交通灯电路设计
交通灯控制电路的设计(实验报告)

交通信号灯控制电路的设计一、设计任务与要求1、任务用红、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车辆交替运行,且通行时间都为25s的十字路口交通信号灯,并且由绿灯变为红灯时,黄灯先亮5s,黄灯亮时每秒钟闪亮一次。
2、要求画出电路的组成框图,用中、小规模集成电路进行设计与实现用EAD软件对设计的部分逻辑电路进行仿真,并打印出仿真波形图。
对设计的电路进行组装与调试,最后给出完整的电路图,并写出设计性实验报告。
二、设计原理和系统框图(一)设计原理1、分析系统的逻辑功能,画出其框图交通信号灯控制系统的原理框图如图2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。
秒脉冲信号发生器是该系统中定时器和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1 交通灯控制电路设计框图图中:Tl:表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25s,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5s。
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。
它一方面控制定时器开始下一个工作状态的定时,另一方面控制着交通信号灯状态转换。
2、画出交通信号灯控制器ASM图(1)甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。
表示甲车道上的车辆允许通行,乙车道禁止通行。
绿灯亮足规定的时间隔TL时控制器发出状态信号ST转到下一工作状态。
(2)乙车道黄灯亮乙车道红灯亮。
表示甲车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乙车道禁止通行。
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)甲车道红灯亮乙车道绿灯亮。
表示甲车道禁止通行乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时 控制器发出状态转换信号ST转到下一工作状态。
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。
交通信号灯控制电路的设计与仿真

交通信号灯控制电路的设计与仿真交通信号灯是城市道路上的重要交通设施。
它不仅能够引导车辆行驶方向、保障行人安全出行,还能有效地控制交通流量,缓解车辆拥堵问题。
然而,要使交通信号灯发挥作用,就需要一个可靠的信号控制电路。
本文将介绍交通信号灯控制电路的设计与仿真。
1. 控制电路设计交通信号灯控制电路是一种可编程逻辑电路(FPGA)。
它可以根据不同的交通需要配置不同的控制方案。
基本的控制方案有三种:顺序控制、时间计划控制和循环控制。
1.1 顺序控制顺序控制是最简单的交通信号灯控制方案,它依次控制交通灯的颜色。
设计电路需要先设置一个时钟,并定义各信号灯的状态,例如,当橙色灯亮的时候,等待5秒钟后,绿色灯亮;当绿色灯亮时,等待10秒钟后,红色灯亮。
这样的交通信号灯控制方案简单、稳定,但是不适用于复杂的交通环境。
1.2 时间计划控制时间计划控制是根据交通流量和道路容量的不同,对交通信号灯的时间进行调整的控制方案。
具体做法是,通过交通流量传感器测量每个方向的车辆流量并累积,运用时序控制器进行计算,并对红绿灯时间进行动态调整。
这样可以保证交通信号灯实时地适应不同的流量情况,但是需要大量的传感器和计算器。
1.3 循环控制循环控制是一种随机的交通信号灯控制方案,通过交通数据和计算机模型确定路口交通灯每轮的时间长度,并以不同的顺序轮换信号灯,这样按照循环周期可能使交通流量更加均衡,并且可以排除一些失误。
但是需要进行大量的计算,并且不适用于复杂的交通环境。
2. 仿真设计完成后,需要对交通信号灯控制电路进行仿真,以检验控制电路的稳定性和有效性。
仿真软件通常有多种,本文介绍两种常用的仿真软件。
2.1 QucsQucs是一个免费的仿真软件,具有模拟、线性和非线性仿真电路的能力,可以模拟电路和系统的频段、噪声和传输等特性。
在Qucs中,可以很容易地设计复杂的控制电路,通过仿真分析不同方案的控制效果。
2.2 SPICESPICE是一种常用的模拟软件,主要用于电路和系统仿真。
交通灯逻辑控制电路设计

交通灯逻辑控制电路设计
交通灯逻辑控制电路设计是一项必要的交通管理技术,用于控制十字路口的交通流量和秩序。
设计交通灯逻辑控制电路需要充分考虑交通流量、车速、车辆类型等因素,以保证交通流畅和安全。
交通灯逻辑控制电路设计的原理通常是通过安装在各个路口的
传感器、控制器和信号灯来实现的。
传感器用于检测车辆和行人的流量,控制器根据传感器采集的数据来控制信号灯的亮度和颜色,信号灯则会告知驾驶员和行人当前路口的通行状态。
交通灯逻辑控制电路的设计需要考虑多个因素,例如信号灯的时长、颜色切换频率、车辆和行人通行优先级等。
通常,设计师会使用电子控制器或微控制器来实现交通灯逻辑控制电路,以确保电路的可靠性和高效性。
在设计交通灯逻辑控制电路时,需要考虑交通安全和畅通的原则,严格按照交通法规的规定进行操作,以确保驾驶员和行人的安全。
同时,还需要考虑到节能和环保的理念,最大限度地减少能源浪费和环境污染。
总结起来,交通灯逻辑控制电路设计是一项复杂的技术工作,需要依据科学依据和实践经验来进行,以确保交通流畅和安全。
交通灯控制电路设计

交通灯控制电路设计交通灯是城市交通管理的重要组成部分,通过交通灯控制电路来控制交通信号灯的亮灭,可以使交通流畅有序,提高交通效率和安全性。
下面将详细介绍交通灯控制电路的设计。
首先是输入接口部分。
交通灯控制电路可以通过光电传感器或者车辆探测器等装置来获取交通流量信息,并将其转化成电信号输入到控制电路中。
光电传感器一般采用红外线或激光来感应车辆的到来,车辆探测器则通过地感线圈感应车辆进入或离开的情况。
这些输入装置可以将车辆信息转化成电信号,为后续控制提供数据支持。
接下来是逻辑控制部分。
交通灯的控制有固定时间控制和可调控制两种方式,可以根据实际需要选择。
固定时间控制往往采用时序控制器来实现,时序控制器根据预设的时间来控制交通信号灯的亮灭。
可调控制则需要根据交通流量实时情况来动态调整交通信号灯的运行状态,可以采用微处理器或者PLC控制器来实现。
逻辑控制部分会根据输入接口的数据以及预设的控制规则进行相应的处理,控制交通信号灯的转换。
最后是输出接口部分。
输出接口部分主要是将控制信号转化成驱动交通信号灯的电信号。
交通信号灯一般有红、黄、绿三种颜色,分别表示停、警示和行。
通过驱动器来控制交通信号灯的亮灭状态,驱动器一般由继电器、晶体管等元件组成。
输出接口部分将逻辑控制部分产生的控制信号转化成驱动交通信号灯的电信号,实现交通信号灯的亮灭控制。
首先是稳定性。
交通灯控制电路应具有良好的稳定性,能够在各种环境条件下正常工作,不受外界干扰。
稳定性可以通过增加滤波电路和抗干扰设计来实现。
其次是可靠性。
交通灯是城市交通管理的重要设施,因此交通灯控制电路需要具备高可靠性,能够长时间稳定工作,减少故障率和维护成本。
再次是安全性。
交通灯控制电路在设计时需要遵循安全原则,确保交通灯的控制不会产生误操作,保证交通安全。
最后是灵活性。
交通灯控制电路应具备一定的灵活性,能够根据实际需要进行调整和扩展,以适应交通流量的变化和城市的发展。
综上所述,交通灯控制电路设计是一个涉及多个方面的复杂工程,需要根据实际需求和要求进行综合设计。
交通灯控制电路设计与制作

交通灯控制电路设计与制作交通灯控制电路设计与制作随着人口的不断增长和城市化的进程,各种交通工具的数量不断增加,交通技术的创新和发展也越来越受到关注。
交通灯是现代城市交通中非常重要的一种交通设施,它能够有效地控制车辆流量和行人行动,从而提高道路的安全性和交通效率。
交通灯控制电路是交通灯工作的核心系统。
它通过电子元器件将交通灯控制的信号转换成数字控制信号,进而实现交通灯的开关控制和颜色切换。
本文将介绍交通灯控制电路设计和制作的基本原理和步骤。
一、交通灯控制电路设计原理交通灯控制电路主要由以下几部分组成:时钟电路、数字控制电路、继电器控制电路、LED灯管控制电路等。
时钟电路:时钟电路是交通灯控制电路的基础部分,它通过高精度的电子元器件实现系统的节拍同步和计时。
在交通灯控制电路中,时钟电路的作用是控制信号频率和时间周期,为后面的数字控制和继电器控制提供时间基准。
数字控制电路:数字控制电路是交通灯控制电路的核心部分,它是把传统的机械式控制方式转化成数字化控制,实现自动控制的关键部分。
数字控制电路主要采用的是单片机技术,通过熟练掌握单片机编程语言和电路设计原理,可以实现复杂的交通信号控制方案。
继电器控制电路:继电器控制电路是一种实现数字控制信号与物理控制信号相互转换的电路。
它通过将数字控制信号转换成真实的高电平或低电平信号,从而控制车辆和行人信号灯的开关状态,改变交通灯的亮灭状态。
LED灯管控制电路:LED灯管控制电路是一种专门用于LED 灯传输控制信号的电路。
它通过对LED灯管的电流和电压进行调节,实现交通灯颜色的切换和灯管亮度的调节。
以上几个部分组成了一个完整的交通灯控制电路系统。
在实际设计和制作过程中,需要对各部分电路进行精心的设计和调试,以确保系统的可靠性和稳定性。
二、交通灯控制电路制作步骤1.准备材料和测试工具在制作交通灯控制电路时,需要准备一些基本的材料和测试工具。
其中包括电子元器件、电路设计软件、A/D转换器、逻辑单元、控制线缆、继电器、LED灯管、电路板和焊接工具等。
简易交通灯控制电路的设计

简易交通灯控制电路的设计交通灯控制电路是现代城市交通管理的重要组成部分,其设计方案的合理性和可靠性对保障人民出行的安全和畅通至关重要。
在本文中,我将介绍一个简单的交通灯控制电路的设计方案,涉及到所需材料、电路设计、电路连接和电路测试等方面,旨在提供一种可行的设计思路及实现方法。
一、所需材料1. PCB板2. AT89C2051单片机3. LCD12864液晶显示屏4. DS1302时钟模块5. 7段LED数码管6. 红绿黄LED发光二极管7. 继电器8. 12V电源适配器9. 74HC595芯片10. 电容、电阻、连接线等二、电路设计本次交通灯控制电路采用单片机AT89C2051作为控制核心,通过LCD12864液晶显示屏展示交通灯状态,并且控制红绿黄三色LED灯。
还采用DS1302时钟模块来实现交通灯的定时控制,以确保交通灯的安全和准确性。
具体的电路设计如下:1.电源模块本电路采用12V电源适配器作为供电来源,将电源接入100uf电解电容并接入AT89C2051芯片VCC引脚,以确保芯片工作电压稳定。
2.时钟模块DS1302时钟模块通过连接到P1.0、P1.1和P1.2引脚来实现对交通灯的定时控制。
还需将时钟模块的CLK、DIO和RST引脚分别连接到AT89C2051芯片的P1.4、P1.5和P1.6引脚来实现数据传输和控制信号输出。
3.LCD显示模块将LCD显示屏的RS、RW和E引脚连接到AT89C2051芯片的P3.0、P3.2和P3.1引脚,将LCD数据引脚DB0-DB7连接到AT89C2051芯片的P2.0-P2.7引脚,以在交通灯控制过程中显示交通灯状态。
4.7段LED数码管模块将74HC595芯片、CD4511译码器和7段LED数码管连接在一起,将74HC595芯片的SER、SRCLK和RCLK引脚连接到AT89C2051芯片的P1.7、P1.5和P1.6,将CD4511译码器的A、B、C、D和O引脚分别连接到74HC595芯片的Q0-Q3和74HC595芯片的Q4引脚,将7段LED数码管的公阴极连接到CD4511译码器的O引脚,在交通灯控制过程中实现倒计时显示。
交通灯逻辑电路设计

交通灯逻辑电路设计
交通灯逻辑电路设计是利用数字电路实现对交通信号灯的控制。
一般来说,交通灯逻辑电路包括三个部分:红灯、黄灯和绿灯。
首先,我们需要确定每个灯的状态转换条件。
例如,当交通灯处于红灯状态时,如果检测到车辆或行人通过,则应将状态转换为黄灯;当黄灯状态持续一段时间后,如果没有检测到车辆或行人通过,则应将状态转换为绿灯;当交通灯处于绿灯状态时,如果检测到车辆或行人通过,则应将状态转换为黄灯。
其次,我们需要选择合适的数字电路元件来实现这些状态转换条件。
常用的数字电路元件包括触发器、计数器、译码器等。
根据具体需求,我们可以将这些元件组合起来形成一个完整的交通灯逻辑电路。
最后,我们需要进行仿真测试以确保交通灯逻辑电路的正确性。
通过模拟不同的场景和情况,我们可以验证交通灯逻辑电路是否能够正确地控制交通信号灯的状态转换。
总之,交通灯逻辑电路设计需要考虑多个因素,包括状态转换条件、数字电路元件选择和仿真测试等。
只有在充分考虑这些因素的基础上才能设计出高效可靠的交通灯逻辑电路。
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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
发光二极管接通,并一个一个向前移动,表示汽车在行驶;当遇到黄灯时,移位发光二极管就停止,而过了十字路口的移位发光二极管继续向前移动;红灯亮时,则另一方向转为绿灯亮,那么,这一方向的LED发光二极管就开始移位(表示这一方向的车辆行驶)。
(2)用倒计时实现数字显示(限定仍然用74LS161芯片实现)。
三、可以使用的器件
74LS164(8位移位寄存器)
74LS161(4位二进制加法计数器)
74LS74 (双D触发器)
74LS04(六反相器)
74LS00(2输入端四与非门)
74LS08(2输入四与门)
CC4511(显示译码器)
LED(共阴极)
555定时器
若干电阻、电容
四、设计方案提示
根据设计任务和要求,参考交通灯控制器的逻辑电路主要框图3.1.1,设计方案可以从以下几部分进行考虑。
1.秒脉冲和分频器
因十字路口每个方向绿、黄、红灯所亮时间比例分别为5:1:6,所以,若选4 秒(也可以3 秒)为—单位时间,则计数器每计4 秒输出—个脉冲,秒脉冲用555定时器构成的多谐振荡器实现,并通过触发器分频实现4秒(或其它规定时间)的单位时间。
2.交通灯控制器
由波形图可知,计数器每次工作循环周期为12,所以可以选用12进制计数器。
计数器可以用单触发器组成,也可以用中规模集成计数器。
这里我们选用中规模74LSl64八位移位寄存器组成扭环形12进制计数器。
3.显示控制部分
显示控制部分,实际是—个定时控制电路。
当绿灯亮时,使加法计数器开始工作(用对方的红灯信号控制),每来—个秒脉冲,使计数器加1,直到计数器绿灯灭而停止。
译码显示可用七段泽码器,显示器用LED 显示器,计数器采用
74LSl61。
4.手动/自动控制,夜间控制
这可用—选择开关进行。
置开关在手动位置,输入单次脉冲,可使交通灯处在某一位置上,开关在自动位置时,则交通信号灯按自动循环工作方式运行。
夜间时,将夜间开关接通,黄灯闪亮。
5.汽车模拟运行控制
用移位寄存器组成汽车模拟控制系统,即当某一方向绿灯亮时,则绿灯亮“G”信号,使该路方向的移位通路打开,而当黄、红灯亮时,则使该方向的移位停止。
五、课程设计准备要求
1.查阅有关资料,了解74LS164、74LS74、74LS161、CC4511、LED、555等芯片的功能和管脚排列图。
2.设计出交通灯控制器各模块电路图(含所用元件参数)和总电路图。
其中要求时标电路的输出信号频率为1Hz。
进行实验时必须携带完整电路图。
3.按照给定的芯片设计电路。