1 交通信号灯原理图设计

交通信号灯原理图设计

交通信号灯原理图设计过程

?新建项目文件和原理图文件

?设置原理图参数

?制作原理图库文件

?绘制原理图:加载元件库、放置并编辑元件、连线成图

?编译项目并修改错误

?生成网络表文件

1.新建项目文件和原理图文件

2.设置图纸参数

3.制作原理图库文件

执行菜单[Tools]/[New Component], 输入元件的名称。

绘制一个元件外形和放置管脚

修改管脚的属性

Library Editor中点击Edit设置元件的属性

4.绘制原理图

修改元件属性

注意单片机的封装为DIP-40。

5.生成网络报表

交通信号灯设计

简易交通信号灯控制器 1.主要技术指标与要求 1.定周控制:主干道绿灯45s,支干道绿灯25s; 2.每次由绿灯变为红灯时,应有5s黄灯作为过渡; 3.分别用绿、黄、红色发光二极管表示信号灯; 2.摘要 道路交通和我们息息相关,是我们日常生活的一部分。为了确保道路交通顺畅与安全,交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色的交通灯。 简易交通信号灯控制器利用555秒脉冲发生器提供秒脉冲信号,通过CP输入。主控制器由两块74LS290组成一个80进制计数器,分别在45S,50S,75S,80S,通过驱动控制装置来控制主干道与支干道中绿、黄、红发光二极管的亮灭及其持续时间,从而实现对主干道与支干道交通信号的控制。 3.总体设计方案论证及选择 方案一:十字路口每个方向的绿、黄、红灯所亮的时间比例分别为9:1:5,所以,可以选择计数器为5s的脉冲。因为每5s一个时间单位,所以计数器的工作循环为16,应选择一个十六进制的计数器来控制,故选择74LS161四位异步二进制计数器,再加上相应控制器来配合,达到计数器分别在9、10、15、16翻转的目的。

方案二:本方案主要由主控制电路和秒脉冲发生器组成,其中主控制电路包括:主控制器、清零装置、驱动装置、信号灯装置及一些逻辑门。主控制器中采用两块74LS290二-五-十进制来实现八十进制计数器。秒脉冲发生器由555秒脉冲发生器负责提供脉冲信号。接通电源瞬间,清零装置将主控制器清零,紧接着,主干道绿灯和支干道红灯打开,其余主、支道灯关闭。秒脉冲传送到控制器,主控制电路在45s 到,50s到,75s到,80s到分别产生翻转信号,从而改变主、支道绿、黄、红灯的开闭持续时间,继而实现交通信号灯控制。 方案三:十字路口车辆通行情况只可能有4种情况,可以依次用S0=00,S1=01,S2=10,S3=11,L来记忆交通灯的工作情况。分别对这四种情况进行编码,得到转换图,显然这是一个四进制计数器,可以采用J-K触发器74LS107来构成,控制电路。 经过比较,我选择方案二,因为方案一中,主控制器用的是十六进制74LS161计数器,而交通灯信号控制周期T=80s,相比而言方案二更容易得到。而方案三中器件我不太熟悉,所以最终我选方案二。 4.设计方案的原理框图、总体电路图及说明 原理框图:

简易交通灯控制电路的设计课程设计

长安大学 电子技术课程设计 题目简易交通信号灯控制器 班级 姓名黄红涛指导教师温 凯歌 日期 前言 在现代城市中,人口和汽车日益增长,市区交通也日益拥挤,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。有了交通灯之后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。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。 因此,在本次课题为简易交通灯的课程设计中,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。

本设计分为两个部分:第一部分是由定时器、时钟脉冲驱动和控制器组成的秒脉冲信号发生装置;第二部分是有译码器、发光二极管和数码管组成的交通信号灯以及时间显示装置。各部分采用分模块设计,正文中详细介绍了各模块的功能和原理。 为了完成本次设计,参阅了大量的资料,包括所用到的芯片的详细中英文资料。搜集和查阅资料是一个漫长但是非常重要的过程,获取各模块电路原理,然后经过讨论比较,结合课题要求,确定出一套最合适的方案。小组人员花费几天时间,通过图书馆和上网查阅资料,分别查阅到相应资料。经过商讨,结合现有资料,制定基本框架,并基本定出电路图。在MULTISIM软件里进行电路仿真,来验证电路的正确性。通过仿真来验证实验原理和电路的正确性。在整个过程中,充分发挥主观能动性,将平时所学的理论知识和实际相结合,往往理论可行的东西,实际并不一定能出现结果,这就是我们需要解决的问题,通过问老师或者查资料来分析解决问题。最后确定仿真没有错误后,汇总电路图。 本设计分为两大部分,交通信号灯以及译码显示电路(时间显示)部分由黄红涛同学和韩白雨同学负责主导设计;秒脉冲信号发生以及控制部分由任永刚同学负责,最后进过整合后得到完整系统。 由于缺少实践经验,并且知识有限,所以本次课程设计中难免存在缺点和错误,敬请老师批评指正。 黄红涛 2010年12月29日 目录 前言 (2)

智能交通信号灯控制系统设计

智能交通信号灯控制系 统设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

智能交通信号灯控制系统设计 摘要:本文对交通灯控制系统进行了研究,通过分析交通规则和交通灯的工作原理,给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件,采用双机容错技术,硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词:交通灯;单片机;双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速,给城市交通带来巨大压力,城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后,特别是街道各十字路口,更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全,防止交通阻塞,使城市交通井然有序,交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展,城市交通的智能控制也有了良好的技术基础,使各种交通方案实现的可能性大大提高。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,是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上,增加了容错处理技术(双机容错)、左右转提示和紧急情况(重要车队通过、急救车通过等)发生时手动控制等功能,增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术,以单片机89C51为控制核心,采用双机容错机制,结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 主控制系统 在介绍主控制系统之前,先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别,对一个双向六车道的十字路口进行分析,共确定了9种交通灯状态,其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态,为全部亮红灯,进入正常工作阶段后有8个状态,大致分为南北直行,南北左右转,东西直行,与东西左右转四个主要状态,及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术,很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质,针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能,或者系统对整体运行的可靠性要求很高时,双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲,可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机,一台正常工作,一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示,中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要,在设计各单元时,通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换(切换)电路。 图 1 传统双机容硬件错示意图

交通信号灯原理图绘制详细步骤解析

交通灯信号灯电路原理图绘制 一、任务目标 (1)能力目标:能运用Protel99SE绘图软件绘制各类模拟电路。 (2)知识目标:能熟练说出Protel99SE绘图软件中电路原理图(简称原 理图)编辑环境下基本命令及功能。 (3)素质目标:培养良好的劳动纪律观念;能养成认真绘图的习惯。 二、工作任务 Protel99SE一个易于使用的具有大量元件库的原理图编辑器,主要用于原 理图的设计。它可以为印制电路板设计提供网络表。该编辑器除了具有强大的原 理图编辑功能以外,其分层组织设计功能、设计同步器、丰富的电气设计检验功 能及强大而完善的打印输出功能,使用户可以轻松完成所需的设计任务。 本任务是利用Protel99SE 完成“交通信号灯原理图的绘制与分析”,通 过本任务的具体实践,操作者将具备绘制简单图纸的能力,同时结合本实际产品 三、任务实施 下面是Protel99SE设计原理图的基本流程图 1.绘制原理图前的必要准备 1.1 建立一个新的数据库

1.1.1 启动Protel 99 SE 双击桌面带有Protel 99 SE图标 1.1.2选择主菜单区的【文件】/【新建】选项 其中数据库的位置一栏中,是选择文件要保存的目录,根据本题目的要

求,我们选择及其的最后一个硬盘并新建一个文件夹。 另外数据库文件名是我们要建立的数据库的名字,根据要求我们修改为D08101.ddb 此时,点击确定。一个合适的数据库就建立成功了。

1.1.3双击【Document】图标,进入数据库操作界面,执行菜单命令【文件】/【新建文件】,出现如图所示的选择类型对话框。 1.1.4点击【Schematic Document】图标,选中原理图编辑器图标,单击【确定】按钮或双击该图标就可以完成新的原理图文件的创建,如图所示。默认的文件名为“sheet1.sch”,文件名可以修改,例如改为“D08101.sch”。

交通信号灯的设计方法

交通信号灯的设计方法 设计任务与要求 设计一个十字路口的交通信号灯操纵电路,要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车交替运行。 要求黄灯先亮5秒,才能变换行车道。 黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。 实验设备 数字双踪示波器 74LS00、74LS20、74LS74、74LS153、74LS163、74LS138、NE555、发光二极管、电阻、电容 实验原理与实验电路 实验原理简介 实验电路要紧由操纵器、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操纵器的标准时钟信号源,译码器输出组信号灯的操纵信号,经驱动电路后驱动信号灯工作,操纵器是系统的要紧部分,由它操纵定时器和译码器的工作。 下面简要介绍个操纵信号的意义: TL:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时刻间隔是25秒,即两车道正常通行的时刻间隔。定时器时刻到,TL=1,否则,TL=0。 TY:表示黄灯亮的时刻间隔是5秒,定时时刻到,TY=1.,否则,TY =0。 ST:表示定时器到了规定的时刻后,由操纵器发出状态转换信号。由他操纵定时器开始下个工作状态的定时。 AG=1:表示甲车道绿灯亮;BG=1:乙车道绿灯亮; AY=1:表示甲车道黄灯亮;BG=1:乙车道黄灯亮; AR=1:表示甲车道红灯亮;BR=1:乙车道红灯亮; 假设交通信号灯由四种状态组成:

第一种状态:甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。表示甲车道的车辆承诺通行,乙车道的车辆禁止通行。绿灯亮足够时刻间隔TL时,操纵器发出状态信号ST,转到下一个工作状态。 二种状态:甲车道黄灯亮,乙车道红灯亮。表示甲车道上为过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆连续通行,乙车道禁止通行。黄灯亮足够的时刻间隔TY时,操纵器发出状态转换信号ST,转到下一个工作状态。 三种状态:甲车道红灯亮,乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行,乙车道的车辆能够通过。绿灯亮足够规定时刻间隔时,操纵器发出状态转换信号ST,转到下一工作状态。 四种状态:甲车道红灯来亮,乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行,乙车道未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆连续通行。黄灯亮足规定的时刻间隔TY时,操纵器发出状态转换信号ST,系统又转换到第一种工作状态。 通信号灯以上四种工作状态是由操纵器进行操纵的。设操纵器的四种状态编码为00、01、11、10,分不用S0、S1、S2、S3表示,则操纵器的工作状态即功能表如下所示:

8位全加器的设计

课程设计报告 课程名称数字逻辑课程设计 课题8位全加器的设计 专业计算机科学与技术 班级1202 学号34 姓名贺义君 指导教师刘洞波陈淑红陈多 2013年12月13日

课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 课题8位全加器的设计 专业班级计算机科学与技术1202 学生姓名贺义君 学号34 指导老师刘洞波陈淑红陈多审批刘洞波 任务书下达日期:2013年12月13日 任务完成日期:2014年01月21日

一、设计内容与设计要求 1.设计内容: 本课程是一门专业实践课程,学生必修的课程。其目的和作用是使学生能将已学过的数字电子系统设计、VHDL程序设计等知识综合运用于电子系统的设计中,掌握运用VHDL或者Verilog HDL设计电子系统的流程和方法,采用Quartus II等工具独立应该完成1个设计题目的设计、仿真与测试。加强和培养学生对电子系统的设计能力,培养学生理论联系实际的设计思想,训练学生综合运用数字逻辑课程的理论知识的能力,训练学生应用Quartus II进行实际数字系统设计与验证工作的能力,同时训练学生进行芯片编程和硬件试验的能力。 题目一4线-16线译码器电路设计; 题目二16选1选择器电路设计; 题目三4位输入数据的一般数值比较器电路设计 题目四10线-4线优先编码器的设计 题目五8位全加器的设计 题目六RS触发器的设计; 题目七JK触发器的设计; 题目八D触发器的设计; 题目九十进制同步计数器的设计; 题目十T触发器的设计; 每位同学根据自己学号除以10所得的余数加一,选择相应题号的课题。 参考书目 1 EDA技术与VHDL程 序开发基础教程 雷伏容,李俊,尹 霞 清华大学出版 社 978-7-302-22 416-7 201 TP312VH/ 36 2 VHDL电路设计雷伏容清华大学出版 社 7-302-14226-2 2006 TN702/185 3 VHDL电路设计技术王道宪贺名臣? 刘伟 国防工业出版 社 7-118-03352-9 2004 TN702/62 4 VHDL 实用技术潘松,王国栋7-8106 5 7-81065-290-7 2000 TP312VH/1 5 VHDL语言100 例详解 北京理工大学A SIC研究所 7-900625 7-900625-02-X 19 99 TP312VH/3 6 VHDL编程与仿真王毅平等人民邮电出版 社 7-115-08641-9 20 00 7 3.9621/W38V 7 VHDL程序设计教程邢建平?曾繁泰清华大学出版 社 7-302-11652-0 200 5 TP312VH/27 /3

交通信号灯控制电路的设计与仿真[详细]

唐山学院 《电子技术》课程设计 题目交通信号灯控制电路的设计与仿真系 (部) 信息工程系 班级 10电气自动化1班 姓名崔涛 学号 3100217138 指导教师王蕾成凤敏 2012年1月2日至 1月6 日共1周 2012年1月6日

目录 1 引言 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计背景 (1) 2 设计原理 (3) 3 总体设计 (4) 3.1单元电路设计 (4) 3.2时序仿真结果 (12) 4 设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录1器件明细表 (17) 附录2 仿真电路图 (18)

1 引言 1.1设计目的 通过一个学期的电子技术的学习,对一些电气原件有了初步的认识 ,这次的课程设计主要综合了解与运用所学的知识,通过这次课程设计来检查这一学期的学习状况.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,在每一个交叉路口都需要有一个准确的时间间隔和转换顺序,这就需要一个安全、自动的系统对红、黄、绿的转化进行管理.本次的设计就是基于此目的进行的. 设计交通信号控制灯要求某方向绿灯点亮20秒,然后黄灯点亮4秒,最后红灯点亮24秒.在该方向为绿灯和黄灯点亮期间,另一方向红灯点亮. 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. 从点亮要求可以看出,有些输出是并行的:如南北方向绿灯亮时,东西方向红灯亮;南北方向黄灯亮时,东西方向红灯亮;南北方向红灯亮时,东西方向绿灯亮;南北方向红灯亮时,东西方向黄灯亮.信号灯采用LED红、绿、黄发光二极管模拟. 夜间工作方式 南北东西各方向黄灯亮,且每秒闪动一次.其它灯不亮.要求设置一个手动开关,用它控制白天和夜间工作方式. 1.2设计背景 随着世界范围内城市化和机动化进程的加快,城市交通越来越成为一个全球化的问题.城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求,道路堵塞日趋加重,交通事故频繁,环境污染加剧等问题普遍存在.目前,全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象,交通事故频发,这给人民的生命财产安全带来了极大的损失.如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声.探究城市交通发展中存在问题的原因,无论是从宏观上还是从微观上分析,其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应. 城市交通控制系统(UTC ,Urban Traffic Control Syste米)是现代城市智能交通系统(IDJ ,Intelligent transport syste米)的组成之一,主要用于城市道路交通的控制与管理.城市平交路口实现交通信号控制是城市交通管理现代化的基本标志之一,是提高交通管理效能的重要技术手段.路口信号控制器是控制交叉路口交通信号的设备,它是交通信号控制的重要组成部分.各种交通控制方案,最终都要由路口信号控制器来实现.为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采用电子控制的交通信号来进行指挥.伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车的数量在

交通信号灯控制器

太原理工大学现代科技学院数字电子技术基础课程设计 设计名称交通信号灯控制器 专业班级自动化12-1 学号 姓名 指导教师张文爱

交通信号灯控制器 一、设计要求: 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。 1.设计一个交通信号灯控制器,由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、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在禁行线外。 2.用红、绿、黄发光二极管作信号灯,用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号。 3.主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 4.主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行45秒,支干道每次放行25秒,设立45秒、25秒计时、显示电路。 5.在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡,使行驶中的车辆有时间停到禁行线外,设立5秒计时、显示电路。 二.设计方案: 1,设计思想及方案论证: 本设计要求设计一个主干道绿灯45秒、支干道绿灯25秒的交通灯控制系统,每次由绿灯变为红灯时应有5秒黄灯亮作为过渡,分别用红、黄、绿三色发光二极管表示信号灯,并用数码管显示倒计时。因此,本设计需

要一个脉冲产生模块、信号灯模块、倒计时模块、数码显示模块和主控模块。脉冲产生电路用以驱动倒计时电路,置数电路将交通灯亮时间预置到计数电路和寄存器中,信号灯模块对信号灯的各种状态进行循环控制,倒计时模块以基准时间秒为单位做倒计时,数码显示模块显示倒计时的时间,主控模块对电路种的各个模块进行级联控制。 交通信号灯控制电路,交通灯采用发光二极管,显示时间则采用自带译码器的数码管显示。系统需要每秒减数,所以可以采用数字电路箱产生秒脉冲(数字电路实验箱中已给出),经由一个脉冲驱动电路后产生信号灯需要的三种脉冲,即45s,25s,5s,传递给控制器,由控制器发出状态。译码器接受状态后译码,输出控制信号灯和数码管显示的状态。 2,设计方案的工作原理: 1.倒计时电路(定时电路) 倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器(双时钟)74LS192、一个非门和一或门构成。其组成如图所示,其中74LS192是上升沿触发,CPU

基于Multisim的交通信号灯

电子技术课程设计报告 题目:基于Multisim的交通信号灯学生姓名: 学生学号: 年级: 专业: 班级: 指导教师: 机械与电气工程学院制 2016年11月 交通信号灯设计 机械与电气工程学院自动化专业 1设计的任务与要求 课程设计的任务 1、进一步熟悉数字电路中计数器,译码器,555定时器等中规模逻辑器件的综合使用。 2、探究,学习可编程交通信号灯的工作原理。 3、了解使用数字电子电路知识来解决电子线路的实际问题的能力。以便更好掌握所学的知识,培养一定的动手能力。 课程设计的要求 1、要求使用555定时器、计数器。 2、要求东西亮灯一致,南北亮灯一致。 3、东西亮绿灯和黄灯时,南北亮红灯;南北亮绿灯和黄灯时,东西亮红灯,黄灯亮时每秒种闪亮一次,红灯亮35s,绿灯亮32s,黄灯3s。 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);

2交通信号灯设计方案制定 交通信号灯设计的原理 电路大体上可分为三个部分,即:主控制电路部分、计数器部分、红绿灯控制部分。红绿灯控制部分的门电路较多,需要占用较大的空间;主控制电路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。计数器部分比较简单,主要是进行计数并且产生进位信号。 交通信号灯设计的技术方案 部分组成。利用555定时器产生秒脉冲送至74LS192减法计数器,控制74LS192做减法计算。状态控制电路74LS162进行交通信号灯之间的转换。74LS138输入端接74LS162输出端,再对74LS192进行预置数。 3交通信号灯设计方案实施 交通信号灯单元模块功能及电路设计 1s 脉冲发生器 以555定时器接外接电路形成多谐荡器,输出频率为1Hz 的脉冲信号,用作74LS162计数器及74LS192减法计数器的CLK 信号。 由脉冲频率公式: f=1/(R 1+2R 2)C 要使f=1Hz ,可选择R1=43K ,R2=50K ,C=10uF 。 形成电路 图2 脉冲发生器 状态控制单元 主控电路属于时序逻辑电路,状态控制器是系统的核心部分,通过74LS162控制主支干道红绿黄灯亮灭的四中种装态S0(南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮),S1(南北方向黄灯亮,东西方向红灯亮),S2(南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮),S3(南北方向红灯亮,东西方向黄灯亮)。 令灯亮为“1”、灯灭为“0”,南北干道红绿黄等分别为R1、G1、Y1,东西干道红绿黄等分别为R2、G2、Y2,东西、南北方向交通信号灯的工作是同时进行的。前25

交通信号灯设计

太阳能交通信号灯系统设计 2011-12-30 21:46:59 来源:21IC 关键字:太阳能交通信号灯系统设计 传统的交通灯有以下几个缺点:反光碗的存在导致了假显示效果的出现,假显示效果会引起严重的交通事故;寿命短、维护费用高;耗能高。针对传统交通灯的缺点,采用LED发光源设计的交通灯,具有可视性强、功耗低、节能、使用寿命长、安全、工作稳定可靠等特点,所以这种交通灯在国内外得到了越来越广泛的使用。 传统交通信号灯一般采用市电直接供电,安装时要挖沟敷设电缆,给交通指挥的安装增加了成本。太阳能供电系统无需架线,资源丰富,太阳能电池转换效率逐渐提高,价格逐渐降低,有利于降低成本,所以得到了越来越广泛的应用。 采用单片机控制,提高了系统的可靠性,方便安装,对保证行车安全有着重要的意义。 1 工作原理 太阳能LED交通信号灯由光伏极板、充放电控制器、蓄电池、LED交通信号灯系统构成。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 其中,光伏极板是用来将太阳能转换成电能,为系统供电。 充放电控制器是将太阳能产生的电存储到蓄电池中,同时将蓄电池中的电能供给LED交通信号灯系统,并对蓄电池的过流、过充等起到保护作用。 LED交通信号灯系统是由中央控制器、RS 485通信模块、LED信号灯模块、信号灯模块控制系统等组成。 2 LED交通信号灯模块 LED连接电路有三种连接方式:全串联方式、全并联方式、串并混联方式。三种方式的优缺点比较如下: (1)全串联方式,如图2(a)所示。优点:电路简单,流经所有LED的电流相同。通过使用恒流源,可使LED亮度一致。缺点:如果有一颗损坏,所有的LED将不能工作,需要变压器产生高电压和制作恒流源,实现成本高。 (2)全并联方式,如图2(b)所示。优点:电路简单,一颗LED损坏,不会影响其他LED。缺点:由于LED发光源本身存在差异性,电压有浮动,导致并联的LED显色不均匀。另外,电流太大,增加成本,给电源设计也带来困难,需要性能比较高,输出电流非常大的稳压源。 (3)串并混联方式,如图2(c)所示。蓄电池可以提供12 V直流电压,可以驱动4~6颗LED,将LED分成若干串,每串串联,然后将几串并联,这样每一串的电压相同,每一串内电流相同,电源输出的抖动被每一串内LED平分,这样可以稳定单个LED的电压,同时单个LED的损坏只能影响到同一串联的LED,其他串LED仍然正常工作。本文采用串并混联方式。 图2 LED电路连接方式 3 LED交通信号灯控制器模块 3.1 控制结构 控制部分是LED交通信号灯系统的核心部分,由中央控制器、RS 485串行通信总线、从控制器三部分组成。LED交通信号系统的主从控制器都采用单片机A T89S51,中央控制器起到控制和协调作用,四个路口由从控制器接收中央控制器的命令,然后按照命令确定各自路*通信号灯的状态。主从控制器之间由串口来实现信号的传输。控制器结构框图如图3所示。

实验一1位二进制全加器的设计

龙岩学院实验报告 班级学号姓名同组人 实验日期室温大气压成绩 实验题目:基于原理图输入法的1位二进制全加器的设计 一、实验目的 1、学习、掌握QuartusⅡ开发平台的基本使用。 2、学习基于原理图输入设计法设计数字电路的方法,能用原理图输入设计法 设计1位二进制半加器、1位二进制全加器。 3、学习EDA-V型实验系统的基本使用方法。 二、实验仪器 装有QuartusⅡ软件的计算机一台、EDA系统实验箱、导线若干 三、实验原理 半加器只考虑两个1位二进制数相加,而不考虑低位进位数相加。半加器的逻辑函数 为 式中A和B是两个相加的二进制数,S是半加和,C是向高位的进位数。表1为半加器真值表。 表1 A B C S 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 显然,异或门具有半加器求和的功能,与门具有进位功能。 其逻辑图跟逻辑符号如下图:

全加器除了两个1位二进制数相加以外,还与低位向本位的进位数相加。表2为全加器的真值表。 表2 A i B i C I-1 C i S 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 由真值表可得出逻辑函数式 式中,A i 和B i 是两个相加的1为二进制数,C i-1 是由相邻低位送来的进位数, S I 是本位的全加和,C I 是向相邻高位送出的进位数。其逻辑图跟逻辑符号如下图所示: 四、实验内容 1、根据1位二进制半加器、1位二进制全加器的真值表,设计并画出1位二进制半加器的原理框图,由半加器及门电路设计并画出1位二进制全加器的原理框图(最终设计的是1位二进制全加器)。

电子电路设计交通信号灯讲解

课程设计 本科生通用课设题目:交通信号控制器 电子信息工程专业班级: 名:姓 学号: 指导教师: 2012-12-28 时间: 成绩:

前言 在现代城市中,人口和汽车日益增长,市区交通也日益拥挤,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。交通信号灯常用与交叉路口,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。 目录 一.设计要求 (3) 二.系统概述 (4) 三.总体设计方案 (5) 四.各部分电路框图 (6) 4.1秒脉冲信号发生器的设计 (6)

4.2定时器的设计 (7) 4.3 控制器的设计 (8) 4.4 显示电路的设计 (11) 五.本人负责的电路设计 (12) 5.1电路图 (12) 5.2设计原理 (13) 5.3工作逻辑原理 (14) 5.4 仿真结果 (15) 六.结束语 (16) 6.1 总结及心得体会 (17) 6.2 总体电路图见附图 (17) 参考文献 (19) 一.设计要求: 设计一个十字多路口交通信号灯控制电路,用来控制主干道和支干道的红,绿,黄三种信号灯的亮与灭; 1、主干道处于允许通行状态亮绿灯60秒,行人灯同时亮绿灯,行人灯绿变红闪烁5秒后主干道开始黄灯闪烁10秒,然后同时变红灯,主干道左、右转弯绿灯亮30秒黄灯5秒变红; 2、支干道绿灯亮50 秒,行人灯亮25秒红灯闪烁,5秒后支干道黄灯闪烁5秒,之后与行人灯同时变红;支干道绿灯

交通信号灯控制详细操作说明

交通信号灯控制详细操作说明 一、操作面板示意图: 二、修改程序的基本步骤: 按“加”或“减” 按“功能1” 按“加”或“减” 按“功能1” 按“加”或“减” 按“功能1” 按“加”或“减” 按“功能1” 步骤1、按住“显示程序”键,听毕 “啼”音后进入程序修改操作; 步骤2、显示[-0 0·7 00] 步骤3、显示[- 0 02·02 设定第一段程序开始运行的时间,按数字下 面相对应的“减”或“加”来调整时分。 显示内容说明:当前显示的是“-0 0.7 00” “-0”的含义指的是当前设定的是第一段程 序。“07 00”的含义是指时间,在以下三个 步骤中设定的程序将在凌晨7点钟开始运 行。用“·”的位置指示当操作步骤的进度, 在以下几个步骤中“·”点的位置往后移。 设定干线与支线左转弯绿灯时间,按加减来 调整干线或支线左转弯绿灯时间,注意:调 整为02.02则控制器工作于两相位模式。 步骤4、显示[- 0 2 5 2·5] 设定参数,一般不需修改,如需修改按数字 下面相对应的按键。第一位”2”代表黄灯过渡 到红灯时红灯持续时间为2秒,第二位”2” 代表绿灯过渡到黄灯时黄灯持续时间为2 秒,第三位”5”代表绿闪次数5次,第四位数 是右转弯绿灯的运行模式。 步骤5、显示[- 0 2 2 5 8·] 设定干线与支线直线绿灯时间,左边的两位 数是干线的,右边的两位数是支线的,按数 字相对应的“减”或“加”来调整绿灯时间。

三、修改多时段程序的步骤: 在基本步骤6中按下“功能1”,根据你的需要重复“修改程序的基本步骤”2-5;设定时钟的应从早上到晚上,共有十个时段可以设定。 四、修改程序中的特定数字: 1、设定左转时间[ 0 2·0 2 ]是转入二相位的特定数字 2、设定直行时间[ 0 3·0 3 ]是转入黄闪的特定数字; 3、设定时钟时间[ 2·3 5 9 ]是退出修改的特定数字; 五、手动: 在正常工作状态下按“功能2”键即进入手动工作状态,按相应键即对干线左转、支线左转、干线直行、支线直行的手动控制,再按“功能2”键返回正常工作状态。 六、恢复出厂设置及24小时连续工作设置: 如遇到不明原因的控制器故障请恢复出厂设置复位,按住“功能2”键再开电源,听毕“啼”音后即恢复出厂设置。 自动1初始化出厂设置如下:(四相位设置:直线先行)

电路CAD交通信号灯的设计

一、设计任务和要求 1.1要求和任务 ①东西与南北方向灯轮流交替工作,按照下面示意图进行。 图一循环流程图 ②要求设计中所用的计数器为一个到两个,定时时间最长为4分钟。在南北向和东西向增加强行绿灯按钮,可以强制某个方向通行而另一个方向禁止。 ③路口增加车辆传感器,某方向无车辆时可跳过绿灯时段。 ④红绿灯时段长度做成可调的,方便设置通行的时间。 ⑤增加译码显示电路,使用数码管显示倒计时。 二、方案选择与论证 2.1使用数字逻辑电路 使用数字电路需要进行计时电路以及显示电路的设计,元件规模小,电路也可靠,采用状态机方式实现也具有可操作性。 2.2选择使用51单片机控制电路 使用51单片机的优点是电路简单,作为本次设计完全具备硬件控制要求,在成本上也与数字逻辑电路相当。另外,单片机控制方便,电路修改性强,可根据具体的情况修改程序,从而达到更切合实际的效果。 综上,此次我们选择STC89C51单片控制电路实现。 三、单片机资源分配与程序设计 3.1一秒定时的实现 由于单片最长定时时间为65536us,所以无法需要计数形式的定时。我们采用方式二定时,一次定时200us,则需要重复5000次,具体定时程序如下: TMOD=0x2; //设置为采用方式二定时 TH0=0x38; //赋初值 TL0=0x38; //赋初值 设置一个变量Y,当Y=5000时,定时器溢出,则开始下一次计时。这样实现了1s的定时。 3.2控制选择设置 本次需要增加了方向传感器和强制按钮以及检测按钮,所以设计嵌套和优先级关系,还有时间调节按钮。它们关系为时间调节按钮最大,强制开关是稍次,其次是检测开关,控制循环结构的跳转,最低的是最基本的灯循环工作结构。对应程序部分如下: i f(q1==0) {

交通信号灯的设计方法

交通信号灯控制电路 一、设计任务与要求 1.设计一个十字路口的交通信号灯控制电路,要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车交替运行。 2.要求黄灯先亮5秒,才能变换行车道。 3.黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。 二、实验设备 1.数字双踪示波器 2.74LS00、74LS20、74LS74、74LS153、74LS163、74LS138、NE555、发光二极管、电阻、电容 三、实验原理与实验电路 1.实验原理简介 实验电路主要由控制器、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。 下面简要介绍个控制信号的意义: TL:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔是25秒,即两车道正常通行的时间间隔。 定时器时间到,TL=1,否则,TL=0。 TY:表示黄灯亮的时间间隔是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。由他控制定时器开始下个工作状态的定时。 AG=1:表示甲车道绿灯亮;BG=1:乙车道绿灯亮; AY=1:表示甲车道黄灯亮;BG=1:乙车道黄灯亮; AR=1:表示甲车道红灯亮;BR=1:乙车道红灯亮; 假设交通信号灯由四种状态组成: 第一种状态:甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。表示甲车道的车辆允许通行,乙车道的车辆禁止通行。绿灯亮足够时间间隔TL时,控制器发出状态信号ST,转到下一个工作状态。 二种状态:甲车道黄灯亮,乙车道红灯亮。表示甲车道上为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。黄灯亮足够的时间间隔TY时,控制器发出状态转换信号ST,转到下一个工作状态。 三种状态:甲车道红灯亮,乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行,乙车道的车辆可以通过。绿灯亮足够规定时间间隔时,控制器发出状态转换信号ST,转到下一工作状态。 四种状态:甲车道红灯来亮,乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行,乙车道未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时,控制器发出状态转换信号ST,系统又转换到第一种工作状态。 通信号灯以上四种工作状态是由控制器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、

一位全加器电路版图设计-11页精选文档

目录 1 绪论 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 设计目标 (1) 2一位全加器电路原理图编辑 (2) 2.1 一位全加器电路结构 (2) 2.2 一位全加器电路仿真分析波形 (2) 2.3 一位全加器电路的版图绘制 (3) 2.4一位全加器版图电路仿真并分析波形 (3) 2.5 LVS检查匹配 (3) 总结 (4) 参考文献 (4) 附录一:电路原理图网表 (5) 附录二:版图网表 (6)

1 绪论 1.1 设计背景 Tanner集成电路设计软件是由Tanner Research 公司开发的基于Windows 平台的用于集成电路设计的工具软件。早期的集成电路版图编辑器L-Edit在国内已具有很高的知名度。Tanner EDA Tools 也是在L-Edit的基础上建立起来的。整个设计工具总体上可以归纳为电路设计级和版图设计级两大部分,即以S-Edit为核心的集成电路设计、模拟、验证模块和以L-Edit为核心的集成电路版图编辑与自动布图布线模块。Tanner软件包括S-Edit,T-Spice, L-Edit与LVS[1]。 L-Edit Pro是Tanner EDA软件公司所出品的一个IC设计和验证的高性能软件系统模块,具有高效率,交互式等特点,强大而且完善的功能包括从IC设计到输出,以及最后的加工服务,完全可以媲美百万美元级的IC设计软件。L-Edit Pro包含IC设计编辑器(Layout Editor)、自动布线系统(Standard Cell Place & Route)、线上设计规则检查器(DRC)、组件特性提取器(Device Extractor)、设计布局与电路netlist的比较器(LVS)、CMOS Library、Marco Library,这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案。L-Edit Pro丰富完善的功能为每个IC设计者和生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。 1.2 设计目标 1.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑一位全加器电路原理图 2.用tanner软件中的TSpice对一位全加器的电路进行仿真并分析波形 3.用tanner软件中的版图编辑器L-Edit进行一位全加器电路的版图绘制,并进行DRC验证 4.用tanner软件中的TSpice对一位全加器的版图进行仿真并分析波形 5.用tanner软件的layout-Edit中的lvs功能对一位全加器进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度

交通灯电路设计

第三章数字电路课程设计 课程设计1:交通灯逻辑控制电路设计 一、简述: 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。交通灯控制电路的系统框图如图3.1.1所示: 图3.1.1 交通灯控制器系统框图 二、设计任务和要求 设计一个十字路口交通信号灯控制器。基本要求如下: 1.满足图3.1.2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。 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3.1.3所示。图3.1.3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3.1.3 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0,然后以每秒加1计数方式方式工作,直至加到绿灯灭为止;当黄灯亮时,置显示器为0,然后以每秒加1计数方式方式工作,直至加到黄灯灭为止;当红灯亮时,置显示器为0,然后以每秒加1计数方式方式工作,直至加到红灯灭为止。例如:假设每个单位时间为3 秒,当南北方向从红灯转换成绿灯时,置南北方向数字显示为0,并使数显计数器开始加“1”计数,当加到绿灯灭而黄灯亮时,数显的值应从14跳回到0,同时黄灯亮,黄灯计数,当数显值从2跳到0时,此时黄灯灭,而南北方向的红灯亮;红灯计数加“1”计数,当加到红灯灭时,数显的值应从17跳回到0。同时,使得东西方向的绿灯亮,并置东西方向开始计数。 4.扩展功能: (1)用LED 发光二极管模拟汽车行驶电路。当某一方向绿灯亮时,这一方向的1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 NSG t

交通信号灯及控制系统设备安装与施工详解

交通信号灯及控制系统设备安装与施工详解 交通信号系统包括机箱、灯杆、SCATS检测线圈、电缆与电线、取电电源、防雷与接地、管井与管道等设施设备,下面介绍各个部分的材料、安装要求和施工工序。 机箱 1.信号机箱无特殊情况时一般安装在路口的西南角。 2.信号机箱的安装应考虑设置在人行横道上视野宽阔、不妨碍行人及车辆通行、能观察到交叉口的交通状况和信号灯的变化状况、并能容易驳接电源的地点。 3.信号机箱的基础位置与人行横道的路缘距离应在50~100cm,与路缘平行,基础高于地面20cm,平面尺寸应和信号机箱底座尺寸一致,地面以下的水泥钢筋基础至少70cm 深。 4.在有可能积水的地面安装信号机箱时,应适当增加基础高度,防止信号机被积水淹没。 5.信号机箱安装完毕后,应将机箱底部的接线孔用填充物密封,防止潮气侵蚀。 6.信号机箱安装时,保护接地线、避雷器接地线的接地施工应符合GB50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》的规定;接地完毕,测量信号机箱接地电阻小于4Ω。 灯杆 灯杆制作 1.信号灯杆所属的立柱、法兰盘、地脚螺栓、螺母、垫片、加强筋等金属构件及悬臂、支撑臂、拉杆、抱箍座、夹板等附件的防腐性能应符合GB/T18226《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》的规定。 2.信号灯杆应采用圆形或多棱形经热镀锌处理的钢管制造。 3.信号灯杆安装前须经过防锈处理,底层喷涂富锌防锈底漆,外层喷涂银灰色瓷漆。 4.机动车立柱式灯杆距路面约350mm 处留有拉线孔和拉线孔门,人行道和非机动立柱式灯杆距路面约300mm 处留有拉线孔和拉线孔门。 5.立柱式灯杆拉线孔门应设有防盗措施,孔内设置接地端子座,以便接驳地线。 6.立柱式灯杆顶部安装灯具处应留有出线孔,并配备橡胶护套、电缆线回水弯挂钩,灯杆顶部应安装塑料或经防腐处理的内套式金属防水管帽。 7.悬臂式灯杆悬臂杆与支撑杆使用圆形或多棱形的变截面型材制作,悬臂与灯杆连接端宜焊接固定法兰盘,悬臂下应留有进线孔和出线孔。 8.悬臂式灯杆拉杆宜使用圆钢制作,一端配有可调距离的螺旋扣,直径和长度根据悬臂长度确定。 9.信号灯杆杆体底部应焊接固定法兰盘,法兰盘与杆体之间应均匀焊接加强筋。 灯杆安装 1.悬臂式灯杆支撑臂使用抱箍、抱箍座与灯杆连接固定;拉杆与灯杆、拉杆与悬臂、支撑臂与悬臂可使用夹板连接固定;安装时使用的固定螺栓、螺母、垫圈应使用热镀锌件并用弹簧垫圈压紧。 2.紧固标准件全部采用不锈钢材料。 3.信号灯杆安装应保证杆体垂直,倾斜度不得超过±0.5%。 4.信号灯杆安装应有足够的强度,能抵抗12 级大风或者一般移动物体的撞击。 5.信号灯杆保护接地电阻应小于4Ω。 SCATS检测线圈 材料要求

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