数字电子技术课程设计—交通信号灯(1)

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交通信号灯数电课程设计

交通信号灯数电课程设计

交通信号灯数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字电子技术的基本原理,特别是组合逻辑电路的设计与应用。

2. 使学生掌握交通信号灯工作原理,并能运用数字电路知识分析信号灯的控制逻辑。

3. 引导学生了解并掌握常用逻辑门电路的功能及其在交通信号灯控制系统中的应用。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单组合逻辑电路的能力。

2. 提高学生动手实践能力,能够利用实验器材搭建并测试交通信号灯控制电路。

3. 培养学生的问题分析能力,学会运用数电知识解决实际生活中的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高学习积极性。

2. 培养学生的团队合作精神,学会在小组合作中共同解决问题。

3. 增强学生的社会责任感,认识到学习数电知识在实际生活中的应用,树立正确的价值观。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论联系实际,通过设计交通信号灯数字电路,使学生将所学知识应用于实际情境中。

学生特点:考虑到学生所在年级,已具备一定的数电基础知识,具有较强的求知欲和动手能力,但可能缺乏将理论知识应用于实际问题的经验。

教学要求:教师应充分调动学生的积极性,引导学生主动探究,注重培养学生的实践能力和创新能力,使学生在实践中掌握知识,提高技能。

同时,关注学生的情感态度价值观的培养,全面提升学生的综合素质。

通过分解课程目标为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 数字逻辑基础知识回顾:逻辑门电路原理,真值表,逻辑表达式,组合逻辑电路设计方法。

教材章节:第二章“数字逻辑基础”2. 交通信号灯工作原理:信号灯的运行规则,时序控制,交通灯控制系统的作用和意义。

教材章节:第五章“时序逻辑电路及其应用”3. 交通信号灯控制电路设计:a. 设计要求与分析:明确交通信号灯控制系统的功能需求,进行电路设计分析。

b. 逻辑电路设计:运用逻辑门电路设计交通信号灯控制逻辑。

c. 电路仿真与测试:利用软件进行电路仿真,搭建实际电路进行测试。

交通灯定时控制系统--数字电子技术课程设计

交通灯定时控制系统--数字电子技术课程设计
1、状态控制器设计 可采用中规模集成计数
器CD4029构成状态控 制器,电路如图4所示。
图4 交通灯状态控制器
三、参考电路设计
2、状态译码器
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。它们之间的关系见表一。对于信号灯的 状态,“1”表示灯亮,“0”表示灯灭。
图6 交通灯定时电路
三、参考电路设计
4、秒信号产生器 产生秒信号的电路有多种形式,图7是利用555
定时器组成的秒信号发生器。因为该电路输出 脉冲的周期为:T≈0.7(R1+2R2)·C,若T=ls, 令C=10μF,R1=39kΩ,则R2≈51kΩ。取一固 定电阻47kΩ与一5kΩ的电位器相串联代替电阻 R2。在调试电路时,调节电位器RP,使输出 脉冲周期为1s。
另一种方法是整个电路安装完毕,实行一次性调试。这种方法一 般适用于定型产品和需要相互配合才能运行的产品。
附录3 调试技术
3、调试步骤
(1)通电观察 把经过准确测量的电源电压加入电路,电源通电之后不要急于测量数据
和观察结果,首先要观察有无异常现象,包括有无冒烟,是否闻到异常 气味,手摸元器件是否发烫,电源是否有短路现象等。如果出现异常, 应该立即关断电源,待排除故障后方可重新通电。然后再测量各元器件 引脚电源的电压,以保证元器件正常工作。
一、设计任务和基本要求
设计—个十字路口交通灯信号控制器,要求如 下: ①主、支干道交替通行,主干道每次放行30秒, 支干道每次放行20秒; ②绿灯亮表示可以通行,红灯亮表示禁止通行; ③每次绿灯变红灯时,黄灯先亮5秒(此时另一 干道上的红灯不变);
一、设计任务和基本要求
④十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。具体要求主、支干 道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位作减 计数;

电子技术课程设计交通灯

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。

数电课程设计——交通灯

数电课程设计——交通灯

数电课程设计课程名称:交通灯控制器******学号:**********专业:测控技术与仪器交通灯控制器设计一、设计任务和要求1.设计一个交通灯控制器,由两条主干道汇合成十字路口,在每个入口处设置两相位信号灯;分别为直行—红、黄、绿等;左转—红、黄、绿灯,六盏信号灯。

2.每个路口信号灯亮灭次序和时间为直行—绿灯30秒,黄灯5秒,红灯85秒;左转—绿灯20秒,黄灯5秒,红灯95秒。

3.各路口有两个倒计时显示器,分别显示直行和左拐倒计时状态。

4.黄灯亮时,为闪烁点亮方式。

二、方案论证1.各变量含义clk为单位脉冲信号,reset为清零信号,HSR、HSG、Y1分别为东西直行红黄绿灯,HLR、HLG、Y2分别为东西左拐红黄绿灯,SSR、SSG、Y3分别为南北直行红黄绿灯,SLR、SLG、Y4分别为南北左拐红黄绿灯;HS0,HL0,SS0,SL0分别为东西直行、东西左拐、南北直行、南北左拐倒计时。

2.信号灯状态表及每个状态倒计时3.显示器倒计时的实现通过设计一个逐渐递增的数x(从1不断加1,一直加到120),然后用一个数减去x就得到一个递减的数来作为计时器上显示的数。

例如:第一个状态为东西直行绿灯亮30秒,那么就用31—x(此时x从1一直加1到30)来表示绿灯的剩余倒计时时间;而到第二个状态则为东西左拐黄灯亮5秒,那么就用36—x(由于x是不断加1的数,那么此时x变为从31不断加1到35)来实现黄灯亮5秒的倒计时显示。

其他状态及其他方向倒计时与这两个例子一样,都是通过一个数减去x来实现的倒计时。

具体每个状态倒计时如下:case(z)8'd1:begin HS<=31-x;HL<=36-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd2:begin HS<=36-x;HL<=36-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd3:begin HS<=121-x;HL<=56-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd4:begin HS<=121-x;HL<=61-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd5:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=91-x;SL<=96-x;end8'd6:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=96-x;SL<=96-x;end8'd7:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=121-x;SL<=116-x;end8'd8:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=121-x;SL<=121-x;endz的取值分别表示8个状态,HS表示东西直行倒计时显示,HL表示东西左拐倒计时显示,SS表示南北直行倒计时显示,SL表示南北左拐倒计时显示。

数电课程设计报告(交通灯)

数电课程设计报告(交通灯)

前言现如今,随着人口和汽车的日益增长,城市交通日益拥挤,人们的安全问题也日益重要。

因此,红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。

交通信号灯常用于十字路口,用来控制车的流量,提高交叉口车辆的通行能力,减少交通事故。

有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。

自从交通灯诞生以来,其内部的电路控制系统就不断的被改进,设计方法也开始多种多样,从而使交通灯显得更加智能化、科学化、简便化。

尤其是近几年来,随着电子与计算机技术的飞速发展,电子电路分析和设计方法有了很大的改进,电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段,这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。

本设计通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,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。

因此,在本次课程设计里,将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。

本实验设计目的是培养数字电路的能力,掌握交通信号灯控制电路的设计方法。

设计任务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。

(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。

本设计由王宇同学完成。

由于所学知识有限,设计中难免出现错误,请老师批评指正。

目录第一章设计任务及设计目的 (1)第二章系统概述 (2)2.1 系统概述 (2)2.2 交通灯逻辑分析 (2)2.3总体设计方案 (2)第三章单元电路设计与分析 (5)3.1秒脉冲信号发生器的设计 (5)3.2定时器的设计 (5)3.3 控制器的设计 (6)3.4 显示电路的设计 (9)第四章综述及心得体会 (10)4.1 系统综述 (10)4.2 总结及心得体会 (10)附录 (12)附录一实验电路图 (12)附录二芯片引脚图 (13)附录三元器件清单 (16)附录四焊接电路板 (17)参考文献 (18)交通灯定时控制系统的设计、制作摘要: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。

数电交通灯课程设计

数电交通灯课程设计

数电交通灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,特别是组合逻辑电路的设计原理;2. 使学生了解交通灯系统的基本工作原理和功能要求;3. 帮助学生理解并运用数字逻辑设计简单的交通灯控制系统。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行数字电路设计和分析的能力;2. 提高学生解决实际问题的能力,特别是在数字电路领域的应用;3. 培养学生团队合作精神和沟通能力,通过小组合作完成课程设计。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字电路和交通工程领域的兴趣,提高学生的专业认同感;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合;3. 增强学生的环保意识和社会责任感,关注交通系统对环境和社会的影响。

课程性质:本课程设计旨在让学生将所学的数字电路知识应用于实际交通灯控制系统的设计,提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点:学生为高中年级,已具备一定的数字电路基础,具有较强的求知欲和动手能力。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,充分调动学生的积极性和创造性。

通过课程设计,使学生能够将所学知识运用到实际中,提高解决实际问题的能力。

同时,注重培养学生的团队协作和沟通能力,提升学生的综合素质。

在教学过程中,关注学生的情感态度和价值观的培养,使学生在掌握知识的同时,形成正确的价值观。

二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:组合逻辑电路原理、逻辑门电路、触发器;2. 交通灯系统原理:交通灯工作流程、时序控制要求、信号灯逻辑关系;3. 数字电路设计方法:真值表、逻辑表达式、逻辑图;4. 交通灯控制系统设计:系统需求分析、电路设计、仿真验证;5. 教学案例解析:分析实际交通灯控制系统案例,提炼设计方法和技巧;6. 实践操作:分组进行交通灯控制系统的电路搭建和调试;7. 课程总结与展示:各小组展示设计成果,分享设计经验和心得。

教学内容安排与进度:第一课时:回顾数字电路基础知识,介绍交通灯系统原理;第二课时:学习数字电路设计方法,分析交通灯控制系统需求;第三课时:分组进行电路设计,教师巡回指导;第四课时:实践操作,各小组进行电路搭建和调试;第五课时:课程总结与展示,学生分享交流。

交通信号灯课程设计数电

交通信号灯课程设计数电

交通信号灯课程设计 数电一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握数字电路基础知识,特别是逻辑门电路的工作原理;2. 使学生了解交通信号灯的基本工作原理,并能运用数字电路知识分析信号灯的控制逻辑;3. 引导学生掌握运用数字电路设计简单控制系统的方法。

技能目标:1. 培养学生运用所学数字电路知识解决实际问题的能力,如设计交通信号灯控制电路;2. 提高学生动手实践能力,学会使用数字电路实验设备,进行电路搭建和测试;3. 培养学生团队协作和沟通能力,通过小组讨论、展示等形式,共同完成课程任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣和热情,激发他们探索科学技术的欲望;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据和分析,养成良好实验习惯;3. 增强学生的安全意识和社会责任感,让他们明白交通信号灯在保障交通安全中的重要作用。

本课程针对电子技术相关专业的高中生,充分考虑学生的认知水平、兴趣和实际需求,将理论知识与实际应用紧密结合。

通过本课程的学习,学生不仅能够掌握数字电路的基本知识,还能将所学应用于实际交通信号灯控制系统的设计与分析,培养他们的创新意识和实践能力。

课程目标的设定旨在使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得全面进步。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 数字电路基础知识:- 逻辑门电路原理及功能(对应教材第二章第一节)- 组合逻辑电路设计方法(对应教材第二章第二节)- 时序逻辑电路原理及功能(对应教材第二章第三节)2. 交通信号灯控制逻辑:- 交通信号灯基本工作原理(对应教材第三章第一节)- 数字电路在交通信号灯控制中的应用(对应教材第三章第二节)- 交通信号灯控制电路设计方法(对应教材第三章第三节)3. 实践操作与案例分析:- 数字电路实验设备的使用与操作(对应教材第四章第一节)- 交通信号灯控制电路搭建与测试(对应教材第四章第二节)- 案例分析:实际交通信号灯控制系统分析(对应教材第四章第三节)教学内容安排与进度:1. 第1周:数字电路基础知识学习,包括逻辑门电路、组合逻辑电路及时序逻辑电路;2. 第2周:交通信号灯控制逻辑学习,分析交通信号灯的工作原理及数字电路在其中的应用;3. 第3周:实践操作与案例分析,学生分组进行交通信号灯控制电路的设计、搭建和测试;4. 第4周:总结与展示,各组学生展示设计成果,分享实践经验。

数电课程设计交通信号灯

数电课程设计交通信号灯

数电课程设计交通信号灯一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,特别是组合逻辑电路的设计原理;2. 使学生了解交通信号灯的工作原理,并将其与数字电路设计相结合;3. 帮助学生理解交通信号灯时序控制的基本逻辑,并运用所学知识设计简单的时序电路。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力;2. 提高学生动手实践能力,学会使用数字电路设计软件进行电路设计和仿真;3. 培养学生团队合作精神,学会在团队中有效沟通和协作。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣,激发他们探索科学技术的热情;2. 增强学生的交通安全意识,让他们明白科技在生活中的重要作用;3. 引导学生树立正确的价值观,认识到知识为社会进步和人类福祉所做的贡献。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:学生为高中年级学生,具备一定的数字电路基础知识,对实际操作有浓厚兴趣。

教学要求:教师需注重理论与实践相结合,引导学生主动参与课堂,提高课堂互动性,确保学生在实践中掌握知识。

同时,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在课程中取得进步。

通过课程目标的实现,为学生后续学习奠定坚实基础。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识回顾:重点复习组合逻辑电路的设计原理,包括逻辑门、逻辑函数及其简化方法等。

教材章节:第一章 数字逻辑基础2. 交通信号灯工作原理介绍:分析交通信号灯的红、黄、绿三灯的控制逻辑,讲解时序控制的基本概念。

教材章节:第二章 时序逻辑电路3. 数字电路设计软件应用:教授学生使用数字电路设计软件(如Multisim、Proteus等)进行电路设计和仿真。

教材章节:第三章 数字电路设计软件及其应用4. 实践操作:指导学生运用所学知识,设计并实现一个简单的交通信号灯控制电路。

教材章节:第四章 实践操作教学进度安排:1. 第一周:回顾数字电路基础知识,介绍交通信号灯工作原理;2. 第二周:讲解数字电路设计软件的使用方法,进行电路设计;3. 第三周:分组进行实践操作,设计并实现交通信号灯控制电路;4. 第四周:验收成果,总结评价。

数电课程设计 交通灯

数电课程设计 交通灯

西安邮电学院数字电子课程设计报告书——交通信号灯控制器院系名称:自动化学院学生姓名:专业名称:智能科学与技术班级:实习时间:2011年6月20日至2011年7月1日一、设计任务1.课程性质数字逻辑课程设计2.课程目的训练学生综合所学的《数字逻辑》的基本知识,包括熟悉集成电路的引脚安排,各芯片的逻辑功能及使用方法,了解面包板结构及其接线方法,通过使用Proteus仿真技术,独立完整地设计一定功能的电子电路,以及仿真和调试的综合功能。

3.交通灯功能概述红绿灯交通信号系统为模拟实际的十字路口交通信号灯。

外部硬件电路包括:两组红黄绿灯(配合十字路口的双向指挥控制)、一组手动与自动控制开关(针对交通警察指挥交通控制使用)、倒计时显示器(显示允许通行或禁止通行时间)。

4.设计要求(1)在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯,显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯;另一方向是红灯、绿灯、黄灯。

(2)设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间,其中一个方向上绿灯亮的时间是20s,另一个方向上绿灯亮的时间是30s,黄灯亮的的时间都是5s。

(3)选做:当任何一个方向出现特殊情况,按下手动开关,其中一个方向常通行,倒计时停止。

当特殊情况结束后,按下自动控制开关,恢复正常状态。

(4)选做:用两组数码管,实现双向倒计时显示。

二、设计思路1. 1Hz脉冲信号产生电路由于设计需要,八位数码管需要每隔一秒变动一次,所以采用555芯片产生1Hz脉冲信号输出,作为数码管控制部分的输入。

2. LED控制部分在实际情况下,一个十字路有一个主干道和一个支干道。

主干道的车流量较大,即要求主干道绿灯亮的时间长,支干道正好相反。

可以得出:R = Q2 r = Q2~Y = Q1&(Q2~) y = Q1&Q2G = (Q1~)&(Q2~) g = (Q1~)&Q23. 数码管控制部分用74LS48驱动数码管,为实现倒计时,则需要74LS161通过非门与74LS48芯片连接,1Hz的脉冲信号输入到74LS161。

数字电子技术交通灯课程设计.doc

数字电子技术交通灯课程设计.doc

目录1 实训目标 (4)2 设计思路 (4)3 设计过程 (4)3.1方案论证 (4)3.2电路设计 (6)3.2.1秒脉冲发生器 (6)3.2.2定时器 (7)3.2.3控制器 (9)3.2.4译码电路 (10)3.2.5显示部分 (11)3.2.6总原理图 (12)4系统调试与结果 (12)5主要元件 (12)6 结论 (13)7设计心得体会 (13)8 附录 (13)8.1总原理图 (13)9参考文献 (14)交通灯控制电路摘要:交通信号灯常用于交叉路口,用来控制车辆的流量,提高交叉路口车辆的通行能力,减少交通事故。

本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、可变进制倒计时电路、步骤计数器电路、数据产生逻辑电路、各种门电路和译码显示电路组成。

秒脉冲发生器由NE555产生脉冲,可变进制倒计时电路由2块74LS192组成,步骤计数器电路由1块74LS161组成,数据产生逻辑由1块74LS138组成,译码电路采用七段数码管和红黄绿灯来显示。

一、实训目标1.通过本项目的实训和操作,学会使用松下PLC内部部分特殊辅助继电器、定时器、上升沿微分指令,能够采用时间控制方法进行顺序逻辑程序的编写,掌握交通信号灯控制系统的设计、安装和调试方法。

2.能够正确编制、输入和传输交通信号灯控制系统PLC控制程序。

3.能够独立完成交通信号灯控制系统PLC控制线路的安装。

4.按规定进行通电调试,出现故障时,应能根据设计要求独立检修,直至系统正常工作。

2、设计思路(1)设计可变进制倒计时电路(2)设计步骤计数器电路(3)设计数据产生逻辑电路(4)设计交通灯译码电路(5)设计交通灯显示时间电路3 设计过程3.1方案论证方案一用数电电子技术来实现交通灯控制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。

上海大学数字电子技术课程设计交通灯

上海大学数字电子技术课程设计交通灯

上海大学数字电子技术课程设计交通灯电子技术课程设计报告——交通灯控制电路XX大学机自学院自动化系自动化专业姓名: 学号: 指导老师: 20XX年X月X日一、主要用途:交通信号灯使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。

在十字交叉路口,为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。

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1/ 7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设计分析分析可知,所需的交通灯有以下四个状态: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。

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

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。

数字电路课程设计(红绿灯)

数字电路课程设计(红绿灯)

数字电路课程设计(一)——红绿灯设计方案总结报告指导教师:设计人员:班级:电信081一、日期:设计任务书1、题目:红绿灯控制器2、设计要求:设计一个红绿灯控制器设计应具有以下功能基本设计要求:设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能(1)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮。

.(2)东西方向黄灯亮,南北方向红灯亮。

(3)东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮。

(4 ) 东西方向红灯亮,南北方向黄灯亮。

要求有时间显示(顺数、逆数皆可),时间自定。

(大于15秒以上)二、设计框图及整机概述本课程设计在继承了原有的红绿灯的基本功能的基础上,有对其功能进行了很大的完善,其中主要包括:(1)可以对大小路口的绿灯及黄灯任意置数。

(2)在倒计时3~0秒期间,当时正在点亮的绿灯或黄灯会进行闪烁。

正是由于拥有了这两个功能,使得电路稍显复杂,现在将分别讲解其设计思路。

本电路大体上可以分为四个部分,即:赋值电路部分、控灯闪烁部分、控制部分和核心计数部分。

其中,赋值电路部分占据了大量的空间和芯片,其主要原理是数据选择。

控灯闪烁部分的芯片较少,也没有占用太多空间,控制部分分布在系统的各个部分,可以说是系统的灵魂,它对整个系统进行着控制。

核心计数部分比较简单,主要是进行计数并且产生进位信号。

三、各单元电路的设计方案及原理说明(一)赋值电路部分赋值电路的设计是整个电路设计最复杂的一个环节,其主要问题主要集中在(1)对于一个计数器的数据输入端,如何使之在不同时刻数据不同,即:如果假设绿灯为30秒,黄灯5秒,在对绿灯倒数计数时,则计数器的输入端应该为30,在置数信号到达时即可将其置数到输出端,并可开始计数。

而当这30秒将要倒数完成时,又要考虑将输入端数据变成05(2)如果设计成任意输入数据,将以何种方式进行输入。

在设计这部分的电路时我首先想到的是第二个问题,开始阶段我所采用的是74LS151,同时决定给每一位个数据分配一个控制开关,但是,问题显而易见,开关太多了……粗略估计了一下,大概需要四十个左右……所以显然方案不行。

(数电课程设计)交通信号灯设计报告

(数电课程设计)交通信号灯设计报告

交通信号灯控制器设计报告摘要:数字电子技术是一门实践性很强的课程,而数电课程设计是实践环节的重要组成部分,它给我们提供了一个理论联系实际、检验知识、加深认识、开拓思维、汲取新知识的机会。

数电课程的内容虽然只是一个简单的数字系统,但在思考问题、提出问题、解决疑难、排除障碍的过程中,却能达到升华所学知识、训练综合、创新能力及团队合作能力之目的。

在完成本次作业的过程中,可以学到PROTEL99及QUARTUSII软件的使用方法,并且掌握状态机的设计方法及利用数字电路实现自动控制的思路和方法。

通过查阅文献,我们基本上了解了EPF10K20TC144-4芯片的基本功能,会使用软件进行仿真和生成电路,并用Verilog HDL语言很好的对硬件进行了设计和描述。

同时也对倒计时显示电路、可预置数的计数器,译码电路及状态机进行了逻辑设计,并做好了PCB模板。

通过数电课程论文的写作使我们熟悉了论文的书写要求,训练了我们如何条理、全面、流畅的表达自己的设计成果的能力,收获颇丰,受益匪浅。

关键词:控制器,计数器,译码器第1章:概述随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要,信号灯在人们的生活中起着越来越重要的作用。

当前,大量的信号灯控制电路正向着数字化、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发展,交通问题越来越引起人们的关注。

随着社会的发展和城市规模的不断扩张,城市交通成为制约城市发展的一大因。

因此,许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多种方案,而大多数都为交通指挥灯,本电路也是基于前人设计的基础上进行改进的,全部采用数字电路组成,较以往的方案更为精确。

1.1市场上现有的交通信号灯的设计方案:1.1.1基于PLC的设计:图1.基于PLC的交通信号控制器PLC具有以下几个特点:1:编程方法简单易学。

2:硬件配套齐全,用户使用方便。

3:通用性好,适用性强。

4:可靠性高,抗干扰能力强。

《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

《数字电子技术》交通信号灯控制器1.总体方案分析与选择设计要求: 1、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信号灯; 2、通行时间都为 25 秒,且绿灯变红灯时,黄灯先亮 5 秒; 3、黄灯亮时每秒钟闪亮一次; 4、要求有时间显示(顺数、逆数皆可)。

(1)秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器是系统中定时器和控制器的标准时钟电源(2)主控系统(控制器)在脉冲信号提供的标准电源下,控制甲乙两条道路信号灯的闪烁与定时系统的倒计时计数器显示一致(3)定时系统(倒计时计数器)在脉冲信号提供的标准电源下,控制共阴极七段数码管显示的倒计时与主控系统控制的红绿灯闪烁一致(4)显示系统(译码显示电路)主控系统部分的红绿灯闪烁与倒计时计数器的显示分别通过一片74LS138N和两片74LS192N芯片进行译码显示,与控制电路相连接,通过芯片译码后进行显示2.总体电路设计2.1秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器为系统中定时系统和主控系统提供标准时钟电源2.2主控系统在脉冲信号提供的标准电源下,控制甲乙两条道路信号灯的闪烁与定时系统的倒计时计数器显示一致2.3定时系统在脉冲信号提供的标准电源下,控制共阴极七段数码管显示的倒计时与主控系统控制的红绿灯闪烁一致2.4显示系统分别通过一片74LS138N和两片74LS192N芯片进行译码显示,与控制电路相连接,通过芯片译码后显示主控系统部分的红绿灯闪烁与倒计时计数器的计时。

3.单元电路设计3.1秒脉冲信号发生器秒脉冲产生电路的功能是产生标准秒脉冲信号,由555计时器与RC组成的秒脉冲信号发生器。

接通电源后,电容C被充电,Vc上升,当其上升到2/3Vcc时,触发器复位,此时输出端为低电平,电容C通过R放电,使Vcc下降,当下降到1/3Vcc时,触发器被置位,输出d端翻转为高电平,如此周而复始,在输出端就得到了一个周期性的方波。

3.2主控系统主控系统分别是由一片74LS161N加法计数器芯片主要控制甲乙两个路口的红绿灯闪烁。

数电交通信号灯课程设计

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。

《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

《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。

交通灯数电课程设计

交通灯数电课程设计

交通灯数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握交通灯的基本工作原理,理解数字电路在交通灯控制系统中的应用。

2. 学会使用基本的逻辑门和触发器,并能运用这些知识分析交通灯电路。

3. 掌握交通灯控制系统的时序逻辑,能根据实际需求设计简单的交通灯控制程序。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,能动手搭建简单的交通灯数字电路。

2. 提高学生的电路分析和设计能力,培养创新思维和团队协作精神。

3. 培养学生运用计算机辅助设计软件(如Multisim等)进行电路仿真和调试的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术、数字电路的兴趣,激发学生探索科学技术的热情。

2. 培养学生的安全意识,了解交通灯控制系统在保障交通安全中的重要作用。

3. 增强学生的环保意识,让学生认识到交通灯控制系统在节能减排方面的意义。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识和实际操作,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:本课程针对初中年级学生,他们对电子技术有一定的好奇心,具备一定的动手能力,但相关知识体系尚不完善。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,注重启发式教学,引导学生主动探索、积极思考,提高课堂趣味性。

同时,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能在课程中取得实际成果。

通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 数字电路基础知识:逻辑门电路、基本触发器的工作原理和特性。

教材章节:第一章“数字电路基础”2. 交通灯控制系统原理:介绍交通灯的基本组成、工作原理及控制流程。

教材章节:第二章“交通灯控制系统”3. 交通灯控制电路设计:学习使用逻辑门、触发器设计交通灯控制电路。

教材章节:第三章“数字电路设计与实践”4. 交通灯控制程序编写:根据实际需求,编写交通灯控制程序。

教材章节:第四章“数字电路编程与应用”5. 电路仿真与调试:运用Multisim等软件进行交通灯控制电路的仿真与调试。

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