交通灯控制器1
EDA实验课程大作业报告:设计制作一个用于十字路口的交通灯控制器
交通灯控制器设计一.系统功能设计要求设计制作一个用于十字路口的交通灯控制器,要求如下:(1)南北和东西方向各有一组红、绿、黄灯来指挥交通,持续时间分别为25S,20S,和5S。
(2)当有特殊情况(如消防车、救护车等)时,两个方向均为红灯亮,计时停止。
(3)当特殊情况结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。
(4)用两组数码管,以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间。
二.设计原理1.交通灯控制器的状态转换根据题目要求将将红绿灯的状态转换列成如下表:2.设计方案1)由于交通灯需要使用2位7段LED数码管指示通行剩余时间,故采用LED动态扫描方式显示当前时间。
频率设定CLK1k对应的频率为50MHZ。
2)控制模块是交通灯的核心,主要控制交通灯按工作顺序自动变换,同时控制倒计时模块工作,每当倒计时回零时,控制模块接收到一个计时信号,从而控制交通灯进入下一个工作状态。
3)每个方向有一组2位倒计时器模块,用以显示该方向交通灯剩余的点亮时间。
4)显示模块由两部分组成,一是由七段数码管组成的倒计时显示器,每个方向两个七段数码管;二是由发光二极管代替的交通灯,每个方向3个发光二极管。
三.变量符号说明其中,CLK1K为系统时钟信号输入端,SN为禁止通行信号输入通行信号输入端,light0为东西红灯信号输出端,light1为东西黄灯信号输出端,light2为东西绿灯信号输出端,light3为南北红灯信号输出端,light4为南北黄灯信号输出端,light5为南北绿灯信号输出端,led1、led2、led3、led4为数码管地址选择信号输出端。
四.代码说明library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity Hongld ISport (clk1k,SN:in std_logic; --SN紧急情况led1, led2, led3, led4 :out std_logic_vector (6 downto 0);--显示管显示时间用light:out std_logic_vector (5 downto 0)); --红绿黄灯end Hongld;architecture traffic1 of Hongld ISsignal S:std_logic_vector (1 downto 0); --状态signal DXT:std_logic_vector(7 downto 0):=X"01"; --东西方向时间signal NBX:std_logic_vector(7 downto 0):=X"01"; --南北方向时间signal ART,AGT,AYT,BRT,BGT,BYT: std_logic_vector(7 downto 0); --红绿黄灯信号signal temp: integer range 0 to 49999999; --产生1s计数器时计数signal clk: std_logic;beginART<="00100101";AGT<="00100000";AYT<="00000100";BRT<="00100101";BGT<="00100000";BYT<="00000100";process(clk1k) -- 选频率为50MHZ beginif (clk1k'event and clk1k='1') thenif temp=49999999 thentemp<=0;clk<='1';elsetemp<=temp+1;clk<='0';end if;end if;end process;process(clk,DXT,NBX) --状态转换进程beginif clk'event and clk ='1' thenif(DXT ="00000001")OR (NBX = "00000001") then S<=S+1;else S<=S;end if; --状态转换结束end if;end process;process (clk,SN,S) --倒计时模块beginif SN = '1' then DXT<=DXT; NBX<=NBX;elseif clk'event and clk='1' thenif (DXT="0000000") OR (NBX="00000000") thencase S ISwhen "00"=>DXT<=ART; NBX<=BGT; --南北红灯、东西绿灯when "01"=>NBX<=BYT; --南北红灯、东西黄灯when "10"=>DXT<=AGT; NBX<=BRT; --南北绿灯、东西红灯when "11"=>DXT<=AYT; --南北黄灯、东西红灯when others=>NULL;end case;end if;if DXT/="00000000" thenif DXT(3 downto 0)= "0000" thenDXT(3 downto 0)<="1001";DXT(7 downto 4)<=DXT(7 downto 4)-1;else DXT(3 downto 0)<=DXT(3 downto 0)-1;DXT(7 downto 4)<=DXT(7 downto 4);end if;end if;if NBX/="00000000" thenif NBX(3 downto 0)="0000" thenNBX(3 downto 0)<="1001";NBX(7 downto 4)<=NBX(7 downto 4)-1;else NBX(3 downto 0)<=NBX(3 downto 0)-1;NBX(7 downto 4)<=NBX(7 downto 4);end if;end if;end if;end if;end process; --倒计时模块结束process(DXT,NBX,S,SN) --显示模块begincase NBX(3 downto 0) iswhen "0000"=>led1<="1000000";when "0010"=>led1<="0100100"; when "0011"=>led1<="0110000"; when "0100"=>led1<="0011001"; when "0101"=>led1<="0010010"; when "0110"=>led1<="0000010"; when "0111"=>led1<="1111000"; when "1000"=>led1<="0000000"; when "1001"=>led1<="0010000"; when others=>led1<="1111111"; end case;case NBX(7 downto 4) iswhen "0000"=>led2<="1000000"; when "0001"=>led2<="1111001"; when "0010"=>led2<="0100100"; when "0011"=>led2<="0110000"; when "0100"=>led2<="0011001"; when "0101"=>led2<="0010010"; when "0110"=>led2<="0000010"; when "0111"=>led2<="1111000"; when "1000"=>led2<="0000000"; when "1001"=>led2<="0010000"; when others=>led2<="1111111"; end case;case DXT(3 downto 0) iswhen "0000"=>led3<="1000000"; when "0001"=>led3<="1111001"; when "0010"=>led3<="0100100"; when "0011"=>led3<="0110000"; when "0100"=>led3<="0011001"; when "0101"=>led3<="0010010"; when "0110"=>led3<="0000010"; when "0111"=>led3<="1111000"; when "1000"=>led3<="0000000"; when "1001"=>led3<="0010000"; when others=>led3<="1111111"; end case;case DXT(7 downto 4) iswhen "0000"=>led4<="1000000"; when "0001"=>led4<="1111001"; when "0010"=>led4<="0100100";when "0100"=>led4<="0011001";when "0101"=>led4<="0010010";when "0110"=>led4<="0000010";when "0111"=>led4<="1111000";when "1000"=>led4<="0000000";when "1001"=>led4<="0010000";when others=>led4<="1111111";end case;if SN ='1' then light<="001001";elsecase S ISwhen "00"=>light<="010001";when "01"=> light <="100001";when "10"=> light <="001010";when "11"=> light <="001100";when others=>NULL;end case;end if;end process;end traffic1;五.仿真波形图仿真时序波形图。
交通灯控制器
电子线路课程设计(报告)题目交通灯控制器院系专业班级学号学生姓名指导教师日期目录一题目要求与方案论证 (2)1.1(设计题题目)交通灯控制器 (2)1.1.1题目要求 (2)1.1.2 方案论证 (2)1.2(实训题题目)波形发生器与计数器 (4)1.2.1题目要求 (4)1.2.2方案论证 (4)二电子线路设计与实现 (7)2.1交通灯控制器电路设计 (7)三结果与分析 (8)3.1 (设计题的结果描述与分析)交通灯控制器 (8)3.2 波形发生与计数器的实现 (8)四总结与体会 (10)参考文献(撰写格式如下) (10)附录 (11)一题目要求与方案论证1.1(设计题题目)交通灯控制器1.1.1题目要求要求控制十字路口东西、南北向街道,当东西向绿灯亮6s,同时南北向红灯亮6s;接着东西向黄灯亮2s,南北向红灯继续亮2s;接着东西向红灯亮3s,南北向绿灯亮3s;接着东西向红灯亮1s,南北向黄灯亮1s。
主要芯片:同步计数器(74LS163)、红黄绿发光二极管,其他门电路、元件任选。
用已经掌握的multisim8的相关知识,在multisim8的运行环境下设计并仿真一个交通灯控制器的实验,要求实现的功能如下:1.1.2 方案论证(主要描述设计的方案、原理,比如系统框图,各种芯片功能,介绍,整体电路的设计思想)(如需框图说明,则画出系统框图如图所示:)系统流程图:(芯片介绍,则如下:)74LS163的外引线排列图和时序波形图74LS163功能表计数器选用集成电路74LS163进行设计较简便。
74LS163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。
74LS163的外引线排列图和时序波形图如图4所示,其功能表如表3所示。
图中,是低电平有效的同步清零输入端,是低电平有效才同步并行置数控制端,CTp、CTT是计数控制端,CO是进位输出端,D0~D3是并行数据输入端,Q0~Q 3是数据输出端。
由两片74LS163级联组成的定时器电路如图5所示。
交通信号灯模拟控制器
交通信号灯模拟控制器交通信号灯是城市道路上必不可少的交通安全设备。
它通过不断变换颜色来指示行车人员和行人何时可以通行,何时需要暂停行驶。
交通信号灯的管理和控制需要使用交通信号灯模拟控制器,这是一种专业的设备,被广泛应用于城市交通管理系统中。
1. 硬件配置交通信号灯模拟控制器是由控制器主板、通讯接口、显示屏和电源等部件组成的。
控制器主板是整个控制器的核心部件,它负责系统的稳定性、灵活性和智能化。
通讯接口是控制器与其他设备交互的部件,可以实现控制器信息输入和输出。
显示屏可以显示控制器的运行状态和各种参数,从而判断操作是否正确。
电源则为整个控制器提供了稳定的电源供应,确保在突发情况下也能正常运转。
2. 软件配置交通信号灯模拟控制器的软件部分是非常重要的,它包含了控制系统的核心算法和逻辑,是控制器的智能体现。
软件配置分为系统软件和应用软件两部分。
系统软件是控制器的操作系统,它是控制器工作的基础,为应用软件和其他程序提供必要的服务。
应用软件是为了满足特定需求而编写的程序,常用功能包括交通信号灯的控制、计时、录像和显示等。
3. 工作原理交通信号灯模拟控制器的工作原理是通过程序来控制交通信号灯的开关,从而实现交通管理的目的。
控制器中的程序根据设定的时间规则和交通流量,自动控制交通信号灯的开关。
比如,当一条路上的车辆比较少时,交通信号灯就会控制为过路者绿灯,减少车辆等待时间,提高道路通行效率;当交通流量较大时,交通信号灯就会控制为过路者红灯,降低交通事故的风险。
4. 基本操作交通信号灯模拟控制器的基本操作包括运行、设置和调试。
需要先通过连接电源打开控制器,启动控制器主板,并通过通讯接口连接其他设备。
设置控制器的工作参数和操作规则时,需要根据实际交通情况进行参数设置,然后调试交通信号灯的控制程序,确保程序正常执行。
其次,还需要对硬件部分进行操作,比如更换控制器主板和显示屏等。
5. 应用场景交通信号灯模拟控制器被广泛应用于城市道路上的交通管理中,包括大型高速公路、城市交通干道、小区内部道路等。
交通信号灯控制器
交通信号灯控制器交通信号灯控制器是一种管理城市交通流量的关键性设备,广泛应用于城市道路交叉口和高速公路出入口的交通管理中。
交通信号灯控制器可以根据不同的交通流量变化发出指令,控制交通灯的亮灭和交通信号灯的交替切换,以维护道路交通的安全和顺畅。
本文将详细介绍交通信号灯控制器的工作原理、种类、在交通管理中的作用及发展前景。
一、交通信号灯控制器的工作原理交通信号灯控制器通过接收来自交通传感器、键盘和计算机控制的指令,自主计算交叉口各道路的交通流量和车辆进出的时间差,制定出最优的交通灯亮灭时间,并通过输出控制信号让交通灯根据指定时间进行交替变换。
在具体应用中,交通信号灯控制器还可以根据交通流量的变化自适应地调整交通灯的亮灭时间,保证道路上车辆的平稳通行。
二、交通信号灯控制器的种类根据交通信号灯控制器的控制方式和操作方式,可以将其分为多种类型。
例如,根据控制方式的不同,交通信号灯控制器可以分为定时控制型、感应控制型和计算机控制型;按照操作方式的不同,交通信号灯控制器可以分为手动控制型、远程控制型和集中控制型。
值得注意的是,由于城市交通的多样性和复杂性,交通信号灯控制器有时需要结合多种控制方式和操作方式才能实现最优化的交通管理效果。
三、交通信号灯控制器在交通管理中的作用交通信号灯控制器是道路交通安全和顺畅的基础设施之一,其作用如下:1. 确保交通流量的平稳和安全- 通过对道路上的交通灯进行精确定时控制,交通信号灯控制器可以避免因车辆拥堵或交通事故等原因导致的交通阻塞和交通事故,确保车辆、行人以及其他交通参与者的出行安全。
2. 提高道路交通的效率- 交通信号灯控制器可以根据道路上的实际交通流量和交通情况,通过调整各道路交通信号灯的亮灭时间,从而实现最优的交通管理效果,提高道路交通的流畅度,缩短交通出行时间。
3. 实现智能化交通管理- 随着计算机技术和数据传输技术的不断进步,交通信号灯控制器也逐渐实现了智能化交通管理。
交通红绿灯控制器培训课件
多交叉口的控制策略,以及常用的信号优化算法等。
对培训的反馈和建议
培训内容详实、系统
培训内容涵盖了交通红绿灯控制器的各个方面,从基础概念到应 用实践都有涉及,使学员能够全面了解该领域的知识。
培训形式多样、生动
采用理论与实践相结合的方式进行教学,使学员能够更好地理解 和掌握所学知识。
建议增加实际操作环节
根据需要更新控制器的软件,以提高使用性 能和稳定性。
控制器的常见故障及排除方法
控制器无反应
首先检查电源是否正常,如电源正 常则可能是控制器硬件故障,需要 更换控制器。
信号灯不亮
可能是控制器输出故障或信号灯故 障,需要检查输出线路和信号灯是 否正常工作。
信号时间不准确
调节信号时间后未保存或出现异常 情况,需要重新调节并保存信号时 间。
由于交通红绿灯控制器是一个实践性很强的领域,建议在今后的 培训中增加实际操作环节,使学员能够更好地掌握所学知识。
对未来的展望和计划
加强技术创新和研发
随着科技的不断进步和应用,未来交通红绿灯控制器将会不断升 级和完善,需要不断加强技术创新和研发。
推进智能化交通建设
智能化交通是未来城市交通发展的趋势,交通红绿灯控制器作为 智能化交通的重要组成部分,需要不断推进其智能化发展。
04
交通红绿灯控制器的发展趋势和未来 前景
控制器技术的发展趋势
01
智能化
利用人工智能、物联网等技术提高控制器的智能化水平,实现更加精
准的交通信号控制和优化。
02
多样化
针对不同种类的交通工具和交通场景,开发多种类型的红绿灯控制器
,满足不同需求。
03
集成化
将多种功能集成到单一控制器中,如交通信号、公共安全等,提高效
交通信号灯控制器
摘要:交通灯控制器主要是由控制器、定时器、计数器、译码器和各种门电路组成。
首先,由控制器控制并输出初值,然后定时器对处置进行预置,然后计数器开始计数,对应的交通灯开始工作。
当计数器十位端产生借位时,对控制器输出一个脉冲,再由控制器输出一个脉冲,定时器重新预置初值,计数器开始倒计时,对应的译码器控制交通灯的亮灭。
关键字:控制器;计数器;定时器;译码器一、概述中国最早的马路红绿灯,是于1908年出现在上海的英租。
从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制,从采用计算机控制到现代化的电子定时监控,交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。
当前,大量的信号灯电路正向着数字化、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,城市交通问题越来越引起人们的关注.随着社会的发展,城市规模的不断扩大,城市交通成为制约城市发展的一大因素,因此,有许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多方案,而大多数都为交通指挥灯,本电路也正是基于前人设计的基础上进行改进的.全部有数字电路组成,比较以前的方案更为精确。
本次设计要求有一个主干道和一个支干道的十字路口如图1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,黄灯闪烁表示慢行。
图1 十字路口交通信号灯控制示意图要求设计交通灯控制器实现6:00—22:00,绿灯亮30秒,黄灯闪烁5秒,红灯亮35秒;对应另一路口,红灯亮35秒,绿灯亮30秒,黄灯闪烁5秒。
循环。
LED倒计时显示各路口等待时间。
22:00—6:00,双侧黄灯闪烁。
LED不显示。
二、工作原理说明交通信号灯控制系统主要有定时器、控制器、译码器、计时器以及信号等组成,原理图如图2所示:图2 交通信号灯控制器原理框图控制器控制整个电路的运行,向定时器和译码器发送信号,然后由定时器预置初值,计数器开始计数,对应的信号灯开始工作。
当计数器的十位端产生结尾时,便向控制器输出一个脉冲,使控制器产生一个新的信号并输送给定时器和译码器,这样循环工作。
3、基于PLC的交通灯控制1
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、交通信号系统,它是现代城市交通监控重要的组成部分。
随着城市机动车量的不断增加,自80年代后期,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况。
所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好城市高速道路,缓解交通拥堵状况,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。
传统的交通信号灯控制一般采用电子线路和继电器实现,结构复杂,可靠性低,故障率高,较难实现功能的变更。
而可编程控制器(PLC)以微处理器为核心,具有可靠性高,控制功能强,使用灵活方便等优点。
特别是由PLC实现的控制系统,普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计,结构简单,抗干扰能力强,运行稳定可靠,可方便地设置定时时间,编程容易,功能扩展方便,修改灵活等,并且有完善的自诊断和显示功能,维修工作极为简单。
根据交通灯的设计要求需要有2个输入端和46个输出端并且需要消耗流量为200mA,在设计中选用主机CPU226,由于CPU226有16个输出端口不够设计所需,又使用了5个8输出端口电流流量为50mA的EM222扩展模块。
最终实现交通灯的设计要求。
关键词:CPU226,七段数码管,继电器,功能指令,交通灯目录摘要 (I)1 PLC的概述 (1)1.1PLC的定义 (1)1.2PLC的基本结构 (1)1.3PLC的特点 (2)1.4PLC工作方式 (3)2 硬件设计 (6)2.1硬件设计步骤 (6)2.2主机CPU及扩展模块选择 (6)2.3I/O端口分配 (7)2.4硬件设计框图 (8)2.5接线图: (9)3. 软件设计 (10)3.1软件设计思路 (10)3.2功能指令介绍 (10)3.3梯形图 (12)结论 .................................................... 错误!未定义书签。
交通红绿灯控制器培训课件
应用领域与市场需求
高性能控制器
节能环保
要求控制器具备快速响应、高精度控 制等特性。
随着环保意识的提高,市场对节能环 保型交通红绿灯控制器的需求增加。
智能化和网络化
市场需求推动控制器向智能化和网络 化方向发展,实现远程监控和管理。
02 交通红绿灯控制器工作原 理
硬件设备组成
控制器主机
信号灯组
车辆检测器
故障诊断界面
显示当前故障信息、故障代码 及解决方案。
数据记录界面
记录交通信号灯历史运行数据 ,包括亮灯时间、故障次数等
。
常见故障排查与处理
信号灯不亮
检查电源是否正常、灯泡是否损坏、控制器 是否故障等。
控制器无法远程控制
检查网络连接是否正常、远程服务器是否故 障、控制器设置是否正确等。
倒计时不准确
调整控制器内部时钟、检查信号传输线路是 否故障。
数据存储与分析
对交通流数据、信号灯配时数据等 进行存储和分析,为交通管理和优 化提供依据。
04 交通红绿灯控制器操作与 维护
操作界面及功能介绍
01
02
03
04
主界面
显示当前交通信号灯状态、倒 计时、控制模式等。
控制界面
用于手动或自动控制交通信号 灯,包括设置信号灯配时方案 、调整信号灯亮灭时间等。
根据交通需求和紧急状况,实现交通信号 的优先控制,如公交优先、紧急车辆优先 等。
监测交通状况
与其他设备的联动与协同工作
通过实时监测交通流量、车速、占有率等 参数,为交通管理和调度提供依据。
与交通监控设备、电子收费设备等其他设备 实现联动和协同工作,共同构建智能交通系 统。
与其他设备的联动与协同工作
交通信号灯控制器
交通信号灯控制器交通信号灯控制器是城市道路上广泛使用的一种交通设备。
控制器具有自动控制交通信号灯的能力,以便安全地控制车辆和行人的移动。
它在交通管理中起着重要作用,可以协调道路上的车辆流量,从而最大程度地提高交通效率和公共安全。
本文详细介绍交通信号灯控制器的原理和功能,并探讨它们在交通管理中的角色。
一、交通信号灯控制器的原理交通信号灯控制器是一种电器设备,通常由微型计算机、继电器和若干个控制信号灯的接口组成。
控制器需要通过实时采集传感器上的交通流数据,并以此为依据来计算灯的时间序列,控制信号灯的开关。
控制器的输入阵地通常包括交通流检测器、人行横道检测器、紧急车辆探测器和定时器。
交通流检测器可检测道路上通过的车辆数量。
人行横道检测器可检测人行横道上的行人。
紧急车辆探测器可以检测紧急车辆的到来,以便给予其绿色通行。
控制器还可以按需设置定时器,设定信号灯的运行时间。
控制器的输出阵地通常包括红、黄、绿等颜色的交通信号灯,以及声音和图像等设备。
控制器还可以通过连通计算机网络,使多个信号灯控制器之间相互同步,实现高效协调控制。
二、交通信号灯控制器的功能交通信号灯控制器的主要功能是实现交通信号灯的自动控制。
交通信号灯控制器可以通过各种方法来计算灯的延迟时间、切换时间和周期。
通常,交通信号灯控制器可以根据交通流量、时间阶段、路线、紧急情况等因素来自动调节灯的时间和顺序,以实现更有效和更安全的交通流动。
因此,交通信号灯控制器对于排除交通拥堵、提高交通效率、减少交通事故都具有非常重要的作用。
交通信号灯控制器还可以为行人和交通工具提供更好的安全性。
例如,在卡特曼平面交叉路口上,交通信号灯控制器可以设置不同的行人通行路线和交通流的分配,以最小化行人和车辆之间的冲突。
三、交通信号灯控制器在交通管理中的角色在城市交通管理中,交通信号灯控制器是最基本的设备之一。
它可以通过自动调节交通流量和灯的时间间隔,最大程度地减少事故和堵塞的发生。
交通灯控制器原理
交通灯控制器原理交通灯控制器是城市交通信号系统中的重要组成部分,用于控制红绿灯,确保道路交通的顺利进行。
交通灯控制器的原理主要包括感应信号接收、信号处理和信号输出三个方面。
首先,交通灯控制器通过感应信号接收来感知交通流量和车辆的存在。
这通常通过使用传感器来实现,主要有以下几种方式:1.触发线:在道路上设置触发线圈,当车辆经过时,会产生电磁感应信号,触发线圈将这一信号传给控制器。
2.压触式按钮:在人行横道路口或非机动车道路口设置按钮,当行人或非机动车按下按钮时,控制器可以通过按钮接收到信号。
3.光电传感器:安装在交通信号灯上方的传感器,可以感知车辆和非机动车的存在。
4.摄像头:安装在交通信号灯上方或路口关键位置的摄像头,用于检测车辆和非机动车的存在。
当控制器接收到道路上的感应信号后,它将进入信号处理阶段。
在信号处理阶段,交通灯控制器需要根据不同的交通流量和道路状况来确定灯光的状态。
这需要控制器内部的智能系统根据预设的算法进行计算和判断。
在信号处理阶段,交通灯控制器通常考虑以下几个因素:1.交通流量:根据不同车辆和行人的数量来调整红绿灯的时间。
2.路口结构:考虑到路口的大小、道路等级和车辆转向情况,控制器需要合理安排信号配时,确保交通流畅。
3.优先级:对主干道和支干道进行优先级设置,确保交通通畅。
4.高峰和低谷时段:根据不同时段的交通流量情况,合理调整信号配时,提高道路利用效率。
信号处理阶段主要是通过控制器内部的智能计算机系统进行实现。
这些系统通常配备有微处理器和控制算法,能够根据事先设置的规则和参数进行更加精确的配时控制。
最后,交通灯控制器的信号输出阶段是通过输出指令来操控交通信号灯的状态。
根据前述的信号处理结果,控制器会发送具体的指令信号,让交通信号灯按照预定的时间间隔和顺序进行切换。
除了基本的红、黄、绿灯信号输出外,交通灯控制器还可以根据需要进行特殊控制。
例如,在某些交叉口,为了增加行人的过马路时间,控制器可以设置行人助推绿灯,延长绿灯时间。
交通红绿灯控制器培训
通讯线路应具有良好的绝缘性能 ,以避免电流对红绿灯控制器和 其他设备造成干扰或损坏。
当通讯故障发生时,应使用相应 的故障排查工具和方法,如网络 抓包、ping命令等,以确定故 障原因并进行修复。
05
交通红绿灯控制器系统组成 及工作原理
交通红绿灯控制器的系统组成及各部分功能
红绿灯
控制器
红绿灯是交通信号的主要设备,用于指示车 辆和行人安全通过路口。
控制器是红绿灯的核心部件,它接收车辆和 行人的感应信号,根据预先设定的程序来控 制红绿灯的亮灭时间。
感应器
连接线
感应器是控制器的前端设备,它检测车辆和 行人的到来,并将信号发送到控制器。
连接线用于将感应器、控制器和红绿灯连接 起来,以实现信号的传输和控制。
交通红绿灯控制器的工作原理和流程
感应器检测车辆和行人的到来,将信号发送到控制器 。
由简到繁排查
先从简单的问题入手,如检查 电源线、电源开关等,逐步排
查故障。
安全操作
在排查故障时,要注意安全操 作,避免接触高温、带电等危 险部位,以免发生安全事故。
04
交通红绿灯控制器与其他设 备的连接与通讯
交通红绿灯控制器与交通管理系统的连接方式
网络连接
红绿灯控制器通常通过LAN或Wi-Fi网络与交通管理系统进行连接,实现数据和 指令的传输。
某些红绿灯控制器可能支持特定的通讯协议,如SCP、 MODBUS等,以满足不同地区或特定应用的需求。
连接通讯线路的注意事项和安全要求
防雷击
防静电
线路绝缘
故障排查
在有雷雨天气时,应采取防雷击 措施,如安装避雷器或浪涌保护 器等,以保护红绿灯控制器和通 讯线路不受损害。
在安装和维护过程中,应采取防 静电措施,如佩戴防静电手环和 防静电手套等,以避免静电对红 绿灯控制器和通讯线路造成损坏 。
十字路口交通灯的控制1
十字路口交通灯的控制1. 背景随着城市的发展和交通工具的普及,城市交通出现了拥堵、交通事故等问题。
其中,十字路口是交通事故发生率较高的区域之一。
为了提高十字路口的交通安全性,十字路口交通灯的控制成为了一个必要的措施。
2. 十字路口交通灯的类型目前,常见的十字路口交通灯类型有以下几种:2.1 固定时间控制信号灯固定时间控制信号灯是按照一定时间间隔进行交替控制的。
可以根据不同的时间段设置不同的灯光显示方式。
比如在早上和晚上交通流量较少时,可以将每个方向上的绿灯时间缩短,而在高峰期则可以适当延长绿灯时间。
2.2 车辆感应控制信号灯车辆感应控制信号灯是通过车辆探测器实时检测车辆数量来进行控制的。
当某个方向上出现了车流时,系统会自动将该方向上的灯光变为绿灯,让车辆通过。
这种交通灯控制方式可以根据实际情况灵活调整绿灯时间。
2.3 行人感应控制信号灯行人感应控制信号灯是通过行人探测器来检测行人数量来进行控制的。
当有行人经过时,系统会自动将人行道方向上的灯光变为绿灯,让行人通过。
这种交通灯控制方式提高了行人通过路口的便利性。
3. 信号灯的控制方法信号灯的控制方法多种多样,下面介绍几种常用的控制方法。
3.1 机械控制机械控制主要是通过机械电器来完成信号灯的控制。
控制器上通常内置了时钟芯片或者计数器芯片,并通过程序控制信号灯的状态。
3.2 微控制器控制微控制器控制是目前应用最广泛的信号灯控制方法。
其优点在于控制器集成度高、可编程性强、扩展性好等。
硬件部分通常由微控制器、电源、输入输出端口、触摸面板等组成,软件部分由控制程序和交通流分析程序组成。
3.3 光电控制光电控制是一种通过光电传感器自动感应交通流量并根据实时情况控制信号灯的方法。
其优点在于反应速度快、控制精度高等。
具体实现方式是通过布置在各交通流道口的光电传感器和车辆探测器,实时监测交通流量并控制信号灯。
4.十字路口交通灯的合理控制可以有效地提高交通的安全性和通行效率。
十字路口交通指挥信号灯控制器
1 设计要求:1. 设计一种能够实现红、绿灯控制的交通指挥电路。
来实现对交通指挥的自动化。
来增强城市十字口的交通指挥系统的安全性。
.2.通过555定时器来控制信号灯的亮灭时间的长短,并实现红、黄、绿信号灯之间的自动转换。
2 技术指标:1.设置时间误差应<100ms。
2.功耗<1.5w3.工作电压:直流(DC)16±01V。
十字路口交通指挥信号灯自动控制器摘要为确保车辆安全,行人安全有序地通过城市交通叉路口,在路口都设有交通指挥信号灯.本文介绍一种线路简单,成本低,可靠性高,体积小,寿命长的全电子指挥信号灯控制器,它可以直接用来取代传统的体积笨重,耗电量大的电磁继电器式控制器.该控制器的工作程序如下:红灯亮30~60s(表示人,车停行信号),黄灯闪1~5s(表示预备通行或停行信号),绿灯亮30~60s(表示人,车通行信号)......如此循环,实现了交通指挥信号灯的全自动化控制.关键词NE555,置位,隔离二极管,HY-F512。
1 引言随着社会的发展,城市规模的不断扩大,城市交通成为制约城市发展的一大因素,因此,有许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多方案,而大多数都为交通指挥灯,本电路也正是基于前人设计的基础上进行改进的.全部有数字电路组成,较以前的方案更为精确。
2 总体设计方案.2.1设计思路十字路口交通灯指挥控制电路的关键在于555基时控制电路。
来控制各红、黄、绿之间时间的长短和信号灯亮灭的先后顺序,由555基时控制电路、新型闪光灯脉冲发生器集成电路,型号为HY-F512、和红、黄、绿三种信号灯组成。
实现其较简单的方法是,当东西路口红灯亮时,南北路口绿灯亮,其余信号灯均息灭。
当东西路口为绿灯时,南北路口为红灯。
其余信号灯均筇息灭。
在红灯和绿灯的转换过程中,应有1~6秒的间隔,作为预准备通行或停行,由黄灯来实现,最后实现其循环。
2.2总体设计框图.3 设计原理分析3.1 工作原理图交通灯示意3.2 工作原理:十字路口交通灯自动控制器的电路如上图所示.它主要由555时基集成电路构成的程序控制延时循环电路组成,其中H1~H12是为便于说明原理而绘同的被控信号灯。
交通信号灯控制器原理
交通信号灯控制器原理1. 引言交通信号灯是城市交通管理中不可或缺的一部分,它通过控制红绿灯的显示来引导车辆和行人的交通流动。
而交通信号灯控制器则是控制信号灯显示的核心设备。
本文将详细解释与交通信号灯控制器原理相关的基本原理。
2. 交通信号灯控制器的功能交通信号灯控制器主要有以下功能: - 控制不同方向车辆和行人的优先级; - 根据道路流量和时间进行智能调整; - 协调多个路口信号灯的配合; - 监测设备状态,实时反馈故障信息。
3. 传感器和检测器为了实现智能调整和协调多个路口信号灯,交通信号灯控制器需要获取道路上车辆和行人的信息。
这一过程需要使用各种传感器和检测器,常见的包括: - 车辆检测器:通过地感线圈或摄像头等方式检测车辆在停车线上的情况; - 行人检测器:使用红外线或视频图像处理等技术来检测行人的存在; - 光强传感器:用于检测周围环境的光照情况。
4. 控制算法交通信号灯控制器通过采集到的车辆和行人信息,结合预设的调度策略,使用控制算法来确定信号灯显示的状态。
常见的控制算法有: - 定时控制:按照预先设置的时间间隔来切换信号灯显示状态; - 绿波控制:根据道路流量和车辆速度等参数,通过动态调整信号灯时间,使车辆能够顺畅通过一系列路口; - 压力感应控制:根据实时道路流量和排队长度等信息,动态调整信号灯时间,以减少交通堵塞。
5. 通信与协调对于多个相邻路口的交通信号灯控制器来说,它们需要进行通信和协调才能实现整体优化。
常见的通信方式有有线和无线两种: - 有线通信:通过光纤或电缆连接各个交通信号灯控制器,进行数据传输和命令下达; - 无线通信:使用无线网络技术(如Wi-Fi、蓝牙)进行数据传输和命令下达。
通过通信和协调,不同路口的交通信号灯控制器可以根据整体交通状况来动态调整信号灯的显示状态,以实现交通流畅和减少拥堵。
6. 状态监测与故障反馈为了保证交通信号灯控制器的正常运行,需要对设备状态进行监测,并及时反馈故障信息。
交通信号灯模拟控制器
交通信号灯模拟控制器交通信号灯模拟控制器,简称交通灯控制器,是一种专门用于调节红绿灯交通流量的通行设备,是无人控制交通灯的核心组成部分。
随着城市交通不断发展,道路运输交通特别是机动车辆、行人和其他交通工具不断增加,如何合理、有效地掌握交通节奏,保证道路交通的安全、有序、畅通,逐渐成为城市交通管理部门和交通规划部门的重点关注和研究领域。
而交通信号灯模拟控制器作为交通信号灯的智能控制中心,为交通管理和交通安全管理等领域提供了强有力的技术支持。
一、交通信号灯模拟控制器的原理及功能交通信号灯模拟控制器主要由计算机系统、控制触控面板、LED显示屏和通信接口等部分组成,通过控制电源,经过数码信号处理芯片,产生一种使各个型号的交通信号灯相互呼应的控制信号,调节交通灯的开关状态,有序地引导交通流量,提高交通效率和道路通行能力。
让我们来了解一下交通信号灯模拟控制器的具体功能:1. 控制交通信号灯的开关状态,如红灯、绿灯、黄灯的切换控制;2. 与各个交通信号灯进行通讯交互,实现时序调控、时长调控、协同控制等;3. 支持多种工作模式,如手动模式、自动模式、计划模式等,以满足不同的交通需求;4. 可进行反馈控制,通过多种监测设备,对交通流量、环境变化、车辆检测等信息进行实时采集和处理,根据实际情况进行自动控制;5. 支持故障自动检测和处理,及时发现问题并进行修复;6. 支持交通信号灯的网络化控制,实现多交通信号灯的协调、同步、互锁、共用等联动控制;二、交通信号灯模拟控制器的优点和应用范围交通信号灯模拟控制器具有以下优点:1. 灵活性强,能够适应不同道路类型和交通流量的要求,实现灵活的道路交通管理;2. 可以进行智能化控制,快速、准确地对交通状况进行监控和调整,有效提高道路通行能力和交通安全;3. 利用现代化信息技术,实现了交通管理的科学化、数字化、网络化,提高了工作效率和管理水平;4. 降低了人为操控的错误率,提高交通信号灯的稳定性和可靠性,保证了道路交通的畅通和安全。
《数字电子技术》交通信号灯控制器
《数字电子技术》交通信号灯控制器1.交通灯控制逻辑电路概述功能概述:交通灯是维护道路交通安全和顺畅的关键设备。
它通过红、黄、绿三种颜色的灯光变化,为行人和车辆提供明确的通行或停止指示。
交通灯控制逻辑电路是实现这一功能的核心部分,它利用逻辑门和时序电路来控制交通灯的亮灭,并根据交通流量等条件进行自适应调整。
一个十字路口的交通灯控制器,有两组信号灯,来控制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。
交通灯的交替按照绿、黄、红的次序点亮;东西方向车道绿(红)点亮时,南北方向车道红(绿)点亮;任意时间,每组灯中有且仅有一个被点亮;红每次点亮时间45秒,绿灯每次点亮时间40秒,黄灯闪亮5秒(闪亮频率为1Hz)后,转为红灯。
黄灯闪亮频率为1Hz。
除了有红、黄、绿灯指示外,每种灯的计时时序设计为倒计时。
总体电路设计用到74LS160芯片、74LS38译码器、74LS192可逆计数器的倒计数、两块DCD-HEX显示、红绿黄三种信号灯、时钟信号输入端、多种逻辑门等。
2.总体电路设计交通灯控制逻辑电路组成计时器模块:计时器模块是交通灯控制逻辑电路的核心组件之一。
它通过内部的时钟信号输入端产生计时的交变电流信号,并根据预设的时间参数,控制交通灯的亮灭时间。
计时器模块使用74LS192可逆计数器实现倒计数,然后使用时钟信号输入端产生交变信号,控制显示的频率。
逻辑门电路:逻辑门电路根据输入信号的状态和计时器模块的控制信号,产生输出信号,从而控制交通灯的亮灭。
逻辑门包括与门、与非门和非门等。
信号输出模块:信号输出模块将逻辑门电路产生的控制信号转化为可控制的电压或电流信号,以驱动交通灯的亮灭。
根据信号的不同,分别控制红灯、绿灯和黄灯的亮灭。
控制开关模块:控制开关模块允许维护人员手动控制交通灯状态。
这里使用一个可以用空格控制的开关,来模拟手动控制,用于手动切换交通灯的状态,并显示当前的状态。
交通灯闪烁模块:交通灯的亮灭使用的是与非门,当同时接受到高电平信号时,交通灯亮。
交通信号灯控制器
1.2 工作原理1.通过分析系统的逻辑功能,画出其机构框图。
交通灯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:TL1 表示主干道绿灯亮的时间间隔为45秒,TL2表示支干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,TL=1,否则,TL=0。
TY:表示黄灯亮的时间间隔为5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。
1.实现红绿灯的交通管制功能;2.在红绿灯交换的前五秒种,有常亮的黄灯提示司机注意,此时绿灯已灭;3.可适应主支干道不同的车流量的需要,拟设计主干道的车量通行时间为45秒,支干道的车量通行时间为25秒;4.另有数字倒计时装置,提示司机剩余时间。
45秒、25秒、5秒定时信号用倒计时,计时起始信号由主控电路给出,定时结束信号也输入到主控电路,由主控电路启、闭三色信号灯或启动另一计时电路。
主控电路是核心。
其状态表1为:状态主干道支干道时间s0 绿灯亮,允许通行红灯亮,禁止通行45秒s1 黄灯亮,停车红灯亮,禁止通行5秒s2 红灯亮,禁止通行绿灯亮,允许通行25秒s3 红灯亮,禁止通行黄灯亮,停车5秒5分析:(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。
绿灯亮足规定的时间隔TL1时,控制器发出状态信号ST,转到下一工作状态。
(2)主干道黄灯亮,主干道红灯亮。
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。
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)主干道红灯亮,支干道绿灯亮。
(培训课件)交通红绿灯控制器
调试技巧及优化方法
调试技巧
在开发过程中,可以使用打印日志、断点调试等技巧进行调 试。打印日志可以帮助我们了解程序的运行过程,断点调试 可以让我们在程序运行时暂停并查看变量的值,从而定位问 题。
优化方法
针对交通红绿灯控制器的实时性要求,可以采用以下优化方 法:减少不必要的计算、使用更高效的数据结构、优化算法 等。此外,还可以通过多线程或异步编程技术提高程序的并 发性能。
交通红绿灯控制器性能测试
05
与评估
测试方案制定及实施过程描述
测试目标确定
明确交通红绿灯控制器的 性能要求,包括响应时间、 稳定性、可靠性等指标。
测试场景设计
根据实际交通情况,设计 多种测试场景,如高峰时 段、平峰时段、夜间等。
测试方案制定
根据测试目标和场景,制 定详细的测试方案,包括 测试步骤、测试数据、预 期结果等。
(培训课件)交通红绿 灯控制器
目录
• 交通红绿灯控制器概述 • 交通红绿灯控制器工作原理 • 交通红绿灯控制器硬件设计 • 交通红绿灯控制器软件设计 • 交通红绿灯控制器性能测试与评估 • 交通红绿灯控制器应用案例分析
01
交通红绿灯控制器概述
定义与功能
定义:交通红绿灯控制器是一种用于控制交通路口红绿 灯信号的设备,通过预设的配时方案或实时交通情况, 对交通流进行有序、安全的疏导。 控制交通信号灯的亮灭和颜色变化;
应用领域与意义
城市道路
在繁忙的城市道路中,交通红绿灯控制器可以确保车辆 和行人有序通行,缓解交通拥堵。
高速公路
在高速公路出入口、服务区等关键节点设置交通红绿灯 控制器,可以保障车辆安全、快速地进出高速公路。
应用领域与意义
• 特殊场景:在桥梁、隧道等特殊交通场景中,交通红绿灯控制器可以与其他交通管理设施配 合使用,确保交通安全畅通。
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课程设计说明书课程设计名称:脉冲数字电路课程设计题目:交通灯控制器学院名称:信息工程学院专业:通信工程班级:090421班学号:******** 姓名:尧国振评分:教师:20 11 年09 月22 日数字电路课程设计任务书20 11 -20 12 学年第1 学期第 2 周-3 周题目交通灯控制器内容及要求1.采用时基电路、主控电路、译码电路组成的交通灯控制器2.增加自动夜间开关功能,黄灯亮(使用光敏三极管)3.增加手动功能,方便盲人通过进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备:3天;2. 领元器件、焊接、制作:3天3.调试:2天4. 验收:0.5天5. 提交报告:本学期3~7周学生姓名:尧国振指导时间:第2~3周指导地点:E 楼 601 室任务下达20 11 年09月10 日任务完成2011 年09 月17 日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□√ 3.实际操作□√ 4.其它□√指导教师徐新河系(部)主任付崇芳注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
目录前言 (3)第一章设计内容及要求 (4)第二章系统设计方案选择2.1 方案一 (5)2.2 方案二 (6)第三章系统组成及工作原理3.1 系统组成 (7)3.2 工作原理 (7)第四章单元电路设计、参数计算、器件选择4.1脉冲产生电路 (8)4.2 控制电路 (8)4.3 时间设置电路 (9)4.4 计数电路 (10)4.5 显示输出电路 (12)4.6 红黄绿灯控制电路 (13)第五章实验、调试及测试结果分析 (15)结论 (19)参考文献 (21)附录一 (21)附录二 (22)前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不同的城市有不同城市的问题,但共性就是混合交通流问题。
在交叉口如何解决混合交通流中的相互影响或彼此的相互影响,就是解决问题的关键!随着我国城市化建设的发展,越来越多新兴城市的出现,使得城市交通成为了一个绝对主要的问题。
同时随着我国经济的稳步发展,随着城市机动车量的不断增加,人民的生活水平日渐提高,越来越多的汽车进入寻常老百姓的家庭,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,再加上政府大力发展的道交、出租车,使得车辆越来越多,这不仅要求道路要越来越宽阔,而且要求有新的交通管理模式和交通规则的出台。
因此,自80年代后期,很多城市纷纷扩建城市道路,在道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。
然而,随着交通量的快速增长和缺乏对道路的系统研究和控制,加宽道路并没有充分发挥出预期的作用。
而城市道路多十字路口、多交叉的特点,也决定了城市道路的交通状况必然受这种路况的制约。
于是,旧的交通控制系统的弊病和人们越来越高的要求激化了矛盾,使原来不太突出的交通问题被提上了日程。
所以,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多车道城市道路,缓解城区的交通拥堵状况,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。
由于交通路口的形状和规模不一,所采用的信号灯的数量、控制要求不一,控制的复杂程度也就不一样,为此有关部门愈来愈多的注重在交通管理中引进自动化、智能化技术,比如“电子警察”、自适应交通信号灯以及耗资巨大的交通指挥控制系统等。
随着经济的发展和社会的进步,道路交通已愈来愈成为社会活动的重要组成部分。
对交通的管控能力,也就从一个侧面体现了这个国家对整个社会的管理控制能力,因此各国都很重视用各种高科技手段来强化对交通的管控能力。
第一章设计内容及要求〖基本要求〗1) 用数字电路实现下面功能图1.1 交通灯控制器控制流程图2) 增加自动夜间开关功能,黄灯亮(使用光敏三极管)3)增加手动功能,方便盲人通过〖提高要求〗1)要求显示剩余时间2)增加拐弯时序〖主要参考元器件〗:74LS74,74LS00,74LS168,74LS248,74LS161,74LS08第二章系统设计方案选择2.1 方案一此方案逻辑清晰,通过计数器和组合逻辑电路来控制主次红黄绿灯的亮与灭,在交通灯亮灭的同时,再通过组合电路来控制主次道的计数,比如计数器通过组合逻辑电路使红灯亮,同时通过组合电路使主道开始计数。
此电路的缺点:由于主次道红黄绿灯的时序要求不同,通过计数器和组合逻辑电路来控制主次道红绿灯的亮灭会是组合逻辑电路变得很复杂,主次道实现定时倒计数比较困难,而且为接近实际情况应该设置置数控制来对等亮灭的时间进行调整等,对图1的原理框图来说,每一次调整都需要重新改编组合逻辑电路,这个过程相当繁杂。
2.2方案二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。
可以用两位二进制数表示所需状态(00—Gr, 01—Yr, 10—Rg, 11—Ry ),循环状态:(00—01—10—11—00)。
我根据数字电路课程中介绍的计数器,利用74LS192设计一模值为4的计数器,其输出(代表不同状态)既可以循环转换,控制主干道和支干道的红黄绿灯亮的情况,而且能够控制其他部分电路。
然后,又采用一片192作为计时部分通过一片248芯片来对数码管进行显示。
电路的基本框图:相对来讲,第二个放案原理更清晰,可操作性更强,也更符合实际,故选择第二个方案。
第三章系统的组成及工作原理3.1 系统的组成本次系统主要由:控制电路,预置电路,倒计时电路,显示电路,秒脉冲发生器开关控制电路。
1.脉冲产生电路。
设置好参数R1,R2和C就可以产生交通灯控制器所需要的1秒的脉冲。
2.预置电路。
因十字路口每个方向绿、黄、红灯所亮时间分别为5:1:6,所以通过4片74ls153芯片分别与秒脉冲连接产生4倍分频(既是4秒的脉冲)。
3.系统控制电路。
选用74LS112JK触发器组成00-01-10-00循环状态控制交通灯的亮灭和数码管的显示。
4.显示部分电路。
显示控制部分实际上是一个定时控制电路。
当绿灯亮时,使减法计数器开始工作(用对方的红灯信号控制),每来一个秒脉冲,使计数器减1,直到计数器为“0”而停止。
译码显示用74LS48 BCD码七段译码器。
显示器用LC5011-11共阴极LED显示器,计数器材用可预置加、减法计数器,如74LS192。
3.2 工作原理它主要由控制器、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。
控制器部分它由74LS164组成扭环形计数器,然后经译码后输出十字路口南北、东西两个方向的控制信号。
其中黄灯信号必须满足闪耀,并在夜间时,使黄灯闪亮,而绿、红灯灭。
数字显示部分当南北方向绿灯亮,而东西方向红灯亮时,使南北方向的74LS168以减法计数器方式工作,从数字“24”开始往下减,当减到“0”时,南北方向绿灯灭,红灯亮,而东西方向红灯灭,绿灯亮。
由于东西方向红灯灭信号(EWR:0)使与门关断,减法计数器工作结束,而南北方向红灯亮使另一方向——东西方向减法计数器开始工作。
在减法计数开始之前,由黄灯亮信号使减法计数器先置入数据,黄灯亮(为高电平)时,置入数据。
黄灯灭(Y=0)而红灯亮(R=1)开始减计数。
第四章单元电路设计参数计算期间选择4.1脉冲产生电路:用555,电阻,电容产生通过555芯片按一定的线路接上不同的电阻和电容就可产生周期不同的方波脉冲,即不同的频率脉冲。
课程设计需要秒脉冲,利用的2个电容,2个电阻。
(电容分别为0.1Uf和4.7uF电阻分别为4.7千欧和150千欧。
)脉冲产生电路图如下:秒脉冲产生电路4.2、控制电路红绿灯显示受到主控电路控制,即其输出(Q1和Q2)决定了主干道和支干道的红绿灯的亮灭情况。
如:亮—1,灭-0,则有Q1 Q2 红(R)黄(Y)绿(G) 支红(r) 支黄(y) 支绿(g)0 0 0 0 1 1 0 00 1 0 1 0 1 0 01 0 1 0 0 0 0 11 1 1 0 0 0 1 0由上表可以得出:R=Q1, Y=Q1!Q2,G=Q1!Q2!r=Q1!,y=Q1Q2,g=Q1Q2在这里我用中规模器件74LS74双D触发器来实现主控电路部分,因为中规模器件不仅较小规模器件稳定,而且接线也较小规模器件简单.上面红绿灯的状态完全由Q1和Q2控制。
红绿灯接线及主控电路接线如下:用两个D触发器来实现计数器反馈信号状态由00-01-10-00循环变化时,主道显示灯绿黄红依次循环,次道红绿黄灯依次循环4.3、时间设置电路主次分别采用4片双4选一数据选择器74153芯片从左至右四片74153芯片的输出1Y2Y 1Y2Y 1Y2Y 1Y2Y 分别接至高低位计数器的输入端DCBA DCBA74153的输入AB分别接控制电路的QO Q1从左至右四片74153芯片的输入八个C0为绿灯时间设置,八个C1为黄灯时间设置,八个C2为红灯的时间设置。
如主道路八个C0依次设置为0011 0000,八个C1依次设置为0000 0110,八个C2设置为0011 0110,八个C3依次设置为0000 0000,即在电路工作时,显示电路会从36 06 30倒计时。
4.4、计数电路(a)记时器状态产生模块:设计要求对不同的状态维持的时间不同,而且要以十进制倒计时显示出来。
根据器材本人采用74LS161完成计时器状态产生模块,并把它的cp端接秒脉冲。
而74LS161计数器是采用加法计数,要想倒计时,则其输出的信号必须经过非门处理后才能接入数码管的驱动74LS48,而显示数字是0---9显示计时,故在设计不同模值计数器确定有效状态时,本人以0110---11111111时,74LS161的状态必须跳到进入下一个循环,此时进位输出为1,我们可以把它的CO非接入置数端[LD]。
b)数字显示模块:我们用数码管将计时器产生的信号以数字形式显示出来,其中包括接数码管的驱动74LS248,其驱动的[LT]、[BI]/[RBO]及[RBI]都接14.5显示输出电路显示电路各用两片74ls248芯片和2片BCD七段译码器两片74ls248的输入DCBA分别连接74161芯片的输出QD QC QB QA,由计数器74ls161计数输出的信号通过74ls248译码器译码,译码后通过输出端直接驱动数码管显示。
4.6、红黄绿灯控制电路由于控制器的状态为00-01-10-00循环,所以对于主道路来说当为状态为00时计数器倒计时36秒红灯亮,状态为01时计数器倒计时6秒黄灯亮,状态为10时计数器倒计时30秒绿亮。