交通灯控制器课程设计说明书
交通灯控制器课程设计说明书

交通灯控制器课程设计说明书课程设计说明书学生姓名:____________ 学号:________________学院:_______________________________________专业:_______________________________________题目:_____________ 交通灯控制器_____________指导教师:职称:2010年1月15日目录1、实验任务 (3)2、实验目的 (3)3、设计方案 (3)4、参考电路设计 (4)5、实验仪器设备 (9)6、实验心得 (10)一.实验任务设计一个交通灯控制器,具体要求如下:1、以红,黄,绿三种颜色的发光管作为交通灯。
绿灯亮表示可以通行, 红灯亮表示禁止通行.黄灯亮表示未通过的车辆禁止通行.2、每次放行时间为30秒,红转绿或绿转红时,需黄灯亮5秒作为过度。
二.实验目的1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程。
2、学习使用PROTEL软件绘制电路原理图和印刷版图。
]3、掌握应用EWB对设计的电路进行仿真,通过仿真结果验证设计的正确性。
三.设计方案交通灯控制器参考方案图1 图1为交通灯控制器的一个参考设计方案。
在这一方案中,系统主要由控制器.定时器•脉冲信号发生器.译码器•信号灯组成。
TL.TY为定时器的输出信号,ST为控制器的输出信号。
当车道绿灯亮时,定时器开始记时,当记时到30秒时,TL输出为1,否则,TL=0;当车道黄灯亮后,定时器开始记时,当记时到5秒时,TY输出为1,否则,TY=0;ST 为状态转换信号,当定时器数到规定的时间后,由控制器发出状态转 换信号,定时器开始下一个工作状态的定时计数。
控制状态为:表1 •状态转换表图2画出了控制器的状态转换图,图中TY 和TL 为控制器的输入信号,ST 为控制器的输出信号。
00 .01 . 11.交通信 号灯有四个状态, 用SO. 来表 SI. S2 • S3 示,并且分别 分配编码状态为图2.状态转换图四.参考电路设计1 .定时器电路定时器由与系统秒脉冲(由时钟脉冲产生器提供)同步的计数器构成,要求计数器在状态信号ST作用下,首先清零,然后在时钟脉冲上升沿作用下,计数器从零开始进行增1计数,向控制器提供模5的定时信号TY和模30的定时信号TLo 计数器选用集成电路74LS163进行设计较简便。
华南理工大学-单片机课程设计说明书完整版-交通灯控制

课程设计说明书交通灯控制设计院(系)专 业班 级学生姓名指导老师2012年 3 月 5 日华 南 理 工 大 学课程设计任务书兹发给学生课程设计任务书,内容如下:1.设计题目:交通灯控制设计2.应完成的项目:(1)在LED数码管上显示倒计时秒的时间。
(2)通过LED模拟信号灯,信号灯分东西、南北两组,分别有“绿”、“黄”、“红”三种颜色。
在4×4行列式键盘设置四个功能键,“启动”、“停止”按钮分别控制信号的启动和停止。
“白天”、“黑夜”按钮控制信号灯白天和黑夜工作状态的转换,白天按时序图工作,黑夜只有黄灯闪烁。
(3)完成系统硬件电路设计和系统软件设计。
3.参考资料以及说明:(1)《单片机原理及应用教程》第二版机械工业出版社(2)《单片机课程设计指导书》北京理工大学出版社(3)《单片机课程设计指导》北京航空航天大学出版社4.本设计任务书于20 年月日发出,应于20 年月日前完成,然后进行答辩。
专业教研室、研究所负责人审核年月日指导教师签发年月日课程设计评语:课程设计总评成绩:课程设计答辩负责人签字:年月日摘要本系统能够真实模拟双干线交通信号的管理。
交通信号灯的控制电路中的核心是80C51单片机。
系统设置两组红、黄、绿灯,并配置两个三位LED数码管分别显示东西、南北方向的时间,LED数码管使用动态显示方式显示倒计时间。
硬件上由MCS51系列单片机、4×4行列式键盘、两个3位LED管、74LS573芯片、排阻和若干电阻组成。
LED显示器通过P0和P2口以共阴极接法连接,P0口作字形口,输出段码;P2口作字位口,输出位码。
P1口接4×4行列式键盘。
P3口外接6个发光二极管模拟交通指示灯,采用共阳极接法,相应口线输出高电平则“信号灯”灭,相应口线输出低电平则“信号灯”亮。
单片机通过XTAL1和XTAL2引脚外接12MHz晶振。
软件设计分为以下几个模块:(1) 键盘管理程序(包括键扫描、键处理程序)(2) LED数码管显示程序(3) 控制交通灯程序通过动态扫描法对键盘按键进行识别,当有功能键按下时执行相应的子程序。
课程设计---交通信号灯控制器

课程设计课程名称数字电子技术基础课题名称交通信号灯控制器专业应用物理班级学号课程设计任务书课程名称:数字电子技术题目:交通信号灯控制器专业班级:应用物理0801学生姓名:学号:指导老师:审批:任务书下达日期2011年6月06日星期一设计完成日期2011年6月17日星期五目录一、总体设计 (1)1.基本原理与设计思路 (1)2.总电路图 (3)二、单元电路分析 (4)1.用74LS160计数器构成5、21进制计数器 (4)2.D型锁存器构成控制电路 (6)三、故障分析与电路改进 (8)四、调试体会与总结 (9)五、附录 (10)1.元件器件清单 (10)2.课程设计成绩评分表 (11)一、总体设计1.基本原理与设计思路图1 交通控制灯电路设计& 如图1所示为交通控制电路设计方案图,根据概述中的设计思想及方法来实现下图(图2)的交通指示灯状态转换图中描述的指示灯的转换及每种状态维持的时间(用数码显示管来显示)。
南北向(主干道)绿灯亮时,东西向(支干道)红灯亮。
此时南北向上的车辆允许通行,东西向禁止通行。
绿灯亮足规定时间TL后,控制器发出状态转换信号ST,转到下一工作状态。
& 南北向(主干道)黄灯亮时,东西向(支干道)红灯亮。
此时东西向上的车辆禁止通行,南北向上已过停车线的车辆允许通行,未过停车线的车辆禁止通行。
黄灯亮足规定时间TY后,控制器发出状态转换信号ST ,转到下一工作状态。
& 南北向(主干道)红灯亮时,东西向(支干道)绿灯亮。
支干道上的车辆允许通行;绿灯亮足规定时间TL 后,控制器发出状态转换信号ST ,转到下一工作状态。
&南北向(主干道)红灯亮时,东西向(支干道)黄灯亮。
此时主干道上的车辆禁止通行,此时支干道上已过停车线的车辆允许通行,未过停车线的车辆禁止通行。
黄灯亮足规定时间TY 后,控制器发出状态转换信号ST ,转到第一种工作状态。
图2 交通指示灯状态转换图2.总电路图二、单元电路与分析1.用74LS160计数器构成5、21进制计数器图74LS160构成的5、21进制计数器计数器选用74LS160进行设计。
十字路口交通灯控制器的设计说明书

西安工业大学北方信息工程学院课程设计报告课程数字系统设计题目十字路口交通灯控制器的设计专业通信工程班级学号姓名2012年 6 月 23 日目录一、设计目的 (2)二、设计要求和任务 (2)设计任务: (2)三、方案论证 (2)四、VHDL语言程序描述 (3)五、对VHDL语言进行处理 (7)六、硬件仿真 (7)七、心得体会 (10)一、设计目的利用MaxplussII平台的VHDL语言设计一个十字交叉路口的交通灯控制器.要求主干道和支道持续的时间各不相同.并能够用倒计时的形式显示。
二、设计要求和任务设计任务:有一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口.主干道为东西向.支干道为南北向。
为确保车辆安全.迅速地通行.在交叉道口的每个入口处设置了红、黄、绿3种信号灯(可利用实验板上的LED显示灯表示交通状态.其中O1、O2、O3分别表示主干道红、黄、绿灯.O6、O7、O8分别表示支干道红、黄、绿灯)。
要求:(1)主干道绿灯亮时.支干道红灯亮.反之亦然.两者交替允许通行.主干道每次放行35s.支干道每次放行25s。
每次由绿灯变为红灯的过程中.亮光的黄灯作为过渡.时间为5s。
(2)利用七段数码显示器.实现正常的倒计时显示功能(用数码管1和数码管2显示主干道倒计时时间.用数码管4和数码管5显示支干道倒计时时间)。
(3)能实现总体清零功能:计数器由初始状态开始计数.对应状态的指示灯亮。
三、方案论证红黄绿红黄绿清零主控制器定时计数器译码器置数器显示器图1交通灯控制器原理图交通灯控制器原理框图如图1所示.包括置数模块、计数模块、主控制器模块和译码器模块。
置数模块将交通灯的点亮时间预置到置数电路中.计数模块以秒为单位倒计时.当计数值减为零时.主控电路改变输出状态.电路进入下一个状态的倒计时。
其中.核心部分是主控制模块.他负责整个交通灯的运行状态。
表1 交通灯控制器的状态转换表(1)控制器模块设计依设计要求.可画出交通灯点亮规律的状态转换表.如表1所示。
plc交通灯控课程设计

plc交通灯控课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和工作机制;2. 学生能够掌握PLC编程的基本指令和交通灯控制逻辑;3. 学生能够描述交通灯控制系统的功能需求和工作流程;4. 学生了解交通灯控制系统在现实生活中的应用和重要性。
技能目标:1. 学生能够运用PLC编程软件进行交通灯控制程序的编写和调试;2. 学生能够通过实际操作,完成一个简单的交通灯控制系统的搭建;3. 学生能够运用问题解决策略,分析并解决交通灯控制过程中遇到的问题;4. 学生能够进行团队协作,共同完成交通灯控制项目的实施。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化技术和工程应用的兴趣,激发探索精神;2. 学生养成严谨、细致的工作态度,注重操作规范和安全意识;3. 学生通过实际项目实践,认识到科技对社会生活的影响,增强社会责任感;4. 学生在团队协作中,学会相互尊重、沟通和合作,培养集体荣誉感。
本课程针对高年级学生,结合PLC技术与应用课程,旨在通过实际项目设计,使学生在掌握基本理论知识的基础上,提高实践操作能力和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量,以便于教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生将能够熟练运用PLC技术,解决实际问题,为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构:介绍PLC的定义、组成、工作原理,使学生理解PLC 在工业控制系统中的应用。
- 教材章节:第一章 可编程逻辑控制器概述2. PLC编程基础:讲解PLC编程的基本指令、编程方法和编程软件的使用。
- 教材章节:第二章 PLC编程技术3. 交通灯控制系统设计:分析交通灯控制系统的功能需求、工作流程和控制逻辑。
- 教材章节:第三章 顺序控制程序设计4. PLC交通灯控制程序编写与调试:指导学生使用编程软件,编写交通灯控制程序并进行调试。
- 教材章节:第四章 PLC应用实例5. 实践操作与团队协作:组织学生进行实际操作,搭建交通灯控制系统,培养团队协作能力。
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
交通灯PLC课程设计

交通灯PLC课程设计交通灯PLC课程设计PLC(可编程逻辑控制器)是现代工业控制领域中的一种常见控制器,它可以根据预设的程序,控制各种设备和实现不同的操作。
交通信号灯是城市道路中最为重要和基础的交通设施之一,它的控制系统也可以采用PLC进行设计。
本文将介绍一种基于PLC的交通灯控制系统设计方案。
1. 系统需求分析交通信号灯控制系统需要实现以下功能:1)控制灯组的切换和时序2)根据不同时间段和交通流量变化,调整灯组时序和切换规则3)实现手动控制和自动控制两种模式的切换4)记录各种交通情况和灯组运行状态,并根据需要输出相关数据2. 系统硬件设计本设计方案采用基于西门子S7-200系列PLC的控制系统,系统硬件主要包括以下部分:1)交通信号灯灯组2)PLC控制器3)交通流量检测器4)人工控制装置(如按钮或控制盒)5)相关传感器和监测器所有设备使用标准工业通信协议和接口,构成一个完整的交通灯控制系统。
3. 系统软件设计PLC控制器需要实现软件功能设计,以实现对交通信号灯的自动控制、手动控制和数据记录等功能。
主要设计思路如下:1)控制程序:基于西门子S7-200系列PLC的编程软件STEP7,在该控制器中编制控制程序,并根据不同时间段和交通流量变化,调整灯组时序和切换规则。
2)时序控制器:PLC中通过组合逻辑和时序控制器,实现灯组的切换和时序,确保道路交通安全。
3)数据采集:PLC通过相应的传感器和监测器,采集交通流量、车辆速度、灯组状态等数据,并将其存储到缓冲区,以便后续分析和处理。
4)自动和手动控制切换:PLC根据交通情况,自动切换灯组控制模式,同时也提供人工手动控制装置,以便在必要时进行手动控制。
5)数据输出:PLC可以将采集到的数据通过通信接口传输到上位机或其他系统中,以便进行数据分析和处理。
4. 系统实现与测试在硬件和软件设计完成后,需要进行现场实现和测试。
首先进行硬件的安装和连接,然后将软件程序下载到PLC控制器中,并进行相应的参数设置和测试。
交通灯课程设计 交通灯控制器

课程设计课程名称_电子技术综合设计与实训题目名称___交通灯控制器___ 学生学院_______ 自动化_______ 专业班级____ 自动化1班______ 学号 3110000814学生姓名__ _________指导教师2011年9 月 16 日广东工业大学课程设计任务书题目名称交通灯控制器学生学院自动化专业班级自动化1班姓名黎树棠学号 3110000814一、课程设计的内容设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。
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QUARTUSⅡ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。
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交通灯控制器课程设计说明书
课程设计说明书
学生姓名:学号:
学院:
专业:
题目: 交通灯控制器
指导教师:职称:
2010 年 1 月 15 日
目录
1、实验任务 (3)
2、实验目的 (3)
3、设计方案 (3)
4、参考电路设计 (4)
5、实验仪器设备 (9)
6、实验心
得 (10)
一.实验任务
设计一个交通灯控制器,具体要求如下:
1、以红,黄,绿三种颜色的发光管作为交通灯。
绿灯亮表示可以通行,
红灯亮表示禁止通行.黄灯亮表示未通过的车辆禁止通行.
2、每次放行时间为30秒,红转绿或绿转红时,需黄灯亮5秒作为过度。
二.实验目的
1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程。
2、学习使用PROTEL软件绘制电路原理图和印刷版图。
]
3、掌握应用EWB对设计的电路进行仿真,通过仿真结果验证设计的
正确性。
三.设计方案
图1 图1为交通灯控制器的一个参考设计方案。
在这一方案中,系统主要由控制器.定时器.脉冲信号发生器.译码器.信号灯组成。
TL.TY为定时器的输出信号,ST为控制器的输出信号。
当车道绿灯亮时,定时器开始记时,当记时到30秒时,TL输出为1,否则,TL=0;当车道黄灯亮后,定时器开始记时,当记时到5秒时,TY输出为1,否则,TY=0;
ST为状态转换信号,当定时器数到规定的时间后,由控制器发出状态转换信号,定时器开始下一个工作状态的定时计数。
交通信号灯Array有四个状态,用S0. S1. S2 .S3来表示,并且分别分配编码状态为
00 .01 .11. 10 ,控制状态为:
表 1.状态转换
表
图2 画出了控制器的状态转换图,图中TY和TL为控制器的输入信号,
ST为控制器的输出信号。
图2. 状态转换图
四.参考电路设计
1.定时器电路
定时器由与系统秒脉冲(由时钟脉冲产生器提供)同步的计数器构成,要求计数器在状态信号ST作用下,首先清零,然后在时钟脉冲上升沿作用下,计数器从零开始进行增1计数,向控制器提供模5的定时信号TY和模30的定时信号TL。
计数器选用集成电路74LS163进行设计较简便。
74LS163是4位二进制同步计数器,它具有同步清零、同步置数的功能。
CTp、CTT是交通灯的ASM图数控制端,CO是进位输出端,D0~D3是并行数据输入端,Q0~Q 3是数据输出端。
由两片74LS163级联组成的定时器电路如图3所示。
TY和TL为计数器的输出信号。
ST为状态转化信号,每当ST输出一个正脉冲,计数器进行一轮计数。
电路图为:
图3. 计数器电路图
2.控制器电路
控制器是交通管理的核心,它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。
从ASM图可以列出控制器的状态转换表,如表所示。
选用两个D 触发器FF1、FFO做为时序寄存器产生 4种状态,控制器状态转换的条件为TL 和TY,当控制器处于Q1n+1Q0n+1= 00状态时,如果TL= 0,则控制器保持在00状态;如果,则控制器转换到Q1n+1Q0n+1= 01状态。
这两种情况与条件TY 无关,所以用无关项"X"表示。
其余情况依次类推,同时表中还列出了状态转换信号ST 。
表 2. 控制器状态转换表
将Q1n+1、Q0n+1和 ST为1的项所对应的输人或状态转换条件变量相与,其中"1"表示反变量,然后将各与项相或,即可得到下面的方程:
Q1n+1 = 1Q1n Q0n TY + Q1n Q0n + Q1n1Q0n1TY
Q0n+1 = 1Q1n1Q0n TL+1 Q1n Q0n + Q1n1Q0n1TL ST = 1Q1n Q0n TL +1Q1n Q0nTY + Q1nQ0n1TY+ Q1n Q0nTL
根据以上方程,选用数据选择器 74LS153来实现每个D触发器的输入函数,将触发器的现态值()加到74LS153的数据选择输入端作为控制信号.即可实
现控制器的功能。
控制器的逻辑图如图4所示。
图4中R、C构成上电复位电路。
保证触发器的初始状态为0,触发器的时钟输入端输入1HZ秒脉冲。
图4.控制器电路图
(3)译码器
译码器的主要任务是将控制器的输出 Q1、 Q0的4种工作状态,翻译成车道上4个信号灯的工作状态。
控制器的状态编码与信号灯控制信号之间的关系如表3所示。
状态(Q1.Q0)红黄绿黄
表 3. 控制器输出与信号灯之间的联系
电路图为:
图5.译码器
0 0 0 1
1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1
电路图
(4)PROTEL电路为:
图 6. PROTEL电路图
(5)PCB印刷板图为:
图7. PCB板图
五、实验仪器设备
1.脉冲发生器 1只2.集成电路74LS74 2片,74LS153 3片,74LS163 2片3.电阻 10KΩ 1只4.电容 10Uf 1只5.或门 6个,非门 4个. 其它发光二极管 3只。
六、实验心得
通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
在设计过程中,经常会遇到这样那样的情况,就是心里想老着这样的接法可以行得通,但实际接上电路,总是实现不了,因此耗费在这上面的时间用去很多。
我做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解了很多元件的功能,并且对于其在电路
中的使用有了更多的认识。
平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,那些问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。
比如一些芯片的功能,平时看课本,这次看了,下次就忘了,通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。
认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。
所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。
在制作PCB时,发现细心耐心,恒心一定要有才能做好事情,首先是线的布局上既要美观又要实用和走线简单,兼顾到方方面面去考虑是很需要的,否则只是一纸空话。
同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,必须发扬团结协作的精神。
某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。
实习中只有一个人知道原理是远远不够的,必须让每个人都知道,否则一个人的错误,就有可能导致整个工作失败。
团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。
而这次实习也正好锻炼我们这一点,这也是非常宝贵的。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多专业知识问题,最后在老师的辛勤指导下,终于游逆而解。
同时,在老师的身上我们学也到很多实用的知识,在次我们表示感谢!同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!。