电子技术课程设计,交通灯简易设计
交通灯电子课程设计报告

交通灯电子课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生理解交通灯的工作原理,掌握红、黄、绿三种颜色灯的变换规律及意义。
2. 使学生了解电子电路基础知识,能够分析并搭建简单的交通灯电路。
3. 帮助学生掌握定时器在交通灯控制系统中的应用。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成交通灯电路的搭建和调试。
2. 提高学生的问题解决能力,使其能够分析并解决交通灯电路中可能出现的故障。
3. 培养学生的团队协作能力,学会在小组合作中共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对电子技术产生浓厚的兴趣。
2. 增强学生的安全意识,认识到遵守交通规则的重要性。
3. 培养学生的环保意识,了解节能减排对交通灯控制系统的影响。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术基础知识,以交通灯为载体,通过实际操作和小组合作,使学生在掌握知识的同时,提高技能和情感态度价值观。
课程要求学生具备一定的动手能力和团队协作能力,以达到预期的学习成果。
在教学过程中,教师需关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 电子电路基础知识:介绍电路的基本概念、电路元件的作用,以及电路图的识别。
- 教材章节:第二章“电路的基础知识”2. 交通灯工作原理:讲解交通灯的红、黄、绿三种颜色灯的变换规律及意义。
- 教材章节:第四章“交通信号灯控制系统”3. 交通灯电路搭建与调试:指导学生动手操作,搭建简单的交通灯电路,并进行调试。
- 教材章节:第五章“电子电路的搭建与调试”4. 定时器在交通灯控制系统中的应用:介绍定时器的工作原理,及其在交通灯控制系统中的作用。
- 教材章节:第六章“定时器及其应用”5. 故障分析与解决问题:培养学生分析并解决交通灯电路中可能出现的故障。
- 教材章节:第七章“常见故障分析与解决”6. 小组合作与成果展示:组织学生进行小组合作,共同完成交通灯电路的搭建和调试,并进行成果展示。
- 教材章节:第三章“团队合作与实践”教学内容按照教材章节顺序进行,共计6个课时。
电子课程设计交通灯报告

电子课程设计交通灯报告一、教学目标本课程旨在通过学习电子课程设计交通灯报告,让学生掌握电子电路的基本知识,学会使用电子元件设计并制作一个简单的交通灯控制系统。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.了解电子电路的基本概念和原理;2.熟悉常用电子元件的功能和用法;3.掌握交通灯控制系统的工作原理。
4.能够运用电子元件设计并制作简单的电子电路;5.能够进行电路调试,解决电路中出现的问题;6.能够撰写实验报告,对实验结果进行分析。
情感态度价值观目标:1.培养学生的动手能力和创新意识,提高他们解决实际问题的能力;2.培养学生团队合作精神,提高他们的沟通与协作能力;3.培养学生对电子科技的兴趣,激发他们继续探索科学奥秘的热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子电路基本概念和原理:电路元件、电路图、电路分析方法等;2.常用电子元件的功能和用法:电阻、电容、二极管、三极管等;3.交通灯控制系统的工作原理:信号灯控制逻辑、电路设计、控制系统实现等;4.电路设计软件的使用:学习并掌握一种电路设计软件,如Multisim、Proteus等;5.实验操作与报告撰写:进行交通灯控制系统的制作和调试,撰写实验报告。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:讲解电子电路的基本概念、原理和常用电子元件的功能及用法;2.案例分析法:分析实际的交通灯控制系统案例,让学生了解并掌握系统的工作原理;3.实验法:让学生动手制作并调试交通灯控制系统,提高他们的实践操作能力;4.讨论法:分组讨论实验过程中遇到的问题,培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:电子电路基础及其应用;2.参考书:电子电路设计手册、交通灯控制系统设计实例等;3.多媒体资料:教学PPT、实验操作视频等;4.实验设备:电路实验板、电阻、电容、二极管、三极管等电子元件。
电子技术课程设计,交通灯简易设计

电子技术课程设计,交通灯简易设计电子技术课程设计交通灯控制器的设计专业:电子信息类班级:工三1401 学号:姓名:小组成员:指导教师:时间:一、课程设计的内容:一个十字路口,两条道分别为主道和支道,各设一个红、绿、黄三色交通灯。
主道每次放行50秒,支道每次放行30秒。
每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
各交通灯均有数码管显示本状态的剩余时间。
二、课程设计的要求与数据:1). 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
主干道为东西向,有红、绿、黄三个灯;支干道为南北向,也有红、绿、黄三个灯。
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靠到禁行线之外。
2).由于主干道车辆较多而支干道车辆较少,所以主干道绿灯时间较长。
当主干道允许通行亮绿灯时,支干道亮红灯。
而支干道允许通行亮绿灯时,主干道亮红灯,两者交替重复。
主干道每次放行50秒,支干道每次放行30秒。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
3). 能实现正常的、即时显示功能。
用DE2上的四个七段数码管作为倒计时显示器。
分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。
4).能实现特殊状态的功能显示。
设S为特殊状态的传感器信号,当S=1时,进入特殊状态。
当S=0时,退出特殊状态。
按S后,能实现特殊状态功能:(1)显示器闪烁;(2)计数器停止计数并保持在原来的数据;(3)东西、南北路口均显示红灯状态;(4)特殊状态结束后,能继续对时间进行计数。
5).能实现总体清零功能。
按下R后,系统实现总清零,计数器由初始状态开始计数,对应状态的指示灯亮。
6).利用MAXPLUSⅡ或Foundation软件,设计符合以上功能要求的交通灯控制器。
用图形输入方法。
控制器、计数器的功能用功能仿真的方法验证,可通过观察有关波形确认电路设计是否正确。
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。
交通灯控制器课程设计

目录
1 设计任务及要求 2 总体设计方案 3 控制电路设计
3.1 控制电路工作原理 3.2控制电路设计过程
4 倒计时电路设计
4.1具有同步置数功能的十进制减法计数器设计 4.2主干道和支干道倒计时电路设计
5 译码显示电路设计
5.1动态显示工作原理 5.2动态显示及译码电路设计
共阴极数码管:将每个数码管的公共端(阴极)分别接三-八译码器的输出, 三-八译码器的输入为位选信号;将多个数码管的相同段接在一起,作为段码 输入端。
七段译码
报告要求
CONTENTS
01 封面
02 目录:四号 宋体
03
正文:小四 宋体 1.5 倍行距
04 参考文献 :五号 宋体
一号 宋体
四号 宋体
由具有同步置数功能的十进制减法计数器实现。
将2片级联实现2位十进制减法计数器。
当主干道或者支干道减法计数器值为01时,产生同步置数信 号,将下一状态计数初值置入。
状态
S0
00
S1
01
S2
10
S3
11
主干道预置数
D7D6 D5D4
D3D2 D1D0
0000
0101
0101
0000
0000
0101
0110
○ 黄灯每秒闪亮一次。
总体方案
时钟
红绿 灯
控制器
交通灯控 制器的功 能框图
倒计时 计数器
数码 显示扫描
管
、译码
设主干道绿灯、黄灯、红灯分别为G1、Y1、R1;支 干道绿灯、黄灯、红灯分别为G2、Y2、R2,并且 均用0表示灭,1表示亮,则交通灯有如下四种输出 状态:
状态
电子课程设计 交通灯.

模拟电子技术课程设计学院:电气与信息工程学院专业班级:学生1姓名:学生1学号:学生2姓名:学生2学号:指导教师:完成时间:成绩:目录一.设计要求 (3)二.设计的作用、目的 (3)三.设计的基本实现 (3)1.系统概述 (3)2.单元电路的设计与分析 (4)3.电路的安装与调试 (6)四.心得体会、存在的问题和进一步改进 (7)存在的问题1: (9)存在的问题2: (9)存在的问题3: (9)五.附录 (10)表2 元器件明细表 (10)附图2 (12)实物图 (12)六.参考文献 (13)简易交通灯控制逻辑电路设计报告一.设计要求(1)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,时间15s。
(2)东西方向与南北方向黄灯亮,时间5s。
(3) 南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮,时间l0s。
(4) 如果发生紧急事件,可以手动控制四个方向红灯全亮。
二.设计的作用、目的设计一个交通灯控制器,由一条主干道(东西道)和一条支干道(南北道)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。
主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行15秒,支干道每次放行10秒,还有5秒的黄灯时间作为过度,让行驶中的车辆停在禁行线以外。
通过对交通灯的设计,加深对555定时器构建电路的理解,掌握基本电路在实际生活中的应用。
三.设计的基本实现1.系统概述因为信号灯的工作状态循环不变,故可以才用扭环形计数器将单位时间脉冲按分配来实现,根据要求,可以采用n=6的扭环形计数器。
扭环形计数器可以由3个74LS-双D触发器组成。
系统由脉冲信号发生器、定时器、控制器、信号灯显示器五大部分组成。
其中脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号,通过定时器向控制器发出定时信号,使相应的LED灯发光。
控制器根据定时器的信号,进行状态间的转换,使显示器的显示发生相应转变。
2.单元电路的设计与分析图1 扭环形计数器及其译码电路译码电路:在状态表1可以得出a=Q5*/Q1,b=Q1,c=/Q5*/Q1,d=/Q5,e=Q5*/Q1,f=Q5*Q1。
电子技术课程设计交通灯

电子技术课程设计交通灯课程设计题目:交通灯控制系统设计要求:1. 设计一个简单的交通灯控制系统,模拟交通路口的红绿灯控制。
2. 系统包含三个灯,红灯、黄灯和绿灯。
交通灯的状态需要按照指定的时间间隔切换。
3. 设计一个控制器,用于控制交通灯的状态变化。
控制器可以接收外部信号来启动或停止交通灯系统。
4. 控制器需要在交通灯状态变化时发出适当的信号指示当前灯的状态。
15. 可选:设计一个按键控制系统,使用按钮来手动控制交通灯的状态变化。
设计步骤:1. 系统硬件设计:- 使用Arduino或其他单片机作为控制器。
- 连接三个LED灯(红灯、黄灯和绿灯)到控制器的GPIO口。
- 连接按钮(可选)到控制器的GPIO口。
2. 系统软件设计:- 编写控制器程序,实现交通灯的状态变化逻辑。
- 程序中需要定义交通灯的不同状态,以及对应的时间间隔。
2- 程序中需要定义外部信号的处理逻辑,以接收启动或停止交通灯系统的指令。
- 程序中需要定义按钮的处理逻辑,以接收手动控制信号并改变交通灯的状态。
3. 软硬件集成测试:- 将控制器与硬件连接,并将程序烧录至控制器。
- 测试控制器的运行状况,通过发送外部信号或按下按钮来触发交通灯的状态变化。
- 观察交通灯的状态变化是否符合设计要求,并检查控制器程序的正常工作。
4. 性能测试和优化:- 对交通灯控制系统进行性能测试,包括对交通灯状态变化的准确性、时间间隔的稳定性等方面的测试。
3- 根据性能测试结果进行必要的优化,以提高交通灯系统的性能和可靠性。
注意事项:1. 在设计过程中,需要考虑交通灯状态变化的合理性和可靠性。
可以参考交通灯的实际工作原理和规范,确保交通灯状态变化的顺序和时间间隔符合交通规则。
2. 在连接电路时,注意安全性和稳定性,避免电路短路或其他意外情况的发生。
3. 在编写控制器程序时,注意代码的可读性和可维护性,添加必要的注释和错误处理机制,以及对外部信号的响应机制。
电子课程设计交通灯

电子课程设计交通灯一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握交通灯的基本原理,理解红绿灯变化规律及其在交通安全中的作用。
2. 使学生了解电子电路设计的基本概念,学会使用简单的电子元件搭建电路。
3. 引导学生理解程序设计中的顺序结构、循环结构和条件结构,并能应用于交通灯控制程序编写。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成交通灯电路的搭建和调试。
2. 提高学生编程技能,学会使用相关软件编写交通灯控制程序,实现红绿灯的自动切换。
3. 培养学生团队协作能力,学会在项目过程中与他人沟通、合作,共同解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣,激发创新意识,提高科学素养。
2. 引导学生关注交通安全,树立安全意识,养成良好的交通行为习惯。
3. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神,增强面对挑战的自信心。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在通过实际操作,让学生将所学知识与实际应用相结合,提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本课程针对的是五至六年级学生,他们已具备一定的电子知识和编程基础,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过自主探究、小组合作的方式完成课程任务,培养其解决问题和团队协作的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,给予每个学生充分的指导和鼓励。
通过课程评估,确保学生达到预定的学习目标。
二、教学内容1. 交通灯基础知识:- 交通灯的基本原理及作用- 交通灯的颜色及意义- 交通灯的顺序变化规律2. 电子元件与电路设计:- 常用电子元件的识别与使用(如电阻、电容、LED灯、开关等)- 简单电路的搭建与测试- 交通灯电路的设计与实现3. 程序设计:- 编程软件的使用(如Scratch、Arduino等)- 程序设计基本结构(顺序结构、循环结构、条件结构)- 交通灯控制程序的编写与调试4. 教学内容的安排与进度:- 第一课时:交通灯基础知识学习,电子元件的认识,简单电路搭建- 第二课时:交通灯电路设计与搭建,程序设计基本结构学习- 第三课时:交通灯控制程序编写,调试与优化5. 教材章节及内容:- 《电子技术》第五章:电子元件及其应用- 《电子技术》第六章:简单电路设计与搭建- 《计算机编程》第三章:程序设计基本结构- 《计算机编程》第四章:事件驱动编程教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握交通灯电子课程设计的相关知识。
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电子技术课程设计交通灯控制器的设计专业:电子信息类班级:工三1401学号:姓名:小组成员:指导教师:时间:一、课程设计的内容:一个十字路口,两条道分别为主道和支道,各设一个红、绿、黄三色交通灯。
主道每次放行50秒,支道每次放行30秒。
每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
各交通灯均有数码管显示本状态的剩余时间。
二、课程设计的要求与数据:1). 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
主干道为东西向,有红、绿、黄三个灯;支干道为南北向,也有红、绿、黄三个灯。
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靠到禁行线之外。
2).由于主干道车辆较多而支干道车辆较少,所以主干道绿灯时间较长。
当主干道允许通行亮绿灯时,支干道亮红灯。
而支干道允许通行亮绿灯时,主干道亮红灯,两者交替重复。
主干道每次放行50秒,支干道每次放行30秒。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
3). 能实现正常的、即时显示功能。
用DE2上的四个七段数码管作为倒计时显示器。
分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。
4).能实现特殊状态的功能显示。
设S为特殊状态的传感器信号,当S=1时,进入特殊状态。
当S=0时,退出特殊状态。
按S后,能实现特殊状态功能:(1)显示器闪烁;(2)计数器停止计数并保持在原来的数据;(3)东西、南北路口均显示红灯状态;(4)特殊状态结束后,能继续对时间进行计数。
5).能实现总体清零功能。
按下R后,系统实现总清零,计数器由初始状态开始计数,对应状态的指示灯亮。
6).利用MAXPLUSⅡ或Foundation软件,设计符合以上功能要求的交通灯控制器。
用图形输入方法。
控制器、计数器的功能用功能仿真的方法验证,可通过观察有关波形确认电路设计是否正确。
通过编译,仿真和综合,并下载到相应芯片中实现,最后在学习机上验证设计课题的正确性。
在学习机上验证结果。
三、课程设计应完成的工作:1、按要求设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。
2、利用MAXPLUSⅡ或Foundation软件,画出设计要求的交通灯控制器电路。
用图形输入方法。
控制器、计数器的功能用功能仿真的方法验证,可通过观察有关波形确认电路设计是否正确。
通过编译,仿真和综合。
3、模拟仿真结果正确后,结合实验板设置各输入、输出端;指定下载芯片,重新编译。
编译结果正确后下载到相应芯片中。
4、下载完成后,在实验板上验证结果,利用实验板上的按键模拟呼叫源。
5、在验证结果正确后,确定方案并绘制电路图。
编写总结报告。
四、应收集的资料及主要参考文献:1.《数字电子技术基础》高等教育出版社出版,阎石主编;2.《现代电子技术实践课程指导》谢云等主编,机械工业出版社;3《EDA技术与应用》江国强,电子工业出版社,2007年1月;4《FPGA与SOPC设计教程: DE2实践》张志刚编著. 西安电子科技大学出版社。
摘要交通灯控制系统主要通过应用数字电路对交通灯控制电路的设计,使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口的两组红绿黄灯以及时间数码显示器的状态转换,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。
其中交通灯控制系统主要组成部分:控制器、译码器、秒脉冲信号发生器等。
采用四进制的计数器作为作为电路的总控制器,负责四个状态控制,电路之间各个模块的重要信息交流。
主控制器是系统的核心,由它控制译码器的工作。
译码器输出两组信号灯的控制信号,秒脉冲发生器是系统中定时器和控制器的时钟信号源,经驱动电路后驱动信号灯工作,南北支路倒计时显示分别采用两个独立的减计数器,以秒脉冲为输入,计数器的初始化置数由逻辑电路控制,计数器进位输出输入总控制器中,使系统跳变到下一个状态,计数器的输出接到7段译码器进行时间显示。
通过在各个显示部分加入适当逻辑电路和多路选择芯片来完成系统的特殊功能。
关键词:交通灯控制器、总控制电路、秒脉冲发生电路、译码显示电路、LED信号灯。
目录1 设计任务目的与要求 (1)1.1 设计任务 (1)2 模块及其原理介绍 (2)2.1 设计总体电路图 (2)2. 2 主控器模块 (3)2.3计数模块 (4)2.4置数模块 (4)2.5译码电路 (6)2.6数码管显示模块 (6)2.7数据选择器(MUX) (6)3 设计方案 (7)3.1 设计构思 (7)4 实验结果与数据分析 (7)4.1 功能测试 (7)4.2 实验现象 (8)4.3 功能分析 (9)5 结论与问题讨论 (9)6 参考文献 (9)1 设计任务目的与要求1.1 设计任务设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。
1.2 设计要求1). 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
主干道为东西向,有红、绿、黄三个灯;支干道为南北向,也有红、绿、黄三个灯。
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靠到禁行线之外。
2).由于主干道车辆较多而支干道车辆较少,所以主干道绿灯时间较长。
当主干道允许通行亮绿灯时,支干道亮红灯。
而支干道允许通行亮绿灯时,主干道亮红灯,两者交替重复。
主干道每次放行50秒,支干道每次放行30秒。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间,需要亮5秒的黄灯作为过渡,以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
3). 能实现正常的、即时显示功能。
用DE2上的四个七段数码管作为倒计时显示器。
分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。
4).能实现特殊状态的功能显示。
设S为特殊状态的传感器信号,当S=1时,进入特殊状态。
当S=0时,退出特殊状态。
按S后,能实现特殊状态功能:(1)显示器闪烁;(2)计数器停止计数并保持在原来的数据;(3)东西、南北路口均显示红灯状态;(4)特殊状态结束后,能继续对时间进行计数。
5).能实现总体清零功能。
按下R后,系统实现总清零,计数器由初始状态开始计数,对应状态的指示灯亮.2 模块及其原理介绍2.1 设计总体电路图2.2主控器模块根据设计任务设计4种状态,用二位二进制码(S1 S0)表示,设将红、绿、黄灯分别用R、G、Y 表示,A、B分别代表主干道的东西向和支干道的南北向,设主干道绿灯亮的时间为TA,支干道绿灯亮的时间为TB黄灯亮的时间为TY,则有下图所示交通灯控制状态图。
根据原理设计出主控制器模块如图示:2.3计数模块计数模块接收置数模块数据后,在秒脉冲作用下进行减法计数。
当计时时间到达,则重置数据后再进行减运算。
计数模块也有A和B两个。
计数模块可以用可预置十进制减计数器,连接成两位十进制计数器。
电路图如下:2.4置数模块置数模块分为A、B二个部分,分别给东西、南北方向的计数器A和B提供计数时的初始值,它们都是两位BCD码。
置数模块A 的预置数据如表2所示。
2.5译码电路译码电路将主控器的输出状态(S0 S1 ) 译码为东西、南北方向6个交通灯的信号,“1”表示亮灯,“0”表示灭灯,对应的真值表如表1所示。
以此画出译码电路如是:2.6数码管显示模块接收到计数模块的信号后,通过7447译码器在四个7段数码管上显示东西,南北两个方向红绿灯的实时倒数数字。
2.7数据选择器(MUX)当出现特殊情况时,计时显示发生闪烁,可在计数器后面加入二选一的数据选择器,用S和CP控制。
3 设计方案3.1 设计构思交通灯控制器的框图如下图所示,包括主控制模块、置数模块、计数模块、译码器模块和数据选择器模块几个部分,其中核心部分是主控制模块。
置数模块将交通灯的点亮时间预置到置数电路中。
计数模块以基准时间秒为单位做倒计时。
当计数值减为零即预置时间到,主控电路改变输出状态,电路进入下一个状态的倒计时。
译码器模块将主控电路的当前状态译码为红、绿、黄三色灯的点亮信号。
4 实验结果与数据分析4.1 功能测试:1、采用MAXPLUSⅡ或Foundation,对各个模块进行仿真,直到模块功能符合设计要求。
2、按总体设计连接各个模块,做系统整体的仿真。
检测是否功能不足和致命错误。
经过系统仿真得下图所示为系统仿真结果:3、把已经调试好的整体电路编译后下载到DE2实验板上进行测试,检测系统是否正常运行与功能是否完全合乎设计要求。
4.2 实验现象1、编译时出现错误警告,经检查发现是结点粘连,造成多信号输入。
是绘制问题,改正后即正常运行。
2、下载到DE2板上实验时,比较稳定。
4.3 功能分析1.红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
主干道为东西向,有红、绿、黄三个灯;支干道为南北向,也有红、绿、黄三个灯。
红灯亮禁止通行;绿灯亮允许通行,主干道每次绿灯放行50秒,南北支干道每次绿灯放行30秒;黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外,东西南北方向由绿灯转换为红灯之前均有5秒亮黄灯。
2. DE2上的四个七段数码管作为倒计时显示器。
分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。
3.S为特殊状态的传感器信号,当S=1时,进入特殊状态。
当S=0时,退出特殊状态。
按S后,能实现特殊状态功能:(1)显示器闪烁;(2)计数器停止计数并保持在原来的数据;(3)东西、南北路口均显示红灯状态;(4)特殊状态结束后,能继续对时间进行计数。
(5).R为重置功能的传感器信号,按下R后,系统实现总清零,计数器由初始状态开始计数,对应状态的指示灯亮。
5 结论与问题讨论通过此次课程设计,我获益匪浅。
我的理论水平和实践动手能力都得到很大的提高。
此次设计我采用电子电路分析方法,模块化地设计出电路。
我对自己在数字电路方面的能力有了更为客观的评价,特别是分析和设计逻辑组合电路。
整个设计过程中,我通过查找资料、分析电路、选择合适实用的元器件,尽量使电路做到最好最完善。
由此培养了我严谨的学习态度,是我认识到做任何事都不要抱有侥幸心理,一定要踏踏实实地做好。
同时也让我认识到电子技术科学领域的广袤,学到了很多课堂上学不到的知识,同时遇到各种各样新问题,并认真地解决了这些问题。
另外对各种电子类设计的计算机辅助工具有了更深一步的了解。
6 参考文献1.《数字电子技术基础》高等教育出版社出版,阎石主编;2.《现代电子技术实践课程指导》谢云等主编,机械工业出版社;3.《EDA技术与应用》江国强,电子工业出版社,2007年1月;3.《FPGA与SOPC设计教程: DE2实践》张志刚编著. 西安电子科技大学出版社。