号灯状态转换。
2、画出交通信号灯控制器ASM图(1)甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。
表示甲车道上的车辆允许通行,乙车道禁止通行。
绿灯亮足规定的时间隔TL时控制器发出状态信号ST转到下一工作状态。
(2)乙车道黄灯亮乙车道红灯亮。
表示甲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乙车道禁止通行。
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)甲车道红灯亮乙车道绿灯亮。
表示甲车道禁止通行乙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。
交通灯控制电路综合设计实验
放风筝小学生二年级作文7篇放风筝是清明时节人们所喜爱的一项活动,此时的气候风向也非常适宜放风筝。
下面是小编为大家整理的放风筝小学生二年级作文7篇,仅供参考,欢迎大家阅读借鉴。
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只见叔叔拉着风筝线边跑边慢慢放线,不一会儿,风筝便高高地飞了起来。
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因为我总站在原地,风一停,风筝就会掉下来。
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但是广场上放风筝的人太多了,我一放开跑,风筝线就和别人的风筝线缠在一起。
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我又重新开始放,这次很顺利,风筝飞得很高。
我仰望我的风筝,它像鸟儿一样在湛蓝的天空中飞翔,和其他风筝一起,让这场空中舞会变得热闹非凡。
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交通灯控制电路
电子技术课程设计——交通灯控制电路交通灯控制电路一、设计任务与要求由一条主干道和一条支干道的汇合形成十字交叉路口,为确保安全、迅速的通行,在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三种信号灯。
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。
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)亮表示停灯;绿灯(G)亮表示允许通行。
其要求如下:1.设南北方向的红、绿、黄灯分别为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、绿灯亮的实践之和: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。
交通灯大顺序工作流程图如图1.1所示:图1.1交通灯顺序工作流程图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的技术方式工作,直到减到数为“0”,,十字路口红、绿等交换,一次工作循环结束,金图灵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30,并使数显计数器开始减“1”计数,当减法计数到绿灯梅尔黄灯亮时,数码管闲事的数值应为5,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显示为30。
4.可以通过开关将交通灯手动调整为夜间模式,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↓图2.1 交通等控制器参考设计方案图2.1位交通灯控制器的一个参考设计方案。
在这一方案中,系统主要由控制器、定时器、秒脉冲发生器、译码器、信号灯、控制电路、数显装置、手动开关组成。
交通信号灯控制电路的设计与仿真
交通信号灯控制电路的设计与仿真交通信号灯是城市道路上的重要交通设施。
它不仅能够引导车辆行驶方向、保障行人安全出行,还能有效地控制交通流量,缓解车辆拥堵问题。
然而,要使交通信号灯发挥作用,就需要一个可靠的信号控制电路。
本文将介绍交通信号灯控制电路的设计与仿真。
1. 控制电路设计交通信号灯控制电路是一种可编程逻辑电路(FPGA)。
它可以根据不同的交通需要配置不同的控制方案。
基本的控制方案有三种:顺序控制、时间计划控制和循环控制。
1.1 顺序控制顺序控制是最简单的交通信号灯控制方案,它依次控制交通灯的颜色。
设计电路需要先设置一个时钟,并定义各信号灯的状态,例如,当橙色灯亮的时候,等待5秒钟后,绿色灯亮;当绿色灯亮时,等待10秒钟后,红色灯亮。
这样的交通信号灯控制方案简单、稳定,但是不适用于复杂的交通环境。
1.2 时间计划控制时间计划控制是根据交通流量和道路容量的不同,对交通信号灯的时间进行调整的控制方案。
具体做法是,通过交通流量传感器测量每个方向的车辆流量并累积,运用时序控制器进行计算,并对红绿灯时间进行动态调整。
这样可以保证交通信号灯实时地适应不同的流量情况,但是需要大量的传感器和计算器。
1.3 循环控制循环控制是一种随机的交通信号灯控制方案,通过交通数据和计算机模型确定路口交通灯每轮的时间长度,并以不同的顺序轮换信号灯,这样按照循环周期可能使交通流量更加均衡,并且可以排除一些失误。
但是需要进行大量的计算,并且不适用于复杂的交通环境。
2. 仿真设计完成后,需要对交通信号灯控制电路进行仿真,以检验控制电路的稳定性和有效性。
仿真软件通常有多种,本文介绍两种常用的仿真软件。
2.1 QucsQucs是一个免费的仿真软件,具有模拟、线性和非线性仿真电路的能力,可以模拟电路和系统的频段、噪声和传输等特性。
在Qucs中,可以很容易地设计复杂的控制电路,通过仿真分析不同方案的控制效果。
2.2 SPICESPICE是一种常用的模拟软件,主要用于电路和系统仿真。
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。
简易交通灯控制电路的设计
简易交通灯控制电路的设计交通灯控制电路是现代城市交通管理的重要组成部分,其设计方案的合理性和可靠性对保障人民出行的安全和畅通至关重要。
在本文中,我将介绍一个简单的交通灯控制电路的设计方案,涉及到所需材料、电路设计、电路连接和电路测试等方面,旨在提供一种可行的设计思路及实现方法。
一、所需材料1. PCB板2. AT89C2051单片机3. LCD12864液晶显示屏4. DS1302时钟模块5. 7段LED数码管6. 红绿黄LED发光二极管7. 继电器8. 12V电源适配器9. 74HC595芯片10. 电容、电阻、连接线等二、电路设计本次交通灯控制电路采用单片机AT89C2051作为控制核心,通过LCD12864液晶显示屏展示交通灯状态,并且控制红绿黄三色LED灯。
还采用DS1302时钟模块来实现交通灯的定时控制,以确保交通灯的安全和准确性。
具体的电路设计如下:1.电源模块本电路采用12V电源适配器作为供电来源,将电源接入100uf电解电容并接入AT89C2051芯片VCC引脚,以确保芯片工作电压稳定。
2.时钟模块DS1302时钟模块通过连接到P1.0、P1.1和P1.2引脚来实现对交通灯的定时控制。
还需将时钟模块的CLK、DIO和RST引脚分别连接到AT89C2051芯片的P1.4、P1.5和P1.6引脚来实现数据传输和控制信号输出。
3.LCD显示模块将LCD显示屏的RS、RW和E引脚连接到AT89C2051芯片的P3.0、P3.2和P3.1引脚,将LCD数据引脚DB0-DB7连接到AT89C2051芯片的P2.0-P2.7引脚,以在交通灯控制过程中显示交通灯状态。
4.7段LED数码管模块将74HC595芯片、CD4511译码器和7段LED数码管连接在一起,将74HC595芯片的SER、SRCLK和RCLK引脚连接到AT89C2051芯片的P1.7、P1.5和P1.6,将CD4511译码器的A、B、C、D和O引脚分别连接到74HC595芯片的Q0-Q3和74HC595芯片的Q4引脚,将7段LED数码管的公阴极连接到CD4511译码器的O引脚,在交通灯控制过程中实现倒计时显示。
十字路口交通灯控制电路
1个
(10) 导线若干
五、设计电路
图3 十字路口交通信号灯控制电路
六、设计总结
1. 调试过程中碰到的问题 仿真时信号灯很长时间不发生变化。 2. 分析、解决和处理问题的办法 (1) 问题分析 仿真时与实际不同,导致555定时器产生脉冲的周期与实际不同。 (2) 解决和处理问题的办法 可采用更换信号源进行仿真,或者改变信号发生器的参数,如可改 为R1=44.2Ω, R2=51Ω进行仿真。仿真结束后再与原信号源连接或将 参数改为原值。 3. 设计的心得体会 通过本次综合设计,我掌握了由555定时器构成所需频率脉冲发生 器的方法,对利用JK触发器控制电路的方法有了更为深入的体会。通过 本次综合设计我进一步练习使用仿真软件Multisim,对该软件的操作更 为熟练,这对日后的学习有很大的帮助。综合设计不仅提高了我分析、
十字路口交通灯控制电路
一、设计要求
东西方向通行(南北方向禁止通行)——东西向绿灯亮10秒(南北 方向红灯亮13秒)后东西向黄灯亮3秒;接着南北方向通行(东西方向 禁止通行)——南北向绿灯亮10秒(东西方向禁止通行红灯亮13秒)后 东西向黄灯亮3秒;黄灯亮时,发出警告声响。如图1所示。
图1
二、设计方案分析与选择
2. 所需元器件
(1) 74LS161 1片
(2) 74LS112 1片
(3) 74LS08
1片
(4) 74LS00
1片
(5) 74LS12
1片
(6) 555定时器 1个
(7) 蜂鸣器
2个
(8) 绿、黄、红发光LED各4个
(9) 44.2kΩ、51kΩ电阻各一个,510Ω电阻10个,10µF,10nF各电容
时间 南北向 东西向
设计一个十字路口交通灯控制电路
02.设计一个十字路口交通灯控制电路一、设计要求:要求:东西方向通行(南北方向禁止通行)——东西向绿灯亮10秒(南北方向禁止通行红灯亮15秒)后东西向黄灯亮5秒;接着南北方向通行(东西方向禁止通行)——南北向绿灯亮10秒(东西方向禁止通行红灯亮15秒)后南北向黄灯亮5秒;黄灯亮时,蜂鸣器发出警告声响。
如图综合图2所示。
二、设计原理:①用两片74LS161芯片组合成30进制的计数器,其中第一个芯片是16进制的计数器;②通过逻辑关系,分别用逻辑门控制1道和2道的红、黄、绿的亮灭,其真值表如下:脉冲次数Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 1绿1黄1红2绿2黄2红1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 12 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 13 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 14 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 15 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 16 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 17 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 18 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 19 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 110 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 111 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 112 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 113 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 114 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 115 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 116 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 017 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 018 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 019 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 020 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 021 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 022 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 023 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 024 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 025 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 026 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 027 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 028 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 029 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 030 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0③用数码管显示计数。
数电课设交通灯控制电路
数电课设交通灯控制电路交通灯控制电路是一种常见的数电课设项目,它模拟了现实生活中交通灯的工作原理。
本文将介绍交通灯控制电路的设计和实现过程。
交通灯控制电路是一种典型的定时器应用,通过控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态,实现交通流量的有序调度。
在设计交通灯控制电路时,需要考虑到以下几个方面:输入电源、时钟信号、状态转移逻辑以及输出控制。
输入电源是交通灯控制电路的基础。
一般情况下,交通灯控制电路使用直流电源供电,通常为12V或24V。
输入电源需要稳定可靠,以确保交通灯控制电路的正常工作。
时钟信号是交通灯控制电路的关键。
交通灯的变换需要按照一定的时间间隔进行,因此需要一个稳定的时钟信号来控制交通灯的状态切换。
常见的时钟信号源有晶振电路、RC电路等,可以根据实际需求选择合适的时钟信号源。
然后,交通灯控制电路的状态转移逻辑是实现交通灯工作的核心。
一般情况下,交通灯的状态变化是按照红灯-红黄灯-绿灯-黄灯的顺序进行的。
可以使用状态转移图或状态转移表来描述交通灯的状态转移逻辑,并将其转化为逻辑门电路的设计。
输出控制是交通灯控制电路的最终目的。
通过逻辑门电路的输出控制,可以控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态。
一般情况下,交通灯控制电路使用LED作为信号灯的光源,通过逻辑门电路的输出控制,实现交通灯的亮灭控制。
在实际的交通灯控制电路设计过程中,还需要考虑到一些特殊情况的处理。
例如,交通灯的切换时间需要根据实际道路情况进行合理的设置,以保证交通的畅通;交通灯控制电路还需要考虑到异常情况的处理,例如断电恢复后的状态恢复等。
总结起来,交通灯控制电路是一种常见的数电课设项目,通过控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态,实现交通流量的有序调度。
在设计交通灯控制电路时,需要考虑输入电源、时钟信号、状态转移逻辑以及输出控制等方面,同时也需要考虑一些特殊情况的处理。
通过合理的设计和实现,交通灯控制电路可以有效地模拟现实生活中交通灯的工作原理,为交通的安全和顺畅做出贡献。
实验八交通灯控制电路的设计
特殊灯光信号
在某些情况下,交通灯还具 有特殊的灯光信号,如左转 箭头、行人过街等,以满足 不同交通需求。
控制电路设计思路
微控制器核心
采用微控制器作为控制核心,通过编程 实现交通灯灯光信号的时序控制。
输出驱动电路
设计合适的输出驱动电路,以驱动交 通灯的LED或灯泡,确保灯光信号的
稳定性和亮度。
输入信号处理
经验教训分享
电路设计需严谨
在电路设计时,应充分考虑元器件的选型、布局 和连接方式,确保电路的稳定性和可靠性。
调试过程需耐心
在电路调试过程中,遇到问题时需保持冷静,耐 心分析并逐一排查故障,确保电路的正常运行。
团队协作很重要
在实验过程中,团队成员之间应充分沟通、协作 配合,共同解决问题,提高工作效率。
问题诊断及优化措施
问题诊断
针对仿真结果中不符合设计要求的部分,进行问题诊断,找出 可能的原因,如元器件参数不合适、电路连接错误等。
优化措施
根据问题诊断的结果,采取相应的优化措施,如调整元器件参数、修 改电路连接方式等,以提高交通灯控制电路的性能和稳定性。
再次仿真测试
对优化后的交通灯控制电路进行再次仿真测试,验证优化 措施的有效性,并记录优化后的仿真结果。
06
实验总结与展望
实验成果总结
交通灯控制电路的成功设计
通过合理的电路设计和元器件选择,成功实现了交通灯的红黄绿 灯光控制,且运行稳定可靠。
实Hale Waihona Puke 了定时控制功能通过内置的定时器模块,实现了交通灯的定时控制,使得灯光能够 按照设定的时间间隔进行切换。
完成了实验报告与演示
详细记录了实验过程、数据分析、电路图及实验结果,并进行了实 验演示,验证了交通灯控制电路设计的可行性。
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。
交通信号控制灯电路
1 引言21世纪是一个自动化时代,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、突发事件、故障处理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。
交通信号灯是交通信号中的重要组成部分,是道路交通的基本语言。
交通信号灯由红灯(表示禁止通行)、绿灯(表示允许通行)、黄灯(表示警示)组成。
分为:机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。
道路交通信号灯是交通安全产品中的一个类别,是为了加强道路交通管理,减少交通事故的发生,提高道路使用效率,改善交通状况的一种重要工具。
适用于十字、丁字等交叉路口,由道路交通信号控制机控制,指导车辆和行人安全有序地通行。
交通信号控制灯电路的设计涉及到模拟电子技术与数字电子技术。
其中,绝大部分是数字部分:逻辑门电路、数字逻辑表达式、计算真值表与逻辑函数间的关系、编码器、译码器显示等基本原理。
交通信号控制灯电路是典型的时序逻辑电路,包含了计数器,二进制数,六进制数,六十进制,二十四进制,十进制数的概念。
交通信号控制灯电路的设计与制作不仅加深了对数字电路的了解,而且由于交通信号控制灯电路包括组合逻辑电路和时叙电路,进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法,为数字电路的制作提供思路。
本系统采用电路仿真软件绘制出数字钟的完整电路图。
对数字电路的学习起到了良好的辅助作用。
因此本次课设能深入了解交通信号灯的应用原理,更好的掌握所学知识,将理论联系实际,而且在实际操作中培养自己的实际动手能力,将理论应用与实际生活中!2 交通信号控制灯电路概述交通信号灯的逻辑框图如图2-1所示。
它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、倒计时计数器组成。
555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数结果通过LED显示,如果以4秒作为时间计量单位,则某一方向绿、黄、红三种指示灯点亮的时间比例为5:1:6方式。
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。
交通灯控制电路实验报告
交通灯控制电路实验报告交通灯控制电路实验报告引言:交通灯是城市交通管理的重要组成部分,它通过控制交通流量,维护交通秩序和安全。
交通灯的控制电路是实现交通灯工作的核心部件,本实验旨在通过搭建一个基本的交通灯控制电路,了解其工作原理和电路组成。
实验目的:1. 掌握交通灯控制电路的基本原理和工作方式;2. 学习使用电子元件搭建交通灯控制电路;3. 理解交通灯控制电路中各部件的功能和作用。
实验材料:1. 电路板;2. 电子元件:LED灯(红、黄、绿),电阻,电容;3. 连接线;4. 电源。
实验步骤:1. 将电路板连接到电源,确保电源正常工作;2. 根据电路图,将LED灯、电阻和电容等电子元件按照正确的连接方式搭建交通灯控制电路;3. 确保电路连接正确无误后,打开电源,观察交通灯的工作状态;4. 分别测试交通灯红、黄、绿灯的亮度和闪烁频率,并记录实验结果;5. 关闭电源,拆除电路。
实验结果:通过实验搭建的交通灯控制电路,我们观察到了交通灯的正常工作状态。
红灯亮起时,表示禁止通行;黄灯亮起时,表示准备停车;绿灯亮起时,表示可以通行。
我们还发现,红灯和黄灯会有一定的闪烁频率,而绿灯则保持稳定亮起。
实验分析:交通灯控制电路的工作原理是通过改变电路中的电阻和电容来控制LED灯的亮灭和闪烁频率。
当电路中的电阻和电容数值不同时,交通灯的工作状态也会有所不同。
例如,增大电阻值可以使红灯和黄灯的闪烁频率减慢,而减小电容值可以使绿灯的亮度增加。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了交通灯控制电路的工作原理和电路组成。
我们学会了使用电子元件搭建交通灯控制电路,并通过观察实验结果,加深了对交通灯的工作原理的理解。
此外,我们还通过调整电阻和电容的数值,改变了交通灯的亮灭和闪烁频率,进一步掌握了交通灯控制电路的调节方法。
实验的局限性:本实验只是搭建了一个基本的交通灯控制电路,没有考虑到实际交通灯系统中的复杂情况。
实际交通灯系统可能包含更多的电子元件和控制器,以满足更复杂的交通流量控制需求。
交通红绿黄灯控制电路
交通红绿黄灯控制电路关键字:工矿电路工业电路控制电路(1)电路组成1)电源电路由整流二极管VD1、限流电阻Ri、稳压二极管vs和滤波电容cJ组成。
2)多谐振荡器电路南电位器RP、电阻风、风、电容C2和非门集成电路IC2 (D1—D6)内部的非门D1~D3组成。
3)计数分配器电路由计数/脉冲分配器集成电路1C1,二极管VD2~VD8和电阻R2~R4组成。
4)灯光控制电路由IC2内部的非门D4~D6、电阻Rr~Rlz、电容C4—C6、晶闸管VTH1—VTH3和指示灯HU~HL3维成。
5)交流220V电压经VD1整流、Ri限流降压、vs稳压及Ci滤波后,产生10V直流电压,供给IC1和IC2。
(2)电路工作原理多谐振荡器通电后振荡工作,为IC1的@脚提供计数脉冲。
该计数脉冲经lC1计数分频处理后,从其各输出端依次轮流输出高电平,通过非门D4~D6使晶闸管VTH1—VTH3轮流导通,HL1—HL3轮流点亮。
1)黄色灯HI。
2点亮:当lCl的③脚(YO端)或①脚(Y5端)输出高电平时,非门D5输出低电平,使VTH2受触发导通,黄色灯HL2点亮,此时非门D4和D6输出高电平,VTH1和VTH3截止,红色灯HL1和绿色灯HL3不亮。
2)红灯HL1点亮:当Icl的②脚、④脚、⑦脚和⑩脚(Yl—Y4端)输出高电平时,非门D4输出低电平,使VTH1受触发导通,VTH2和VTH3截止,红灯HL1点亮。
3)绿色灯HL3点亮:当IC1的⑤脚、⑥脚、⑨脚和⑩脚(Y6—Y9端)输出高电平时,非门D6输出低电平,使VTH3受触发而导通,绿色灯HL3点亮。
调节RP的阻值,可改变多谐振荡器的振荡周期,调整范围为1—10。
单片机课程设计报告书---交通灯控制电路设计
交通灯控制电路设计一、选题背景交通灯控制系统是城市道路管理中极为重要的一个环节,其在加强道路交通管理,减少交通事故的发生,提高道路使用效率等方面具有不可替代的作用。
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制技术日益更新。
本文将介绍一种用单片机作为系统的主控单元,通过单片机嵌入软件程序来实现交通信号灯的多重控制方式,整个系统以STC89C52RC单片机为核心加以晶振电路、复位电路、电源电路构成系统的控制枢纽,系统状态显示系统采用7段LED数码管进行倒计时的现实,红、黄、绿三色LED灯作为信号指示。
系统除基本的交通灯功能外,还具有倒计时、紧急情况处理等功能,较好的模拟实现了十字路口出现的状况。
本系统性能稳定,功能完善,实用性强。
二、方案论证(设计理念)1.主要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。
(3)十字路口要有数字显示作为时间提示,以倒计时按照时序要求进行显示;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 计数方式工作,直至减到数为“0”,十字路口红、绿等交换,一次工作循环结束,而进入下一步某方向的工作循环。
(4)可以手动调整和自动控制,夜间为黄灯闪耀状态2.教学要求选择适当元器件设计单片机外围电路、由单片机系统完成二十四进制倒计时、四进制倒计时、显示及模式切换逻辑控制等;仿真实现各电路功能;搭建、调试电路实现设计要求的功能;掌握复杂数字电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力;掌握对电子线路进行仿真调试的方法和技能;掌握实现电路的实验方法和电路的调试方法。
3.方案设计与选择3.1交通信号控制原理交通信号控制原理是按照一定的控制程序,在交叉路口的每个方向上通过红、黄、绿三色灯循环显示,指挥交通流,在时间上实施隔离。
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武汉工程大学邮电与信息工程学院实验报告
姓名张宇学号7402150330 指导老师
专业07自动化班级 03 实验室日期
实验题目交通灯控制器的EWB仿真
一、实验目的
通过前面几节的阐述,大家对EWB软件中的元件及仪器的应用有了一定的概念,所以这一节选择了综合性较强的电路——交通灯控制器的仿真设计。
二、实验内容
设计一个主要街道和次要街道十字路口的交通灯控制器。
当主要街道绿灯亮6秒时,次要街道的红灯亮;接着主要街道黄灯亮2秒,次要街道的红灯仍然亮;紧接着次要街道的绿灯亮3秒,这时主要街道红灯亮;然后次要街道的黄灯亮1秒,主要街道红灯依然亮;最后主要街道绿灯亮,次要街道变红灯,依次顺序循环控制。
三、实验原理
根据以上要求可知主要街道从绿灯亮到下一次绿灯亮共需12秒,由上述要求可列出这六个灯的真值表,如表8-2所示,其中MG、MY、MR、CG、CY、CR分别表示主要街道的绿灯、黄灯、红灯,次要街道的绿灯、黄灯、红灯。
各灯的函数表达式克由EWB的逻辑转换仪获得。
因为一次循环需要12秒,所以输入端可应用74LS163芯片来完成时间上的控制。
其管脚和功能表基本上与74LS160一样,只是它是二进制计数器,时钟为下跳边触发。
首先,12秒一循环相当是一
个模12技术,因此应将Q D、Q B和Q A通过一与非门接到芯片的CR清零端;其次,CP时钟端应输入1Hz的脉冲信号(这一元件可在电源元件库中找到,点中该元件后按鼠标右键,在属性一栏中修改它的输出频率为1Hz);最后,根据下面所得的函数表达式完成电路设计。
M G D C D B D C D B
=+=∙
=
M Y C B
=
M R D
=+=∙
C G
D B D A D B D A
=
C Y
D B A
=
C R D
四、交通灯控制器电路的实现及结果仿真
由上述函数式可画出相应的电路图,按图所示的电路进行仿真,结果达到预期目的。
为更直观地观察各灯之间的关系,我们在上图的基础上,街上逻辑分析仪进行仿真测试。
如果出错,从图中也能很直观
地找出错误所在。
途中逻辑分析仪显示各路灯对应的输出波形与真值表描述的关系完全吻合,说明设计正确。
交通控制器的仿真电路。