交通灯控制逻辑电路设计实验报告
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。
放风筝小学生二年级作文1星期天下午,阳光明媚,微风吹拂,天气格外温暖,我的心情也很好,因为叔叔要带我去放风筝。
我和叔叔一路走一路说笑着,不知不觉就来到了广场。
广场上的人可真多呀!很多人都在放风筝。
天上的风筝一个比一个飞得高,像鸟儿一样在空中自由地盘旋。
看着一个个高高飞起的风筝,我的心痒痒的,已经有些迫不及待了。
我是第一次放风筝,所以需要身为高手的叔叔示范一次。
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。
看着叔叔的示范,我觉得我会放风筝了。
于是,我学着叔叔的样子慢慢放线。
因为我总站在原地,风一停,风筝就会掉下来。
这时,叔叔对我喊:“跑,跑起来!”听了这话,我立马在广场上跑起来,风筝果然如叔叔说的那样飞了起来。
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。
叔叔赶紧过来帮我解开风筝线,并教了几种方法避开别的风筝。
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。
望着天空飞舞的风筝,我不禁想到,有时我们就像那风筝,总想飞得更高更远,可总被拿着风筝线的父母紧紧拽着,可换个角度想,没有了父母的帮助,我们怎会高高飞起?放风筝小学生二年级作文2星期天下午,秋高气爽,微风习习,我兴高采烈地和妈妈去太子山公园放风筝我的风筝是金鱼形状的,它有一双圆溜溜的眼睛、淡蓝色的鱼鳞、金色的脑袋和金黄色的尾巴,非常惹人喜爱!我们来到太子山公园,看道人们三个一群五个一伙的在放风筝。
天上无颜六色、形态各异的风筝让人眼花缭乱,有展翅高飞的老鹰,有精美别致的脸谱,有喜气洋洋的猪八戒,还有拖着长长尾巴的蜻蜓……我一边欣赏,一边和妈妈找了一个空旷的地方放风筝。
plc红绿灯实验报告

plc红绿灯实验报告篇一:交通灯PLC控制实验报告交通灯的PLC控制实验报告学院:自动化学院班级:0811103姓名:张乃心学号:2011213307实验目的1.熟悉PLC编程软件的使用和程序的调试方法。
2.加深对PLC循环顺序扫描的工作过程的理解。
3.掌握PLC 的硬件接线方法。
4.通过PLC对红绿灯的变时控制,加深对PLC按时间控制功能的理解。
5.熟悉掌握PLC的基本指令以及定时器指令的正确使用方法。
实验设备1.含可编程序控制器MicroLogix1500系列PLC的DEMO实验箱一个2.可编程序控制器的编程器一个(装有编程软件的PC电脑)及编程电缆。
3.导线若干实验原理交通指挥信号灯图I/O端子分配如下表注:PLC的24V DC端接DEMO模块的24V+ ;PLC的COM端接DEMO 模块的COM 。
系统硬件连线与控制要求采用1764-L32LSP型号的MicroLogix 1500可编程控制器,进行I/O端子的连线。
它由220V AC供电,输入回路中要串入24V直流电源。
1764系列可编程控制器的产品目录号的各位含义如下示。
1764:产品系列的代号L :基本单元24 :32个I/O点(12个输入点,12个输出点)B :24V直流输入W :继电器输出A :100/240V交流供电下图为可编程控制器控制交通信号灯的I/O端子的连线图。
本实验中模拟交通信号灯的指示灯由24V直流电源供电。
O/2-O/4为南北交通信号灯,O/5-O/7为东西交通信号灯。
实现交通指挥信号灯的控制,交通指挥信号灯的布置,控制要求如下:(1)信号灯受一个启动开关控制,当启动开关接通时,信号灯系统开始正常工作,且先南北红灯亮,东西绿灯亮。
当启动开关断开时,所有信号灯熄灭。
(2)南北红灯维持25秒。
在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维持20秒。
到20秒时,东西绿灯闪亮,闪亮3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持2秒。
交通灯控制器设计实验报告

交通灯控制器设计实验报告设计性实验项目名称交通灯控制器设计实验项目学时:3学时实验要求:■必修□选修一、实验目的1、学习与日常生活相关且较复杂数字系统设计;2、进一步熟悉EDA实验装置和QuartusⅡ软件的使用方法;3、学习二进制码到BCD码的转换;4、学习有限状态机的设计应用。
二、实验原理交通灯的显示有很多方式,如十字路口、丁字路口等,而对于同一个路口又有很多不同的显示要求,比如十字路口,车辆如果只要东西和南北方向通行就很简单,而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂,本实验仅针对最简单的南北和东西直行的情况。
要完成本实验,首先必须了解交通路灯的燃灭规律。
本实验需要用到实验箱上交通灯模块中的发光二极管,即红、黄、绿各三个。
依人们的交通常规,“红灯停,绿灯行,黄灯提醒”。
其交通灯的燃灭规律为:初始态是两个路口的红灯全亮之后,主干道的绿灯亮,乡间道路的红灯亮,主干道方向通车,延时一段时间后,乡间公路来车,主干道绿灯灭,黄灯开始闪烁。
闪烁若干次后,主干道红灯亮,而同时乡间公路的绿灯亮,延时一段时间后,乡间公路的绿灯灭,黄灯开始闪烁。
闪烁若干次后,再切换到主干道方向,重复上述过程。
三、设计要求完成设计、仿真、调试、下载、硬件测试等环节,在型EDA实验装置上实现一个由一条主干道和一条乡间公路的汇合点形成的十字交叉路口的交通灯控制器功能,具体要求如下:1、有MR(主红)、MY(主黄)、MG(主绿)、CR(乡红)、CY(乡黄)、CG(乡绿)六盏交通灯需要控制;2、交通灯由绿转红前有4秒亮黄灯的间隔时间,由红转绿没有间隔时间;3、乡间公路右侧各埋有一个串连传感器,当有车辆准备通过乡间公路时,发出请求信号S=1,其余时间S=0;4、平时系统停留在主干道通行(MGCR)状态,一旦S信号有效,经主道黄灯4秒(MYCR)状态后转入乡间公路通行(MRCG)状态,但要保证主干道通行大于一分钟后才能转换;5、一旦S信号消失,系统脱离MRCG状态,即经乡道黄灯4秒(MRCY)状态进入MGCR状态,即使S信号一直有效,MRCG状态也不得长于20秒钟;6、控制对象除红绿灯之外,还包括分别在主干道和乡间公路各有一个两位十进制倒计时数码管显示。
交通灯设计实验报告

《电子技术实践及仿真》孙丽霞主编
《数字电子计数基础》周良权主编
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根据状态表,不难列出东西方向和南北方向绿,黄,红灯的逻辑表达式:
东西方向绿灯:EWG=Q4Q5
图3
B.控制器电路
本实验选用8位寄存器74LS164组成扭环行十二进制计数器。扭环型十二进制计数器的模块电路图4示:
表5扭环形十二进制计数器的状态表
t
计数器输出
南北方向
东西方向
Q0
交通灯控制器设计实验报告

一、实习目的:1. 通过实习让学生掌握开关电源整机电路;2. 能够根据印制电路板画出整机电路图;3. 能够识别检测开关电源的元器件;4. 能够正确拆卸和焊接元器件;5. 会测试主要工作点的阻值、电压和波形;6. 能够根据故障现象判断故障部位;7. 能够进行实际故障维修。
二、实训器材:万用表、开关电源套件、电烙铁、焊锡、吸锡器。
三、实习原理与步骤:1.认识拆卸、检测元器件。
电阻:5.6Ω,270k,5.1k,270Ω,2.7k,10k,15k。
四个色环电阻的识别:第一、二环分别代表两位有效数的阻值;第三环代表倍率;第四环代表误差。
五个色环电阻的识别:第一、二、三环分别代表三位有效数的阻值;第四环代表倍率;第五环代表误差。
然后用万用表将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接测出实际电阻值进行比对。
为了提高测量精度,应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。
电容:100uF/400WV,100uF/50,10uF/350,100uF/160,22uF/50V,57PF,47000PF。
用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。
测量时,可选用万用表R×10k挡,用两表笔分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。
若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。
二极管:1N4007,RG2,FR107。
测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位(注意不要使用RX1档,以免电流过大烧坏二极管),再将红、黑两根表笔短路,进行欧姆调零。
①正向特性测试,把万用表的黑表笔(表内正极)搭触二极管的正极,红表笔(表内负极)搭触二极管的负极。
若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间,这时的阻值就是二极管的正向电阻,一般正向电阻越小越好。
若正向电阻为0值,说明管芯短路损坏,若正向电阻接近无穷大值,说明管芯断路。
短路和断路的管子都不能使用。
②反向特性测试,把万且表的红表笔搭触二极管的正极,黑表笔搭触二极管的负极,若表针指在无穷大值或接近无穷大值,管子就是合格的。
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。
交通灯控制逻辑电路设计与总结报告

交通灯控制逻辑电路设计与总结报告第一篇:交通灯控制逻辑电路设计与总结报告交通灯控制逻辑电路设计与总结报告一、设计任务用CPLD设计路口交通灯控制器二、设计要求1、满足一下时序要求:南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮;南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮;2、每一方向的红(绿)黄灯总共维持30秒;3、十字路口要有时间显示,具体为:当某一方向绿灯亮时,置显示器为30秒,然后以每秒减一技术方式工作,直至减到数为4秒时,红绿灯熄灭,黄灯开始间隙闪耀4秒,减到0时,红绿灯交换,一次工作循环结束,进入下一步另一方向的工作循环;4、红绿灯均采用发光二极管;5、设计由晶振电路产生1Hz标准秒信号的单元电路(实际秒脉冲由开发箱提供);6、要求对整体电路进行仿真,观察并记录下仿真波形;7、选作部分:a、手动调整和自动控制,夜间为黄灯闪耀;b、白天黄灯亮时,以2Hz的速度闪烁点亮四秒;c、红绿灯循环点亮时间可以自由修改。
三、设计设备含有Quartus软件的电脑一台,可下载的试验台;四、设计方法使用VHDL语言进行程序的设计运行和仿真,以及波形的运行仿真,最后进行下载仿真;五、方案论证方案1:把整个流程分成几个进程来做;方案2:每个进程都使用if和case语句实现功能的实现;方案3:使用状态机来实现状态间的转换;方案论证:1、要实现整个流程,需要做的输出内容类型不同,如果放在一个进程里面就比较容易混淆,产生混乱。
而采用分成几个进程来做的方式就明确了每个模块的内容和分工,使其调理清晰,一目了然;2、if语句是条件语句,是VHDL语言中常用的基本语句。
该流程中的变量比较繁多,而使用case语句分情况列出来,简洁明了。
3、状态机的使用格式简洁,使用简单方便,特别是在进行状态的转换时候。
并行的状态转换不易出错,可将状态转换、赋值、计数等多个功能封装在某一个状态中,并且更加便于为系统添加新的状态功能。
方案选定:通过以上分析,确定用以上方案为本次设计的方案。
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《数字设计》课程实验报告
实验名称:交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现
学员:学号:
培养类型:年级:
专业:所属学院:
指导教员:职称:
实验室:实验日期:
交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现
一、实验目的:
1. 熟悉Multisim仿真软件的主要功能和使用。
2. 熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能和使用。
3. 运用逻辑设计知识,学会设计简单实用的数字系统。
二、实验任务及要求:
1.设计一个甲干道和乙干道交叉十字路口的交通灯控制逻辑电路。
每个干道各一组指示灯(红、绿、黄)。
要求:当甲干道绿灯亮16秒时,乙干道的红灯亮;接着甲干道的黄灯亮5秒,乙干道红灯依然亮;紧接着乙干道的绿灯亮16秒,这时甲干道红灯亮;然后乙干道黄灯亮5秒,甲干道红灯依然亮;最后又是甲干道绿灯亮,乙干道变红灯,依照以上顺序循环,甲乙干道的绿红黄交通指示灯分别亮着。
2.要求:
(1)分析交通灯状态变换,画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态图。
(2)设计时序逻辑电路部分,写出完整的设计过程,画出逻辑电路图。
在Multisim仿真平台上,搭建设计好的该单元电路,测试验证,将电路调试正确。
(3)设计组合逻辑电路部分,写出完整的设计过程,画出逻辑电路图。
在Multisim仿真平台上,搭建设计好的该单元电路,测试验证,将电路调试正确。
(4)用74LS161计数器构造16秒定时和5秒定时的定时电路,画出连线图。
在Multisim仿真平台上,选用74LS161芯片连线,测试验证,将电路调试正确。
(5)在Multisim仿真平台上形成整个系统完整的电路,统调测试结果。
三、设计思路与基本原理:
依据功能要求,交通灯控制系统应主要有定时电路、时序逻辑电路及信号灯转换器组合逻辑电路组成,系统的结构框图如图1所示。
其中定时电路控制时序逻辑电路状态的该表时间,时序逻辑电路根据定时电路的驱动信号而改变状态,进而通过组合逻辑电路控制交通灯系统正常运行。
在各单元电路的设计顺序上,最先设计基础格雷码顺序的交通灯控制状态图,由此确定时序逻辑电路的设计,并完成该部分电路的调试。
接着在设计好时序路逻辑电路的基础上,根据状态输出设计组合逻辑电路,并完成该部分的调试。
最后完成定时电路的设计与调试。
整合电路,形成整个系统完整的电路,统调测试结果。
图1 交通灯控制系统结构框图
四、各单元电路设计与调试:
1.时序逻辑电路的设计与调试
分析交通灯状态变换,画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态表。
由表可知交通灯变换共有4种状态,因此需要两个触发器来控制其状态输出从00
→01→11→10→00的状态循环。
实验中采用两个D触发器设计电路。
画出二进制码状态表
分别画出Q0、Q1的卡诺图,由卡诺图得到激励方程:
D1(t+1)=Q0 D0(t+1)=Q1
. . .. .
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0 1 1 1
Q 0卡诺图
Q 1卡诺图
根据激励方程连接电路,并在mulitsim 上测试,电路图如下:
2.组合逻辑电路的设计与调试
在设计好时序逻辑电路的基础上,对照交通灯状态转化表,设计出相应输出状态下的组合逻辑电路并测试。
电路图如下:
Q0
Q1
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1 0 1
3.定时电路的设计与调试
定时电路部分设计是交通灯系统设计的核心所在。
按题目要求,用74LS161设计出的电路需要能有16秒定时器与5秒定时器功能。
考虑到需要用到74LS161的记满16进位功能,所以在16秒定时器的预置数是0000,在5秒定时器的预置数为1011,不难发现,其中C的预置位都为0,故将其直接接地即可。
在16秒定时器中预置位A=B=D=0,在5秒定时器中预置位A=B=D=1,而他们对应的状态Q1Q0分别为00、11和01、10。
不难发现,A=B=D=Q1⊕Q0,所以可以采取该方法预置输入。
至于清零端,可采取记满进位信号来控制。
电路图如下:
五、整体电路设计与调试
在完成了各部分电路的设计后,整合电路,完成整个交通灯系统的设计与仿真。
电路图如下:
六、测试与调试说明(遇到的问题及解决办法)
实验结果提交的Multisim文件有定时器电路文件、时序电路文件、组合译码电路文件及完整的交通灯电路文件。
如图所示:
在设计过程中,在时序逻辑电路及组合逻辑电路中并未遇到问题,而在定时器设计电路中刚开始时如何设置预置位困扰了我。
在咨询同学下,发现了可以利用Q0与Q1异或达到要求的目的。
七、总结与体会
这次交通灯系统设计与仿真实验不仅让我巩固了平常的知识,提高了自己运用所学数字设计的能力,而且很大程度开拓了我的思维。
这不像实验书中的实验那样给定电路图,你只需要按图连接元件就可以。
这次实验需要我们自己发散思维,自己设计电路,很有效的检验和提高了我的数电设计能力。
八、思考题
(1)用555定时器构造“秒脉冲发生器”,作为电路的时钟信号部分。
“秒脉冲发生器”电路(multisim文件见附件)如下:
电路测试截图如下:
(2)用门电路构造“减法计数器”,在系统中加入倒计时数字显示功能。
倒计时电路multisim文件见附件。
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