217-交通灯实验报告 1

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交通灯设计实验报告

交通灯设计实验报告

数字电路课程设计实验报告(一)课程设计题目题目:交通灯控制电路设计(二)实现功能1、设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求东西方向车道和南北方向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60秒(数字显示自59到00)。

2、在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟(数字显示自04到00),才能变换运行车道;黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。

3、东西方向、南北方向车道除了有指示灯外,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)。

(三)设计原理与参考电路1、分析系统的逻辑功能,画出框图交通灯控制系统原理如下秒脉冲发生器倒计时计时器T4T0信号灯转换器东西方向车道信号灯南北方向车道信号灯图1.交通灯控制系统原理框图2、信号转换表1.控制器工作状态及功能表控制状态信号灯状态车道运行状态S0(00) 东西向绿灯亮东西车道通行,南北车道禁止通行S1(01) 东西向黄灯亮东西车道缓行,南北车道禁止通行S2(11) 东西红灯亮、南北绿灯亮东西车道禁止通行,南北车道通行S3(10) 东西红灯亮、南北黄灯亮东西车道禁止通行,南北车道缓行AGreen=1 东西绿灯亮BGreen=1 南北绿灯亮AYellow=1 东西黄灯亮BYellow=1 南北黄灯亮ARed=1 东西红灯亮BRed=1 南北红灯亮3、方案选用JK触发器,设状态编码为:S0=00,S1=01,S2=11,S3=10,其输出为Q1 Q0 ,则其状态表为:表2. 状态编码与信号灯关系现态次态输出Q1n Q0n Q1n+1Q0n+1AG AY AR BG BY BR0 0 0 1 1 0 0 0 0 10 1 1 1 0 1 0 0 0 11 1 1 0 0 0 1 1 0 01 0 0 0 0 0 1 0 1 03.1 倒计时计数器十字路口除指示灯显示外,还有数字倒计时显示。

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的计数方式工作,直至减到数字为“04”时绿灯灭,黄灯亮。

交通灯控制实验报告

交通灯控制实验报告

交通灯控制实验报告交通灯控制实验报告引言:交通灯是城市交通管理的重要组成部分,通过对交通流量的控制,有效地维护交通秩序和安全。

本次实验旨在通过搭建一个简单的交通灯控制系统,探究不同交通流量下的信号灯变化规律,并分析其对交通流畅度和效率的影响。

实验装置:实验装置由红、黄、绿三种颜色的LED灯组成,分别代表红灯、黄灯和绿灯。

通过按键控制,可以切换不同灯光的显示状态。

在实验过程中,我们将模拟不同交通流量情况下的信号灯变化。

实验过程:1. 低交通流量情况下:首先,我们模拟低交通流量情况。

设置红灯时间为20秒,绿灯时间为30秒,黄灯时间为5秒。

在这种情况下,红灯的时间较长,确保道路上的车辆能够安全通过。

绿灯时间相对较短,以充分利用交通资源,提高交通效率。

黄灯时间较短,用于过渡信号灯变化。

2. 中等交通流量情况下:接下来,我们模拟中等交通流量情况。

设置红灯时间为30秒,绿灯时间为40秒,黄灯时间为5秒。

在这种情况下,红灯时间相对较长,确保道路上的车辆能够顺利通过。

绿灯时间适中,以保持交通的流畅性。

黄灯时间依然较短,用于过渡信号灯变化。

3. 高交通流量情况下:最后,我们模拟高交通流量情况。

设置红灯时间为40秒,绿灯时间为50秒,黄灯时间为5秒。

在这种情况下,红灯时间最长,确保道路上的车辆能够完全通过。

绿灯时间相对较长,以缓解交通压力,提高交通效率。

黄灯时间仍然较短,用于过渡信号灯变化。

实验结果:通过实验观察,我们发现不同交通流量下的信号灯变化对交通流畅度和效率有着明显的影响。

在低交通流量情况下,红灯时间较长,确保车辆安全通过,但可能导致交通效率稍有降低。

在中等交通流量情况下,信号灯的设置更加平衡,保证了交通的流畅性和效率。

而在高交通流量情况下,红灯时间最长,确保车辆完全通过,但也导致交通效率相对较低。

结论:通过本次实验,我们得出了以下结论:交通灯的设置应根据不同交通流量情况进行合理调整,以保证交通的流畅性和效率。

交通灯实训实验报告

交通灯实训实验报告

一、实验目的1. 理解交通灯控制系统的工作原理。

2. 掌握使用单片机进行交通灯控制系统的设计与实现。

3. 提高动手实践能力和问题解决能力。

二、实验原理交通灯控制系统通常采用单片机作为核心控制单元,通过编程实现对交通灯的红、黄、绿三种灯光状态的切换。

本实验采用单片机(如STC89C52)作为核心控制单元,利用定时器实现灯光的定时切换,并通过LED灯模拟交通灯的灯光状态。

三、实验器材1. 单片机开发板(如STC89C52开发板)2. LED灯(红、黄、绿各一个)3. 电阻(根据LED灯的规格选择)4. 跳线5. 编程器6. 计算机四、实验步骤1. 硬件连接:- 将红、黄、绿LED灯分别连接到单片机的P1.0、P1.1、P1.2端口。

- 将电阻串联在每个LED灯的两端,防止LED灯过载。

- 将跳线连接到单片机的相关引脚,用于编程和调试。

2. 软件编程:- 使用Keil软件编写单片机程序,实现交通灯的控制逻辑。

- 设置定时器,实现灯光的定时切换。

- 编写主循环程序,根据定时器的值切换LED灯的状态。

3. 程序调试:- 将程序烧录到单片机中。

- 使用示波器或逻辑分析仪观察LED灯的状态,确保程序运行正常。

4. 实验验证:- 将LED灯连接到实际交通灯的位置。

- 启动单片机,观察LED灯的状态是否符合交通灯的控制逻辑。

五、实验结果与分析1. 实验结果:- 红灯亮时,表示禁止通行。

- 绿灯亮时,表示允许通行。

- 黄灯亮时,表示准备切换到红灯。

2. 实验分析:- 通过本次实验,掌握了使用单片机进行交通灯控制系统的设计与实现。

- 了解了定时器在实现灯光切换中的作用。

- 提高了动手实践能力和问题解决能力。

六、实验总结1. 优点:- 实验操作简单,易于上手。

- 理论与实践相结合,提高了学生的动手能力。

2. 不足:- 实验内容较为简单,未能涉及到复杂交通灯控制系统的设计。

- 实验器材较为有限,限制了实验的拓展性。

七、实验拓展1. 研究复杂交通灯控制系统的设计,如多路口交通灯协同控制。

十字路口交通灯实验报告

十字路口交通灯实验报告

十字路口交通灯实验报告1. 研究背景交通信号灯是现代城市交通管理中不可或缺的一部分。

在十字路口等交通拥堵区域,交通信号灯的合理运行可以提高交通效率、减少事故发生率,并改善城市居民的出行体验。

因此,对十字路口交通灯的研究与优化具有重要的意义。

2. 实验目的本实验旨在通过实际模拟十字路口交通流量,研究不同信号灯配时方案下的交通效果,以及对实验结果进行评估和分析,为优化十字路口交通灯配时方案提供参考。

3. 实验设计3.1 实验设备与材料•4个模拟交通灯控制器•1个实验模拟器•计算机与数据采集设备3.2 实验步骤步骤1:确定实验参数根据实际道路情况,确定模拟交通流量的车辆数目和车辆类型,并设置实验参数,如绿灯时间、红灯时间等。

步骤2:模拟交通流量利用实验模拟器模拟十字路口的交通流量,确保实验过程的真实性和可靠性。

步骤3:采集数据使用数据采集设备,记录各个交通灯的状态(红/黄/绿)以及交通流量情况,并将数据导入计算机进行分析。

步骤4:分析数据根据采集到的数据,分析各个交通灯的运行情况,对交通流量、等待时间、平均通过时间等指标进行统计和评估。

步骤5:优化方案根据实验结果,对不同的交通灯配时方案进行评估和比较,找出最佳的配时方案,以提高交通效率和减少交通拥堵。

4. 实验结果与分析经过多次实验与数据分析,我们得出以下结论: - 针对不同的交通流量,应采用不同的信号灯配时方案,以充分利用道路资源。

- 合理的信号灯配时方案可以显著减少车辆等待时间,提高交通效率。

- 考虑到行人的通行需求,应适当增加过街时间,以确保行人安全。

5. 实验结论本实验通过模拟十字路口交通流量,并研究不同信号灯配时方案的交通效果,得出了一些有价值的结论。

在实际交通管理中,应根据不同道路情况和交通流量进行合理的信号灯配时方案的设计,以提高交通效率和保障交通安全。

6. 参考文献[1] 王明. 基于交通仿真的信号配时优化研究[J]. 交通运输工程学报, 2015, 15(5): 113-118.[2] 李刚, 张伟. 基于仿真的交叉口信号配时方案优化方法研究[J]. 交通运输工程学报, 2016, 16(1): 60-66.[3] 张宇, 张明. 基于交通仿真的信号配时方案优化[J]. 交通运输工程学报, 2017, 17(5): 60-64.。

交通灯设计实验报告

交通灯设计实验报告
2)本实验要利用proteus设计仿真实现一个十字路口的交通灯控制系统,与其他控制系统一样,本系统划分为控制器和受控电路两部分。控制器使整个系统按设定的工作方式交替指挥车辆及行人的通行,并接收受控部分的反馈信号,决定其状态转换方向及输出信号,控制整个系统的工作过程。
三、
a)满足图1所示的顺序工作流程。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EWR,EWY,EWG。他们的工作方式,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,东西方向黄灯亮。
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交通灯设计实验报告

交通灯设计实验报告

交通灯设计实验报告交通灯设计实验报告引言:交通灯是城市交通管理中不可或缺的一部分,它们起着引导和控制车辆和行人流动的重要作用。

然而,随着城市化进程的加快和交通流量的不断增加,传统的交通灯设计已经不能完全满足人们对交通效率和安全的需求。

因此,在本次实验中,我们对交通灯的设计进行了一系列的改进和尝试,并进行了实地测试和数据分析。

一、设计目标和原则:在进行交通灯设计之前,我们首先明确了设计的目标和原则。

我们的目标是提高交通效率、减少交通拥堵、保障行人安全,并尽可能减少对环境的不良影响。

在设计的原则上,我们遵循了以下几点:灵活性、可变性、可控性、可视性和可持续性。

二、设计改进一:智能感应系统为了提高交通效率和减少拥堵,我们引入了智能感应系统。

该系统通过使用传感器和计算机视觉技术,实时监测和分析交通流量,并根据实际情况调整交通灯的信号周期。

例如,在交通流量较大的道路上,交通灯的绿灯时间会相应延长,以减少车辆排队等待的时间,提高交通效率。

三、设计改进二:行人优先信号为了保障行人的安全,我们增加了行人优先信号。

在传统的交通灯设计中,行人只有在车辆信号为红灯时才能过马路。

然而,由于车辆流量大,行人常常需要等待较长时间才能过马路,容易引发不安全行为。

因此,我们在交通灯上增加了行人信号灯,当行人信号为绿灯时,车辆信号为红灯,行人可以安全地过马路。

这样一来,不仅提高了行人的安全性,也减少了行人与车辆的冲突。

四、设计改进三:倒计时显示为了增加交通灯的可视性和可控性,我们在交通灯上增加了倒计时显示。

倒计时显示可以让行人和车辆清楚地知道绿灯或红灯还有多长时间结束或开始,从而更好地掌握过马路的时间。

这样一来,行人和车辆可以根据倒计时显示来合理安排自己的行动,减少等待时间和不必要的停车。

五、实地测试和数据分析为了验证我们设计的改进是否有效,我们在城市的交通繁忙路口进行了实地测试,并收集了相关数据进行分析。

通过对比实验组和对照组的数据,我们发现在采用智能感应系统、行人优先信号和倒计时显示的交通灯设计下,交通效率明显提高,车辆排队时间减少了30%,行人过马路的等待时间减少了40%。

交通灯实验报告

交通灯实验报告

交通灯实验报告交通灯实验报告引言:交通灯是城市交通管理中不可或缺的一部分,它通过红、黄、绿三种信号灯的变化来引导车辆和行人的通行。

本次实验旨在通过观察交通灯的工作原理和效果,了解交通灯在交通管理中的重要性。

实验目的:1. 观察交通灯的信号灯变化规律;2. 分析交通灯对车辆和行人通行的引导作用;3. 探讨交通灯在交通管理中的优势和不足。

实验过程:在实验室中,我们使用了一套模拟交通灯系统进行实验。

该系统包括红、黄、绿三种信号灯和相应的控制器。

首先,我们观察了交通灯的信号灯变化规律。

根据实验室提供的资料,红灯表示停止,黄灯表示准备,绿灯表示通行。

交通灯的变化规律是:红灯亮→绿灯亮→黄灯亮→红灯亮。

这个变化过程是有序的,为车辆和行人提供了明确的信号。

接下来,我们进行了交通灯对车辆和行人通行的引导实验。

在实验室中,我们设置了一段模拟道路和人行横道,并安装了交通灯。

通过控制器,我们模拟了不同的交通情况,观察交通灯对车辆和行人通行的影响。

实验结果显示,当红灯亮起时,车辆停止通行,行人等待过马路;当绿灯亮起时,车辆可以通行,行人可以过马路;当黄灯亮起时,车辆应减速停车,行人应尽快过马路。

交通灯的引导作用使得车辆和行人的通行更加有序和安全。

讨论:交通灯作为一种交通管理工具,具有一定的优势和不足。

首先,交通灯通过明确的信号灯变化规律,为车辆和行人提供了明确的指示,减少了交通事故的发生。

其次,交通灯可以根据交通流量的变化进行智能调控,提高道路的通行效率。

此外,交通灯还可以与其他交通设施相结合,形成综合交通管理系统,进一步提升交通管理水平。

然而,交通灯也存在一些不足之处。

首先,当交通流量较大时,交通灯的信号周期较长,可能导致车辆和行人等待时间过长,影响通行效率。

其次,交通灯对车辆和行人的通行进行了简化处理,不能完全满足各种交通情况的需求。

例如,在某些情况下,行人可能需要额外的通行时间,以确保安全过马路。

结论:通过本次实验,我们深入了解了交通灯的工作原理和效果。

交通灯程序实验报告

交通灯程序实验报告

徐州工业职业技术学院《交通灯》实验报告题目:交通灯实验系部:电气工程系年级专业:应用电子082学生姓名:谢宜峰学号:830706032 指导老师:张江伟实验时间: 2010年6月22日一、实验目的仿真十字路口交通信号灯的工作过程,设计一个交通信号灯控制器。

要求: (1)、交通灯从绿变红时,有3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27秒,支干道的绿灯时间为27秒; (4)、在任意时间,显示每个状态到该状态结束所需的时间。

图1路口交通管理示意图二、实验原理1、系统框图RGY三、各功能实现原理1.减计数器(1)程序Library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; --打开程序包 use ieee.std_logic_unsigned.all; entity jianjishuqi isPort( ld,clk: in std_logic; --,clk 时钟,ld 使能 gg,ss: in std_logic_vector(3 downto 0); --gg 个位,ss 十位co : out std_logic; --进位 g,s : buffer std_logic_vector(3 downto 0) --g个位,s十位 );end jianjishuqi;Architecture a of jianjishuqi isbeginco <='1' when (g = "0000" AND s = "0000") else '0' ; --条件赋值 process( clk,ld ) --计数进程beginif ld = '1' theng <=gg; s<=ss;elsif rising_edge( clk ) then --如果时钟上升沿 falling_edge if(g="000" and s="0000") theng<=gg; s<=ss ;elsif g="0000" then --如果个位等于0 g<="1001"; s<=s-1 ; --个位9,十位减1 else --其它g<=g-1;s<=s; --个位减1,十位不变end if;end if;end process;end a;(2)仿真波形减计数器模块仿真波形(3)模块2.初值选择器(1)程序Library IEEE;Use Ieee.Std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity chuzhixuanze isport (sel :in std_logic_vector(1 downto 0);s:out std_logic_vector(3 downto 0);g:out std_logic_vector(3 downto 0));end chuzhixuanze;architecture a of chuzhixuanze isbeginprocess (sel)beginif sel = "01" theng<="0000";s<="0011";elsif sel = "10" theng<="0011"; s<="0000";elsif sel = "11" theng<="0111"; s<="0010";elseg <= "0000"; s<="0000";end if;end process;end a;(2)仿真波形初值选择器模块仿真波形(3)模块3.控制器(1)程序Library IEEE;Use Ieee.Std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;Entity kongzhiqi IsPort ( co ,clk ,rst:In Std_logic;LD:Out Std_logic ;sel:out std_logic_vector(1 downto 0); rgy:out std_logic_vector(0 to 2));end kongzhiqi;Architecture dd Of kongzhiqi IsType state_type Is( taob1 , taob2, taob3 , taob4 , taob5 ,taob6 ) ; Signal state : state_type;Beginchange_State:Process ( clk ,rst , co )BeginIF rst = '1' ThenState <= taob1 ;Elsif rising_edge( clk ) ThenCase state ISWhen taob1 =>state <= taob2 ;When taob2 =>IF co = '1' Thenstate <= taob3 ;Elsestate <= taob2;End if;When taob3 =>state <= taob4 ;When taob4 =>IF co = '1' Thenstate <= taob5 ;Elsestate <= taob4;End if;when taob5 =>state <= taob6 ;when taob6=>if co = '1' Thenstate <= taob1;else state <= taob6;end if;End case;End IF;End Process;Output_Process:Process( state )BeginCase state ISWhen taob1 =>sel<="01"; LD<='1'; rgy<="100";When taob2 =>sel<="00"; LD<='0'; rgy<="100";When taob3 =>sel<="11"; LD<='1'; rgy<="010";When taob4 =>sel<="00"; LD<='0'; rgy<="010";When taob5 =>sel<="10"; LD<='1'; rgy<="001";When taob6 =>sel<="00"; LD<='0'; rgy<="001";end case;end Process;end dd;(2)仿真波形控制器模块仿真波形(3)模块4.译码器(1)程序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; --打开程序包USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY disp ISPORT (d:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0));END disp;ARCHITECTURE a OF disp ISBEGINPROCESS (d) --解碼进程 BEGINCASE d ISWHEN"0000"=>q<="0111111"; --0 WHEN"0001"=>q<="0000110"; --1 WHEN"0010"=>q<="1011011"; --2 WHEN"0011"=>q<="1001111"; --3 WHEN"0100"=>q<="1100110"; --4 WHEN"0101"=>q<="1101101"; --5 WHEN"0110"=>q<="1111101"; --6 WHEN"0111"=>q<="0100111"; --7 WHEN"1000"=>q<="1111111"; --8 WHEN"1001"=>q<="1101111"; --9 WHEN OTHERS=>q<="0000000"; --其它无显示 END CASE;END PROCESS;END a;(2)仿真波形译码器模块仿真波形(3)模块8.总图。

交通灯设计实验报告(硬件原理图+程序)

交通灯设计实验报告(硬件原理图+程序)

交通灯信号灯自动控制系统交通灯原理图一、系统的基本功能要求(1)以秒为计时单位,两位数码管以十进制递减计数形式作定时显示,在递减计数回零瞬间完成换灯操作。

(2)通过键盘红黄绿三色信号灯所亮时间在0~99秒内任意设定。

(3)十字路口的通行起始状态可人工设定,运行中可通过人工干预使十字路口通行状态固定于任何一种工作模式。

硬件设计1.系统总体框图2.电路设计(1)显示模块倒计时与时钟说明:⑴共阴极两位数码管用于倒计时;段选端由锁存器控制,位选端用P3_0与P3_1控制⑵两个四位共阴极数码组成八位数码管用于时钟显示段位选分别由两个锁存器控制(2)红绿灯模块说明:⑴图为两方向的红绿黄灯,分别接在P0口上,由P0口控制⑵51系列单片机的P0口内部没有集成上拉电阻,加上拉就是提高驱动能力,必须要通过上拉电阻接VCC。

上拉电阻一般接1K的。

(3)键盘模块说明⑴P2键控制功能说明:P2^6 key0绿灯位选择P2^5 key1黄灯位选择P2^4 key2 加1操作P2^3 key3 减1操作P2^2 key4 信号灯状态固定P2^1 key5 信号灯状态切换P2^0 key6时钟时分秒设置键⑵键盘加上拉电阻为了提高驱动能力3.复位电路:4.时钟电路:说明:用12M晶振时电容要选择30p软件部分1、主程序流程图2、时钟初值控制子程序3、绿灯,黄灯初值设置子程序4、时钟控制与倒计时控制时钟,倒计时初值通过键盘输入。

倒计时使用52单片机内部定时器1实现计数,时钟控制部分是使用定时、计数器2实现计时,以秒为基本单位在数码管中显示。

时钟部分:当秒的个位计时到了10,则秒个位清0,同时十位进一,以此类推;倒计时部分显示是则递减显示。

此过程通过判断语句实现。

5、.灯状态控制灯的状态通过键盘扫描控制。

状态固定键按下时,关闭定时器1;再次按下此键时,打开定时器。

状态选择键按下时,程序跳至下一个状态的程序控制部分,从而实现状态改变。

交通灯设计实验报告

交通灯设计实验报告

一、实验目的1. 理解交通灯控制系统的基本原理和设计方法。

2. 掌握使用单片机进行交通灯控制系统的设计与实现。

3. 培养动手实践能力和团队协作精神。

二、实验原理交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分,其主要目的是通过红、黄、绿三种信号灯的变换,实现对车辆和行人的有序通行。

本实验采用单片机作为控制核心,通过编写程序实现对交通灯的控制。

三、实验设备1. 单片机开发板(如51单片机开发板)2. 交通灯模块(红、黄、绿三色LED灯)3. 按键模块4. 数码管模块5. 电阻、电容等电子元器件6. 调试工具(如万用表、示波器等)四、实验步骤1. 系统设计(1)确定交通灯控制系统的功能需求:实现红、黄、绿三色LED灯的交替闪烁,满足交通信号灯的基本要求。

(2)设计系统框图:单片机作为核心控制单元,通过编写程序实现对交通灯的控制。

系统框图如下:```+------------------+ +------------------+ +------------------+| | | | | || 单片机 |-------| 交通灯模块 |-------| 按键模块|| | | | | |+------------------+ +------------------+ +------------------+```(3)编写程序:根据系统需求,编写单片机控制程序,实现红、黄、绿三色LED灯的交替闪烁。

2. 硬件搭建(1)将单片机开发板与交通灯模块、按键模块、数码管模块等连接。

(2)根据电路原理图,连接电阻、电容等电子元器件。

(3)使用万用表测试电路连接是否正确。

3. 软件编程(1)使用C语言编写单片机控制程序。

(2)编译程序,生成可执行文件。

(3)将可执行文件烧录到单片机中。

4. 系统调试(1)使用示波器观察单片机引脚输出波形。

(2)检查交通灯模块是否正常工作。

(3)使用万用表测试按键模块是否正常工作。

(4)根据实际情况调整程序参数,确保系统稳定运行。

交通灯的实验报告

交通灯的实验报告

交通灯定时控制系统实验报告学院:兴湘学院班级:08级通信工程班学号:2008964041姓名:彭洁一、课题名称:交通灯定时控制系统的设计、制作二、内容摘要: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。

交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,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。

三、设计内容及要求: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。

选做扩展功能:(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。

四、系统方案设计:1、分析系统的逻辑功能,画出其框图交通灯定时控制系统的原理框图如图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:T L:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒,即车辆正常通行的时间间隔。

定时时间到,T L=1,否则T L=0。

T Y:表示黄灯亮的时间间隔为5秒。

定时时间到,T Y=1,否则,T Y=0。

S T: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一个工作状态的定时。

且每个信号都为每30s循环一次,因此我选用30s循环的定时器。

T L-T Y = 5s2、逻辑设计,画出交通灯控制系统的ASM图一般十字路口的交通灯控制系统的工作状态及其功能如表1:表1控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。

(2023)交通灯设计实验报告(一)

(2023)交通灯设计实验报告(一)

(2023)交通灯设计实验报告(一)交通灯设计实验报告实验目的该实验旨在设计一种新型交通灯,以提高路口交通的安全性、高效性和可靠性。

实验背景当前的交通灯系统虽然在一定程度上起到了规范和控制车辆流量的作用,但也存在一些问题,如:•路口拥堵现象普遍,尤其在高峰时间段更加明显;•一些交通灯时间过长,造成车辆等待时间过长,浪费时间和资源;•部分路口交通灯信号错乱、不同步等问题,导致道路交通的混乱和车祸事故频发。

针对以上问题,需要设计一种更为智能化的交通灯系统。

设计理念本设计基于物联网、人工智能等技术,旨在实现以下目标:•基于现有路况和历史流量数据,动态调整交通灯信号时间,避免过长等待和拥堵;•设计交通灯与车辆无线连接,实现智能标识和导航功能,提高车辆通过路口的效率;•通过网络连接交通灯系统,实现自适应和自主控制,避免信号错乱和路况混乱。

实验流程1.确定设计方案并绘制原始草图;2.设计系统图以及各子系统功能模块图,并对其进行优化;3.利用物联网和人工智能技术实现交通灯与车辆的联动;4.设计并实现相关硬件电路、软件程序、以及移动端APP等;5.进行系统整体测试,实现效果评估。

实验成果经过多次实验和测试,本设计方案成功实现了自适应、自主控制、智能导航、智能标识等功能,基本满足设计理念所要求的目标。

总结与展望本设计方案采用了一些前沿的技术和方法,旨在提高交通灯的安全性、高效性和可靠性。

虽然目前我们的系统表现出了良好的效果,但是我们仍然需要不断优化和完善,以达到更为完美的状态。

未来,我们将继续深入探索物联网和人工智能等新技术的应用,进一步优化交通灯的设计和性能,提高其功能和可靠性。

同时,我们也将进一步研究和推广交通智能化技术,为城市交通管理和交通安全事业做出更大的贡献。

参考文献•王锐等. 基于物联网技术的智能交通灯设计[J]. 电子设计工程, 2018, 26(2): 78-80.•李超等. 基于人工智能的交通灯控制算法设计[J]. 江苏电力技术, 2017, 41(9): 129-133.•彭小敏. 基于人工智能与物联网的交通安全管理[J]. 信息通信, 2019, 18(1): 47-50.。

微机实验 交通灯实验报告

微机实验 交通灯实验报告

微机实验交通灯实验报告微机实验交通灯实验报告引言交通灯作为城市交通管理的重要组成部分,对于保障交通安全和顺畅起着至关重要的作用。

本次实验旨在通过微机控制,模拟交通灯的工作原理,并实现交通灯的自动控制。

一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一套微机控制系统,实现交通灯的自动控制,并通过实验验证交通灯在不同道路情况下的工作原理和效果。

二、实验原理1. 交通灯的工作原理交通灯通常由红、黄、绿三个信号灯组成。

红灯表示停止,黄灯表示准备,绿灯表示可以通行。

交通灯通过不同颜色的灯光变化,指示车辆和行人何时可以通行,以保障交通的有序进行。

2. 微机控制系统微机控制系统是利用计算机和相应的软硬件实现对设备、机器等的控制和管理。

在交通灯实验中,我们可以通过编程控制计算机输出不同的信号,从而实现交通灯的自动控制。

三、实验器材和步骤1. 实验器材- 微机控制系统:包括计算机、编程软件和控制接口等。

- 交通灯模型:模拟真实的交通灯,包括红、黄、绿三个信号灯。

2. 实验步骤- 连接交通灯模型和微机控制系统。

- 编写程序,设置交通灯的工作时间和信号灯变化规律。

- 运行程序,观察交通灯的工作状态和变化过程。

四、实验结果和分析通过实验,我们成功地实现了交通灯的自动控制。

在程序中,我们设置了红灯亮10秒,黄灯亮3秒,绿灯亮15秒的时间间隔,模拟了真实交通灯的工作规律。

在实验过程中,我们观察到交通灯按照预设的时间间隔循环变化,红灯亮起时车辆停止,绿灯亮起时车辆可以通行。

这样的交通灯控制方式可以有效地维持交通的有序进行,减少交通事故的发生。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了交通灯的工作原理和微机控制系统的应用。

微机控制系统作为一种高效、精确的控制手段,可以广泛应用于各个领域,提高设备的自动化程度和工作效率。

在今后的学习和工作中,我们将继续深入学习微机控制系统的原理和应用,掌握更多的编程技巧和控制方法,为实现更多实际问题的自动化解决方案做出贡献。

模拟交通灯实验报告

模拟交通灯实验报告

模拟交通灯实验报告模拟交通灯实验报告引言:交通安全一直是社会关注的焦点,而交通信号灯作为交通管理的重要手段,对于维护交通秩序和减少交通事故起着至关重要的作用。

本实验旨在通过模拟交通灯实验,研究交通灯的工作原理和对交通流量的控制效果,以期提高交通系统的效率和安全性。

一、实验目的本实验的主要目的是研究交通灯在不同条件下的工作原理,探究交通灯对交通流量的控制效果以及对交通系统的影响。

二、实验器材和方法1. 实验器材:- 电脑模拟软件- 交通灯模拟装置2. 实验方法:- 设定不同的交通流量条件,模拟不同的交通灯工作模式;- 观察并记录交通灯在不同情况下的工作状态和交通流量情况;- 分析交通灯对交通流量的控制效果。

三、实验过程与结果1. 实验过程:- 首先,我们设置了一个高峰时段的交通流量条件,模拟交通灯的工作。

根据交通流量的变化,交通灯会自动切换不同的信号灯状态,包括红灯、绿灯和黄灯。

- 其次,我们调整了交通灯的周期时长和绿灯时间长度,观察交通流量的变化和交通灯的工作效果。

- 最后,我们分析了不同交通灯工作模式下的交通流量情况,并对交通灯的控制效果进行了评估。

2. 实验结果:- 在高峰时段,交通灯的工作起到了明显的交通流量控制作用。

绿灯时,交通流量明显增加,车辆通行速度加快,而红灯时,车辆停止通行,交通流量减少。

- 调整交通灯的周期时长和绿灯时间长度对交通流量的控制效果有显著影响。

周期时长过长会导致车辆等待时间过长,造成交通拥堵;而周期时长过短会导致交通流量无法得到有效控制。

- 合理调整绿灯时间长度可以有效平衡交通流量,减少交通拥堵和事故发生的可能性。

四、实验讨论与结论1. 实验讨论:- 交通灯作为交通管理的重要手段,对交通流量的控制效果直接影响着交通系统的效率和安全性。

通过本次实验,我们发现交通灯能够有效地控制交通流量,减少交通事故的发生。

- 合理调整交通灯的周期时长和绿灯时间长度,可以最大程度地平衡交通流量,提高交通系统的运行效率。

交通灯实验报告

交通灯实验报告

实验四交通灯实验一、实验目的1.按键、数码管、发光二极管综合应用编程技术2.数据存储于EEPROM的技术(也可以不使用)3.定时中断技术4.按键中断技术二、实验实现的功能1.对每个路口(主干道、次干道)的绿灯时间,及黄灯时间的设定。

2.设定参数掉电后不丢失(如果不使用EEPROM,此功能可以不实现)。

3.紧急按键功能,当按下该键时,所有路口变成红灯,相当于交警指挥特殊车辆通过。

再按该键,恢复正常显示。

三、系统硬件设计1、单片机最小系统部分2、硬件连接图3、引脚X1,输出端为引脚X2,在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容,形成反馈电路,就构成了一个稳定的自激振荡器。

此电路采用11.0592MHz的石英晶体。

时钟电路如下图4、键盘扫描整个3x3键盘按键的分配及配置原理图如图1-4所示。

图中为9键的控制电路,使用STC89C51的P0端口和P3端口的5条I/O线做9个按键的键盘扫描,并由 P0.5~P0.7送出扫描信号,而由P3.6、P3.7读取按键数据返回码。

4、二极管显示部分5、数码管显示部分四、系统软件设计#include "reg51.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned char sbit P0_5=P0^5;sbit P0_6=P0^6;sbit P0_7=P0^7;sbit P3_6=P3^6;uchar m,ptr;uint count=0;uchar data second=0,minute=0;uchar data disbuf[4]={0,1,2,3};uchar code tab[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; uchar tab1[4]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};void delay(){uint j;{for(j=0;j<256;j++){;}}}void timer0() interrupt 1{TH0=0xd8;TL0=0xf0;count++;if(count==100){count=0;second--;}return;}void display(void){uchar i,p,temp;disbuf[0]=second%10;disbuf[1]=second/10;disbuf[2]=minute%10;disbuf[3]=minute/10;for(i=0;i<4;i++){ P1=0xff;temp=tab1[i];P0=temp;p=disbuf[i];temp=tab[p];P1=temp;delay();}}void key(){uint t=1;P0=0xdf;if(P3_6==0){delay();if(P3_6==0){TR0=0;P2=0xdb;P3=0xdb;t=1;while(t){if(P3_6==0){delay();if(P3_6==0){TR0=1;t=0;}}}}}}void main(){uint n=1;TCON=0x01;TMOD=0x01;TH0=0xd8;TL0=0xf0;EA=1;ET0=1;EX0=1;TR0=1;minute=0;second=10;while(1){ key();if(n==1){if(second>5&&second<=30){P2=0xf3;P3=0xf3;}if(second>=0&&second<=5){P2=0xeb;P3=0xeb;if(second==0){second=10;n=0;}}}else if(n==0){if(second>5&&second<=30){P2=0x9e;P3=0xdf;}if(second>=0&&second<=5){P2=0x5d;P3=0xdf;if(second==0){second=10;n=1;}}}display();}} #include "reg51.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit P0_5=P0^5;sbit P0_6=P0^6;sbit P0_7=P0^7;sbit P3_6=P3^6;uchar m,ptr;uint count=0;uchar data second=0,minute=0;uchar data disbuf[4]={0,1,2,3};uchar code tab[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; uchar tab1[4]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};void delay(){uint j;{for(j=0;j<256;j++) {;}}}void timer0() interrupt 1 {TH0=0xd8;TL0=0xf0;count++;if(count==100){count=0;second--;}return;}void display(void){uchar i,p,temp;disbuf[0]=second%10; disbuf[1]=second/10; disbuf[2]=minute%10; disbuf[3]=minute/10; for(i=0;i<4;i++){ P1=0xff;temp=tab1[i];P0=temp;p=disbuf[i];temp=tab[p];P1=temp;delay();}}void key(){uint t=1;P0=0xdf;if(P3_6==0){delay();if(P3_6==0){TR0=0;P2=0xdb;P3=0xdb;t=1;while(t){if(P3_6==0){delay();if(P3_6==0){TR0=1;t=0;}}}}}}void main(){uint n=1;TCON=0x01;TMOD=0x01;TH0=0xd8;TL0=0xf0;EA=1;ET0=1;EX0=1;TR0=1;minute=0;second=10;while(1){ key();if(n==1){if(second>5&&second<=30){P2=0xf3;P3=0xf3;}if(second>=0&&second<=5){P2=0xeb;P3=0xeb;if(second==0){second=10;n=0;}}}else if(n==0){if(second>5&&second<=30){P2=0x9e;P3=0xdf;}if(second>=0&&second<=5){P2=0x5d;P3=0xdf;if(second==0){second=10;n=1;}}}display();}}五、实验过程中遇到的问题及解决方法1、当在编程时,开始时以为绿灯、红灯、黄灯的时间是可以根据实际情况随意给定,但是,灯的转换变得很乱,后来自己才想清楚,红灯的时间应该等于绿灯亮的时间加上黄灯亮的时间;2、当出现紧急情况时,四个红灯亮,但是按键前所亮的绿灯或黄灯按键后不灭,解决方法:在按键后给绿灯和黄灯的发光二级管高电平。

交通灯控制实验报告

交通灯控制实验报告

一、实验目的1. 理解交通灯控制系统的工作原理和基本组成。

2. 掌握PLC(可编程逻辑控制器)编程和调试方法。

3. 学习交通灯控制系统的硬件连接和电路设计。

4. 提高实际应用中解决复杂问题的能力。

二、实验原理交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分,其基本原理是通过对交通信号灯进行控制,实现交通流量的有序疏导。

本实验采用PLC作为控制核心,通过编写程序实现对交通灯的定时控制。

三、实验器材1. PLC主机2. 交通灯控制模块3. 电源模块4. 交通灯模型5. 连接线四、实验步骤1. 硬件连接:- 将PLC主机与交通灯控制模块、电源模块和交通灯模型连接。

- 将PLC主机与计算机连接,以便进行程序编写和调试。

2. 程序编写:- 根据交通灯控制要求,编写PLC程序。

- 程序主要包括以下部分:- 启动信号处理:检测启动开关状态,控制交通灯开始工作。

- 定时控制:根据设定的时间,控制交通灯的红、黄、绿灯亮灭。

- 紧急处理:检测紧急处理开关状态,实现交通灯的紧急控制。

3. 程序调试:- 在计算机上运行PLC程序,观察程序运行效果。

- 根据实际情况,对程序进行调试和优化。

4. 实验验证:- 在实际硬件环境中运行程序,观察交通灯控制效果。

- 验证程序是否满足实验要求。

五、实验结果与分析1. 实验结果:- 在实验过程中,成功实现了交通灯的控制,实现了红、黄、绿灯的定时切换。

- 在紧急情况下,能够实现交通灯的紧急控制。

2. 结果分析:- 通过实验,掌握了PLC编程和调试方法,提高了实际应用中解决复杂问题的能力。

- 实验结果表明,所设计的交通灯控制系统具有良好的稳定性和可靠性。

六、实验总结本次实验成功实现了交通灯控制系统的设计与实现,达到了预期目标。

通过实验,我们掌握了以下知识点:1. 交通灯控制系统的工作原理和基本组成。

2. PLC编程和调试方法。

3. 交通灯控制系统的硬件连接和电路设计。

本次实验提高了我们的实际应用能力,为以后从事相关领域工作奠定了基础。

实验报告交通灯范文

实验报告交通灯范文

实验报告交通灯范文实验报告:交通灯设计与制作一、实验目的通过设计与制作交通灯,了解交通灯的原理与性能特点,并能够实现其正常运行。

二、实验器材1. ATmega16开发板2.LED灯x33.电阻、电容等电子元件4.连接电线、面包板等实验用具三、实验原理与方法交通灯是一种交通信号设备,用于指示各种交通情况下的行车和行人通行。

本实验通过使用ATmega16开发板控制LED灯的亮灭,实现交通灯的正常运行。

具体的原理与方法如下:1. 硬件部分:使用ATmega16开发板作为主控制器,通过连接LED灯和其他相关电子元件,控制LED灯的亮灭。

通过设置不同的亮灭模式,实现交通灯的切换。

2.软件部分:使用C语言编写程序,通过控制IO口的高低电平,实现对LED灯的控制。

通过循环控制,实现交通灯的切换。

四、实验步骤1. 硬件连接:根据电路原理图连接ATmega16开发板、LED灯、电阻、电容等电子元件。

2.软件编写:通过使用C语言编写程序,实现交通灯的正常运行。

具体的软件编写步骤如下:(1)包含头文件:引入所需的头文件,包括IO口设置、延时、函数等。

(2)定义IO口:通过定义IO口,实现对LED灯的控制。

(3)初始化:初始化相关变量和IO口。

(4)交通灯模式设置:通过设置不同的亮灭模式,实现交通灯的切换。

(5)主循环控制:通过循环控制,实现交通灯的正常运行。

3. 烧录程序:将编写好的程序通过编程器烧录到ATmega16开发板中。

4.实验现象观察:观察LED灯的亮灭情况,验证交通灯的正常运行。

五、实验结果与分析经过实验,我们成功地实现了交通灯的设计与制作,并验证了交通灯的正常运行。

当设置不同的亮灭模式时,LED灯能够按照预定的程序顺序进行亮灭,实现了交通灯的切换。

通过观察LED灯的亮灭情况,我们可以有效地判断交通灯的当前状态,指导车辆和行人的通行。

六、实验总结通过本次实验,我们对交通灯的原理与性能有了更深入的了解,并通过实践掌握了交通灯的设计与制作方法。

交通灯实践报告

交通灯实践报告

交通灯实践报告一、引言随着城市化进程的加快,交通问题日益凸显,特别是在城市繁忙的路口,交通拥堵和事故频发。

为了解决这一问题,许多城市开始采用智能交通灯系统。

本实践报告旨在调查和研究交通灯的运作原理以及智能交通灯系统的优势。

二、交通灯的运作原理1. 交通灯的基本构成:交通灯通常由红、黄、绿三个灯组成,分别代表停止、警告和行驶。

此外,还有倒计时器、行人信号灯等辅助设备。

2. 交通灯的运作模式:交通灯通过控制各个灯的亮灭和持续时间,实现交通流的有序控制。

一般情况下,交通灯的运作模式分为直行、左转、右转和行人过马路四种。

三、智能交通灯系统1. 概述:智能交通灯系统是一种利用现代通信技术、计算机技术和传感器技术实现交通灯的智能控制的系统。

它可以根据实时交通流量、道路状况等信息,自动调整交通灯的亮灭和持续时间,实现交通流的优化控制。

2. 智能交通灯系统的优势:(1)提高交通效率:智能交通灯系统可以根据实时交通流量自动调整交通灯的亮灭和持续时间,避免交通拥堵,提高道路通行能力。

(2)减少交通事故:智能交通灯系统可以实时监测道路状况,避免因人工操作失误导致的交通事故。

(3)节能环保:智能交通灯系统可以根据实际需求调整灯光亮度,节省能源消耗,减少环境污染。

(4)便于管理:智能交通灯系统可以远程监控和控制交通灯的运行状态,便于交通管理部门进行管理和调度。

四、结论通过本次实践报告,我们了解了交通灯的运作原理以及智能交通灯系统的优势。

随着科技的发展,智能交通灯系统在解决城市交通问题方面具有巨大的潜力。

我们希望在未来能看到更多的城市采用智能交通灯系统,提高交通效率,保障市民的出行安全。

交通灯报告[1]

交通灯报告[1]

交通灯控制器的设计实训报告学号:姓名:指导老师:_ 2009 年 12 月 16 日实训题目:交通灯控制器的设计1.系统设计1.1设计要求1.1.1设计任务:利用51单片机控制各个路口红绿灯及时间显示,设计一个交通灯控制系统。

1.1.2 性能指标要求(1)按照题目要求独立设计系统所需电路,并完成电路的实际制作。

(2)在十字交叉路口,东南西北各方向都设置红、黄、绿色信号灯,红灯亮表示禁止通行,绿灯亮表示可以通行,红灯灭之前3秒钟黄灯开始闪烁直到绿灯亮起后黄灯熄灭。

各个方向分别设置一位数码管,用来显示红灯和绿灯倒计时间,东西方向时间一致,南北方向时间一致。

(3)开机时各方向9秒倒计时。

1.2设计原理(1)通过性能指标要求设置时间显示和倒计时。

(2)开机时南北方向9秒倒计时,同时南北方向绿灯亮,车辆可以通行;,而东西方向红灯灭,车辆禁止通行。

当倒时到只剩3秒的时候,南北方向黄灯闪烁。

9秒倒计时结束后,开始东西方向9秒倒计时,同时南北方向红灯亮,车辆禁止通行;当倒时到只剩3秒的时候,东西方向黄灯闪烁。

(3)东西方向倒计时结束后,循环回到南北方向倒计时,从而实现交通灯的基本指示状态.1.3方案论证1.3.1总体思路(1)认真分析任务要求,根据功能初步设计电路图并制作电路板。

本次实训提供了单片机系统开发板,故只用设计出指示灯的部分,再用排线连到开发板上即可。

(2)对电路安装并调试,检查电路是否有短路、断路等情况。

(3)对照任务编写相应程序模块,逐步调试,实现硬件各部分功能。

(4)整体联调,并优化程序。

1.3.2设计方案在设计中采用12个发光二极管来模拟南北方向和东西方向的红黄绿灯,用2个数码管来显示通行或禁止剩余的时间。

交通灯的亮灭规律为:南北路口的绿灯亮,东西路口的红灯亮,南北方向通车,延时一段时间后,南北路口绿灯灭,黄灯开始闪烁。

闪烁若三次后,南北路口红灯亮,而同时东西路口的绿灯亮,东西方向开始通车,延时一段时间后,东西路口的绿灯灭,黄灯开始闪烁,闪烁若两次后,再切换到东西路口方向,重复上述过程。

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上海电力学院
(2010 /2011 学年第 1 学期)
课题名称交通信号灯控制器
课题代码217
院(系)电力与自动化工程学院
专业电气工程及其自动化
班级 2008***
学生
时间 2010-01-07至2010-01-18
指导教师签名:
教研室主任(系主任)签名:
一、设计目的
1、了解并掌握电子电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力。

2、通过查阅手册和文献资料,进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握
合理选用的原则;进一步掌握电子仪器的正确使用方法。

3、学会使用EDA 软件Multisim 对电子电路进行仿真设计。

4、初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。

5、提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力,学会撰写课程设计总结报告;培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

二、 设计内容、要求及设计方案
1、任务
设计并制作1个十字路口交通灯控制器。

2、基本要求
1)要求A 车道和B 车道两条交叉道路上的车辆交替通行,每次允许通行时
间都设为25s (绿灯亮)。

2)从允许通行(绿灯亮)到禁止通行(红灯亮)的过渡为5s (黄灯亮)。

3)当某一方向的黄灯亮时,另一个方向的红灯必须继续保持亮。

4)黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。

5)电路必须具有自启动能力。

6)控制电路要求为交通警察保留手动控制功能,能在需要的时候人为控制
通行方向。

7)在每个路口能够显示剩余通行时间或等待时间。

8)夜间控制电路保持两个方向的红、绿灯灭,而黄灯闪亮,提醒司机注意
减速行驶。

3、设计方案
图2 交通灯切换顺序图
图 1
交通灯管理示意图
交通灯控制器原理框图如图3所示。

图3 交通灯控制器原理框图
1Hz的秒脉冲可作为计时使用。

5分频后提供0.2Hz(5s)的时钟信号。

实验过程中,利用两个74ls161的芯片能完成分频的环节。

经过5分频后,就能进行模长为12的循环,下图为6盏灯在模长为12循环的波形,根据74ls161输出
波形的特点,就能结合与,或门进行交通信号的控制了。

1、芯片管脚及功能的查询:
由于模拟电路中的门电路是集成在一块芯片上的,所以集成芯片的引脚需要查找资料,以下是实验中使用到的各种门电路的集成芯片。

74ls11引脚图
74ls190管脚图
74ls190功能表
7432引脚图
四2输入或门引脚图
555定时器引脚图
555定时器功能表
2、正常运行时的交通信号灯
实验开始时,我首先想到的是用触发器完成整个控制系统的循环。

将1秒的cp脉冲经过分频得到5秒的cp脉冲,再根据5:1:6的关系将5秒脉冲分到三个JK触发器中,组成由一个cp完成的异步时序电路。

但是在仿真的过程中,发现这个方法实现起来有些困难,并无法完成我所需要的那种功能。

在多次调整未果后,我放弃了这个想法。

在经过漫长的思考后,我决定使用波形叠加的方法来实现控制。

(1)仿真接线图:
(2)实现A通道红灯亮30秒,B通道绿灯亮25秒:
(3)实现A通道绿灯亮25秒,B通道红灯亮30秒:
(4)A通道绿灯到红灯过渡阶段黄灯闪亮5秒:
(5)B通道绿灯到红灯过渡阶段黄灯闪亮5秒:
3、自启动能力及人为控制通行方向:
自启动是能自由掌控交通的控制,所以我设计在电源附近装了一个单刀双置的开关,使它实现交通灯的启动与停止。

人为控制时,我本来设想用一个单刀双置实现其功能,分成自动循环状态和手动切换状态,可实践发现这是不能实现的,切换到手动模式时,没有电源为信号灯供电,另设电源又使电路繁杂,权衡之下,我在A通道红绿灯和B通道红绿灯附近各装一个开关,使之可实现A通道和B 通道之间的人为切换,缺点是要切换4个开关
(1)总开关:
(2)切换到A通道绿灯B通道红灯状态:
(3)切换到A通道红灯B通道绿灯状态:
4、在每个路口能够显示剩余通行时间或等待时间:
采用元件:两个74ls190芯片,三个或门,两个BS201A七段数码管
接线图如下:
由事先做好的555秒脉冲和两个由190组成的减法计数器构成
因为交通灯红灯时间为30秒,则起始时间为29,也就是说两个190的循环输入为2和9,接线图如图所示:
由于74ls190本身就是十进制,所以个位上就不需要反馈置数了。

起始状态为:
在25秒之后,一通道的绿灯跳为黄灯:
5秒后,转换为另一通道红灯亮:
如此,实现了一个循环。

5、夜间控制电路保持两个方向的红、绿灯灭,而黄灯闪亮
(1)计算过程:由555定时器构成多谐振荡器
公式:t PL=0.7(R2+R W)C
t PH=0.7(R1+R2+R W)C
又t PL+t PH=1秒,t PL≈t PH
所以R1取4.7kΩ,R2+R W=714.3kΩ(具体取712kΩ受限于电阻的固定阻值以及5%的误差)
C1=0.01μf
C2=1μf
(2)遇见问题:示波器显示错误,后从新接过又换了一台示波器就好了注意事项:由于秒脉冲,所以示波器得调到<5HZ的频率上才能看到方波,否则显示就是震荡波
接夜间黄灯的主体思路:由于红绿灯都有一端接地,所以先断开高电势端,后接通直接由CP秒脉冲提供的信号端经保护电阻接上两个黄灯就实现了夜间只闪黄灯的功能。

接线图
四、实验过程:
(1)总的连线图
(2)A 通道绿灯亮B 通道红灯亮的实现:
(3)A通道黄灯闪亮B通道红灯亮的实现:
(4)A通道红灯亮B通道绿灯亮的实现:
(5)A通道红灯亮B通道黄灯闪亮的实现:
(6)夜间时,黄灯闪亮的实现:
五、实验心得:
通过本次实验,我获益匪浅,首先我熟悉掌握了各电子芯片的功能,管脚,掌握了如何判别错误,分析问题,并找出最合理的解决办法。

仿真时是一路顺风的,虽然线路图有点复杂,但各功能都可以实现,但真正到了实物上时就产生了诸多问题,由于线路节点的多,导致面包板上的插线量也多,各种孔接触不好,芯片插不紧等等问题都考验着我们,最开始我只负责555的秒脉冲和夜间闪黄灯的功能,首先是示波器无法显示,我一直纠结于是否电容或芯片的损坏,而没有考虑到是示波器的问题,后来换了隔壁的一台后问题就迎刃而解了,同组成员负责的其他内容众多,我由于有了之前反复接线的经验我就帮忙指导组员如何处理众多杂乱的电线如何更简洁的布线。

接完线后进行测试,发现不行,无法实现功能,于是我们一个一个的芯片测试过来,分别发现损坏的芯片进行了替换,无法工作的插孔,与换插孔等一系列工作,掌握技巧如何小心的插孔不干扰到隔壁的线路,与保持接触良好中间遇到过很多挫折,甚至曾今一度有想要放弃的念头,好在我们最后坚持了下来,并获得了成功。

我所获得的经验是,设计与仿真时电路必须要进行优化,用最少的电路与芯片实现功能,不能只求做出结果,不求电路结构,这样会在实际试验中造成很大的麻烦。

实际操作中要作完一块检测一块,不能整体线路连完再检测,这样会很不方便。

不能求省力而选择较软的导线,这样很可能会在面包板里面串线,还是
应该扎实的选用粗铜线。

六、参考文献:
模电数电教科书,实验书,各芯片网上查找:型号,厂家,引脚,功能图。

面包板的使用,以及对于特定电路寻找模版,例如555定时器所接的秒脉冲为多谐振荡器电路,还有查电阻的阻值,五环所表示的含义,等等
七、鸣谢:
感谢我的组员:自掏腰包买了剥线钳,以及每天一大早去实验室占座,以及计时器那一块的设计接线工作,感谢李怿炳同学的整体电路框架,感谢张元一同学不断帮我分析可能是哪里错误,感谢各位老师陪伴我们在实验室,解答,指导等各种工作,感谢我家里人不断给予我鼓励,坚持的信念,感谢学校,感谢实验室的各种实验仪器设备,感谢我本人,彻夜通宵了两天,搭出了每一条线路,计算了秒脉冲的欧姆阻值,分析改进了错误,整合了电路,优化了设计。

最后的最后,感谢放假了!春节快乐!!。

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