十字路口自动红绿灯指挥系统..
十字路口红绿灯控制系统讲解
课 程 设 计2015 年 7 月 30 日设计题目学 号 专业班级 学生姓名指导教师十字路口自动红绿灯指挥系统目录一、主要指标及要求 (1)二、方案选择 (1)三、工作原理分析 (1)四、单元模块设计及分析 (2)4.1时钟信号脉冲发生器设计 (2)4.2定时器设计 (4)4.3 延时电路设计 (5)4.4状态转换电路设计 (6)4.5置数组合逻辑设计 (7)五、总电路图 (9)六、设计心得 (9)七、参考文献 (10)十字路口自动红绿灯指挥系统班级：指导老师:学生：学号：一、主要指标及要求1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环；2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环；3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机；4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。
二、方案选择三、工作原理分析本电路分为五个模块，即时钟信号脉冲发生器、定时器、延时电路、状态转换电路、置数组合逻辑电路。
其中由555定时器组成的时钟信号脉冲发生器为由两片74LS192计数器组成的定时器电路提供1Hz的脉冲信号，使计时器能够正常计数。
由三片双四选一数据选择器组成的置数组合逻辑电路分别为计数器置19s、4s、14s和0s等不同的数。
当计数归零时，计数器的溢出信号使双D触发器的状态发生跳转，同时控制着绿黄红灯的亮灭，使得绿黄红灯亮时，定时器分别置19s、4s、14s。
延时电路起到延时作用，当计数器计数归零时，溢出信号通过延时电路先使触发器状态发生翻转，再加载LD信号，使计数器置一个新数。
四、单元模块设计及分析4.1时钟信号脉冲发生器时钟信号脉冲发生器选用555定时器主要用来产生秒脉冲信号。
脉冲信号的频率可调，所以可以采用555组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA。
信号灯红绿灯电子电路设计
电子电路课程设计报告课题名称十字路口自动红绿灯指挥系统课题编号8学院〔系〕机械与能源工程学院专业机械设计制造及自动化学生学号2013 年8 月30 日交通信号灯是交通信号中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。
其广泛用于公路交叉路口，弯道、桥梁等存有安全隐患的危险路段，指挥司机或行人交通，促进交通畅通，防止交通事故和意外事故发生。
交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，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。
本设计便是为了能够得出这样一个可行的自动化方案，应用于交通繁杂的十字路口，以实现十字路口方便的交通管理。
2.功能概述〔1〕基本功能：信号灯的自动转换，即：绿灯亮20 秒——→黄灯亮5 秒——→红灯亮15 秒，如此循环。
（2）扩展功能：声光提示：十字路口有数字显示，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20秒，然后以每秒减1计数方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿等交换，一次工作循环结束，而进入下一步某方向的工作循环。
当倒计时进入最后三秒时，蜂鸣器开始工作，提示正在过马路的人群快速穿越，或进入马路中央的交通岛等安全地带。
图1 交通信号灯效果图1.系统组成图2 系统组成图一个信号源，两个计时电路，分别控制基本功能和扩展功能。
信号灯计时电路采用加法计数计时，计数到达特定值时，由附属的控制电路调控信号灯的点亮与熄灭，到达信号灯的基本功能。
倒计时电路独立于信号灯计时电路，采用减法计数计时，并通过显示电路显示出来。
同时，倒计时电路也控制着声音提示电路，使其在倒数结束最后3秒时，发出蜂鸣，提醒路人。
一个信号源保证基本功能和扩展功能之间到达同步，不会有错时现象出现；而两个计时电路的设计可以方便维护和更换，而在两个电路中还设置了两个独立的开关，如有故障，可以保证随时可以关闭任意一个电路。
2.元器件清单序号材料名称型号数量备注1 同步十进制计数器74LS1602 信号灯计时电路2 可逆双时钟BCD计数器74LS192 2 倒计时电路3 非门74LS04 1 /4 与非门74LS00 2 /5 或非门74LS27 1 /6 电阻100Ω假设干/7 红黄绿发光二极管/ 2*3 信号灯8 7SEG-BCD数码管DCD_HEX_BLUE 4 倒计时显示9 蜂鸣器/ 1 /10 开关/ 2 /表1 元器件清单三、仿真电路电路秒时钟信号的产生可以采用555定时器组成的多谐振荡器，采用如下图的接法。
基于PLC十字路口交通灯的控制系统的设计
基于PLC十字路口交通灯的控制系统的设计智能化交通管理的新篇章随着城市化进程的加快，交通拥堵问题日益严重，给人们的出行带来了极大的不便。
为了解决这一问题，基于PLC（可编程逻辑控制器）的十字路口交通灯控制系统应运而生。
本文将详细介绍基于PLC十字路口交通灯控制系统的设计原理、方法和实际应用，以期为智能化交通管理提供有益的参考。
首先，我们需要了解PLC的基本概念。
PLC是一种可编程逻辑控制器，具有高度可靠性、灵活性和可扩展性。
它可以根据用户的编程逻辑对输入信号进行处理，并输出控制信号，实现对设备的自动控制。
在十字路口交通灯控制系统中，PLC可以实现对交通灯的精确控制，提高交通流的效率。
基于PLC十字路口交通灯控制系统的设计主要包括以下几个方面：1. 系统硬件设计：硬件设计是PLC控制系统的基础。
在硬件设计中，需要选择合适的PLC型号、输入输出模块、电源模块等，以满足系统的功能和性能要求。
此外，还需要考虑系统的抗干扰能力，确保在复杂的电磁环境中稳定工作。
2. 系统软件设计：软件设计是PLC控制系统的核心。
在软件设计中，需要编写PLC的梯形图程序，实现对交通灯的控制逻辑。
梯形图程序应能够根据输入信号的变化，自动调整交通灯的亮灭状态，实现交通流的优化。
3. 系统集成与调试：系统集成是将PLC控制系统与其他交通设施（如交通信号灯、摄像头等）相结合的过程。
在系统集成中，需要确保PLC控制系统与其他设施的正常通信和数据交换。
调试则是确保PLC控制系统按照预期工作，包括功能测试、性能测试等。
在实际应用中，基于PLC十字路口交通灯控制系统具有以下优势：1. 高度可靠性：PLC具有高度可靠性，能够在恶劣的环境下稳定工作，确保交通灯控制系统的正常运行。
2. 灵活性：PLC控制系统易于编程和修改，可以根据实际交通需求调整交通灯的控制策略。
3. 可扩展性：PLC控制系统具有良好的可扩展性，可以随时增加或减少控制功能，适应不断变化的交通需求。
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计城市道路交错分布，交通灯是城市交通的重要指挥系统。
交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段，对减少交通事故有明显效果。
可编程控制器PLC作为工业用的计算机，在工业自动化中的地位极为重要。
其具有小型化、价格低、可靠性高等特点，在各个行业也得到了广泛应用。
本文基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统，构成十字路口带倒计时显示交通信号灯的电气控制以及该系统软、硬件设计方法。
实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
1、设计系统简介系统上电后，交通指挥信号控制系统由两个按钮控制。
启动按钮按下，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图1所示的工作时序周而复始、循环往复工作。
南北绿灯亮25s闪3s，黄灯亮2s后南北红灯亮30s。
东西方向与南北方向相同。
正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。
系统主要实现十字路口交通灯数码显示控制和显示时间智能调节两大功能。
图1十字路口交通灯正常工作时序2、硬件系统设计2．1、元器件选用FX系列PLC拥有无以企及的速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。
FX2N 系列是三菱PLC的FX家族中最先进的系列，具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点;FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案。
这里选用的是FX2N-80MＲ-D基本单元，带40点输入/40点继电器输出，选用额定电压12V、额定电流25mA（每段）高亮的共阴极两位25．4cm七段数码管;供电直接使用DC12V/25mA电源供电。
选用直径200mm的圆形LED点阵，左边红、绿、黄灯额定电压DC12V，额定电流4．2A，额定功率50W，直接采用DC12V/4．2A电源供电。
各控制信号说明如表1所示。
SB2按下时，接点断开，停止工作。
按下SB3时，七段数码管显示“00”。
十字路口红绿灯PLC控制
WORD格式整理目录1.项目要求 (1)1.1十字路口红绿灯PLC控制系统的构成 (1)1.2控制功能分析 (1)2.总体方案设计 (2)3．硬件电路图 (3)4．PLC的I/O控制点分配 (4)5．软件编制 (5)5.1PLC控制程序流程图如下： (5)5.2 PLC软件编制 (5)5.3组态王界面设计 (6)7软件调试 (7)7.1PLC及组态王的调试 (7)7.2组态实时监控 (7)7.3测试结果分析 (9)8.心得体会 (9)附录 PLC控制程序 (10)十字路口红绿灯PLC控制1.项目要求1.1 十字路口红绿灯PLC控制系统的构成十字路口交通信号灯通常设置红、绿和黄三种颜色，但是有的路口仅设置红、绿两种，如果采用PLC控制则可少用两个控制点。
现有一个十字路口，东西和南北方向每个路口都设有红色和绿色指挥信号灯，其示意图如下：图1-1十字路口交通信号灯示意图1.2控制功能分析1.2.1 工作过程（1）接通启动开关后，信号灯系统开始工作，且以南北方向红灯先亮、东西方向绿灯才亮作为初始状态。
当断开启动开关时，全部信号灯熄灭。
（2）南北绿灯东西绿灯不能同时亮，否则系统自动熄灭信号灯并报警。
（3） 南北红灯持续25s ，与此同时东西绿灯亮维持20s ，然后闪烁3s 后熄灭。
接着东西黄灯亮2s ，然后南北绿灯亮。
（4） 东西红灯持续亮30s ，同时南北绿灯亮25s ，然后闪亮3s 后熄灭。
接着南北黄灯又亮2s ，然后东西绿灯亮。
南北和东西的信号灯，就这样按控制要求周而复始的进行工作。
1.2.2 控制要求要求采用PLC 作为控制中心，采用触摸屏或上位机（组态软件编程）监控。
（1）. 控制系统应有电路联锁和保护功能。
（2）. 操作界面要求有动作效果，可以显示操作的进度。
（3）. 检测、控制信号要准确，安全、可靠。
1.2.3 硬件设计根据控制要求，主控设备选用PLC ，信号灯采用红、黄、绿灯泡（各4个），启动采用单刀开关实现。
PLC实现十字路口交通灯自动控制
成都电子机械高等专科学校毕业论文（2008届）题目：PLC实现十字路口交通灯自动控制系别：更多免费论文尽在/专业：更多免费论文尽在/姓名：更多免费论文尽在/二OO八年五月目录前言 (6)第一章可编程序控制器（PLC）的概况 (7)1.1PLC的概念及发展 (7)1.2 可编程序控制器的结构及工作原理 (10)1.3 PLC的应用领域 (12)1.4可编程序控制器与计算机之间的通信 (14)第二章硬件设计 (16)2.1 可编程序控制器PLC的选型 (17)2.1.1 可编程序控制器物理结构及控制方式的选择 (18)2.1.2 CPU的能力 (18)2.2 I/O点数的确定 (19)2.3 响应速度 (20)2.4 存储器容量的选择 (20)2.5 可编程序控制器的指令系统 (22)2.6 机型选择的其他考虑 (22)2.7 PLC 电源的选择 (23)2.8 PLC 接地 (24)2.9 运行/停机（RUN/STOP） (24)第三章PLC控制系统抗干扰措施 (25)3.1 硬件抗干扰措施 (25)3.1.1 抑制电源系统引入的干扰 (25)3.1.2 抑制接地系统引入的干扰 (26)3.1.3 抑制输入输出电路引入的干扰 (27)3.1.4 抑制外部配线干扰的措施 (27)3.2 软件抗干扰措施 (27)第四章设计过程 (29)4.1 方案研究与选择 (29)4.2 控制要求分析 (31)4.3 设计步骤 (33)4.3.1 流程图 (35)4.3.2 时序图 (36)4.3.3 现场图 (37)4.3.4 设计任务及交通状态图 (38)4.3.5 PLC I/O分配图 (41)4.3.6 PLC 梯形图及指令助记符 (43)4.3.7 梯形图及指令解读 (46)第5章 PLC系统的程序调试 (47)结束语 (51)致谢 (52)参考文献 (53)PLC实现十字路口红绿灯自动控制更多免费论文尽在/摘要分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，本设计介绍了应用PLC实现十字路口交通信号灯的自动控制。
十字路口的交通指挥信号灯控制系统设计与调试plc
项目3 交通信号灯控制系统设计与调试
十字路口的交通指挥信号灯布置如下图：
一、交通信号灯的控制要求
（1）信号灯受启动开关控制。
当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南北红灯亮，东西绿灯亮。
当启动开关断开时，所有信号灯都熄
灭。
（2）南北绿灯和东西绿灯不能同时亮；如果同时亮应关闭信号灯系统，并立刻报警。
（3）南北红灯亮维持25s，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20s。
到20s时，东西绿灯闪亮，闪亮3s后熄灭，此时，东西黄
灯亮，并维持2s。
到2s时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮。
同时，
南北红灯熄灭，南北绿灯亮。
（4）东西红灯亮维持30s。
南北绿灯亮维持25s，然后闪亮3s后熄灭。
同时南北黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。
（5）以上南北、东西信号灯周而复始地交替工作状态，指挥着十字路口的交通，其时序如下图所示。
交通信号灯时序图
十字路口交通灯控制流程图
二、交通信号灯的PLC硬件接线图
输入地址输入元件作用输入元件符号I0.0交通信号灯控制开关SQ
输出地址输出元件作用输出元件符号Q1.0 南北绿灯EL1
Q1.1 南北黄灯EL2
Q0.2 南北红灯EL3
Q0.3 报警器HA
Q0.4 东西绿灯EL4
Q0.5 东西黄灯EL5
Q0.6 东西红灯EL6
四、交通信号灯梯形图程序
五、交通信号灯的语句表。
设计一个十字路口的交通灯控制系统
设计一个十字路口的交通灯控制系统，用实验平台上的LED发光二极管显示车辆通过的方向（东西和南北各一组），用数码管显示该方向的剩余时间。
要求：工作顺序为东西方向红灯亮45秒，前40秒南北方向绿灯亮，后5秒黄灯亮。
然后南北方向红灯亮45秒，前40秒东西方向绿灯亮，后5秒黄灯亮。
依次重复。
有紧急事件时允许将某方向一直开绿灯或者开红灯，另外允许特定情况两方向均为红灯，车辆禁行，比如十字路口恶性交通事故时，东西，南北两个方向均有两位数码管适时显示该方向亮灯时间。
问题补充：我是要做课程设计，只要有程序就行最佳答案---------------------------交通灯控制器设计?-------led显示规律：东西方向绿灯，而南北方向红灯---------------------------——东西方向绿灯灭，黄灯亮，南北方向仍然红灯---------------------------——//南北方向绿灯，而东西方向红灯。
// library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity jiaotongLED isgeneric(-----------------------------------定义灯亮的时间east_green_cnt:integer:=40;------------东西方向主干道绿灯east_yellow_cnt:integer:=5;------------东西方向主干道黄灯south_green_cnt:integer:=40;-----------南北方向支干道绿灯south_yellow_cnt:integer:=5;-----------南北方向支干道黄灯exi_cnt:integer:=120);-----------------紧急车辆通行时间port(clk:in std_logic;rst:in std_logic;----------------------复位信号exi_sign:in std_logic;-----------------紧急车辆信号east_green_led:out std_logic;east_yellow_led:out std_logic;east_red_led:out std_logic;south_green_led:out std_logic;south_yellow_led:out std_logic;south_red_led:out std_logic);end jiaotongLED;------------------------------------architecture ex of jiaotongLED istype states is(s0,s1,s2,s3,s4);signal state1:states:=s0;signal state:states:=s0;signal cnt:integer range 0 to 150;signal save_cnt:integer;signal enable_cnt:std_logic:='0';begin-----------------------------------------u1:process(rst,clk)-----------------------------信号灯的时间状态的转换beginif rst='1' then-----------------------------判断是否按下复位state<=s0;cnt<=1;elsif clk'event and clk='1' thenif enable_cnt='1' thencnt<=cnt+1;elsecnt<=1;end if;case state iswhen s0=>if exi_sign='1' then----------------判断是否紧急车辆save_cnt<=cnt;state1<=s0;state<=s4;elsif(cnt=east_green_cnt)thenstate<=s1;elsestate<=s0;end if;when s1=>if exi_sign='1' thensave_cnt<=cnt;state1<=s1;state<=s4;elsif(cnt=east_yellow_cnt)thenstate<=s2;elsestate<=s1;end if;when s2=>if exi_sign='1' thensave_cnt<=cnt;state1<=s2;state<=s4;elsif(cnt=south_green_cnt)thenstate<=s3;elsestate<=s2;end if;when s3=>if exi_sign='1' thensave_cnt<=cnt;state1<=s3;state<=s4;elsif(cnt=south_yellow_cnt)thenstate<=s0;elsestate<=s3;end if;when s4=>if(cnt=exi_cnt)thencnt<=save_cnt;state<=state1;end if;end case;end if;end process u1;---------------------------------------------------u2:process(state)--------------------------------------信号灯的状态显示begincase state iswhen s0=>east_green_led<='1';east_yellow_led<='0';east_red_led<='0';south_green_led<='0';south_yellow_led<='0';south_red_led<='1';enable_cnt<='1';if(cnt=east_green_cnt)thenenable_cnt<='0';-----------------------已达到东西方向绿灯亮时间，暂停计数end if;when s1=>east_green_led<='0';east_yellow_led<='1';east_red_led<='0';south_green_led<='0';south_yellow_led<='0';south_red_led<='1';enable_cnt<='1';if(cnt=east_yellow_cnt)then enable_cnt<='0';end if;when s2=>east_green_led<='0';east_yellow_led<='0';east_red_led<='1';south_green_led<='1';south_yellow_led<='0';south_red_led<='0';enable_cnt<='1';if(cnt=south_green_cnt)then enable_cnt<='0';end if;when s3=>east_green_led<='0';east_yellow_led<='0';east_red_led<='1';south_green_led<='0';south_yellow_led<='1';south_red_led<='0';enable_cnt<='1';if(cnt=south_yellow_cnt)then enable_cnt<='0';end if;when s4=>east_green_led<='0';east_yellow_led<='0';east_red_led<='1';south_green_led<='0';south_yellow_led<='0';south_red_led<='1';enable_cnt<='1';if(cnt=exi_cnt)thenenable_cnt<='0';end if;end case;end process u2;end ex;这个很简单的,程序应该是没有问题的，我运行过～～～如果还有问题可以+百度知道，vhdl的....。
PLC课程设计
电气与PLC控制技术课程设计设计题目：十字路口交通灯PLC控制系统设计设计人姓名：周春宇设计人学号： 2011100874专业班级： 11自动化(工业) 指导教师：叶建雄2014年6月份十字路口交通灯PLC 控制系统设计摘要十字路口的红绿灯指挥着行人和车辆的安全运行，实现红绿灯的自动指挥能使交通管理工作得到改善，也是交通管理工作自动化的重要标志之一。
解决好公路交通灯控制问题是保障交通有序、安全、快捷运行的重要环节。
PLC 是一种新型的通用的自动控制装置。
PLC 它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，是专门为工业控制而设计的，具有功能强、运用灵活、可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、编程简单，使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列有点。
一、课程设计的目的（1）本次课程设计主要目的是在PLC 控制下，设计十字路口交通信号灯控制系统，是我们学生巩固和加深PLC 基本知识的理解，也加深了对PLC 基本指令，顺控制令等指令的理解，同时学会查询资料、方案设计以及对单元控制状态认识，进一步提高综合应用所学知识的能力，提高分析解决问题的能力。
（2）学会使用组态王软件。
（3）熟悉三菱FX 系列PLC 外部电路的接线及操作。
二、课程设计题目和要求题目：十字路交通灯PLC 控制系统设计2.1交通灯数量及位置如下：说明：每一路口由三盏灯组成，每盏灯有两种状态：红灯和方向标志的绿灯。
2.2工作要求：a.东西方向左转标志灯绿色放行,其他禁行等待（红灯），时间25秒，全部禁止10秒；b.东西方向直行和右转标志绿灯放行，其他禁行，时间60秒，全部禁止10秒；c.南北方向左转标志灯绿色放行,其他禁行等待（红灯），时间25秒，全部禁止10秒；d.南北方向直行和右转标志绿灯放行，其他禁行，时间60秒，全部禁止10秒；e.重复a 步骤，如此循环。
2.3课程设计要求1.按题意要求，画出PLC 端子接线图及控制梯形图，其中梯形图要求用二种方法实现 基于时间定时器的方法和基于步（或转换为中心）的方法。
三菱PLC十字路口的红绿灯编程实例
三菱PLC十字路口的红绿灯编程实例十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统，下面介绍三菱PLC编程实现的控制系统。
交通灯的控制要求如下：一、控制要求十字路口交通灯的运行如下图所示。
当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。
当启动开关断开时，所有的信号灯全部熄灭。
工作时绿灯亮25s ，并闪烁3 次（即 3s ），黄灯亮 2s ，红灯亮 30s 。
各方向三色灯的工作时序图如下图所示。
二、分析 plc 的输入和输出信号根据控制要求， PLC 的 I/O 地址分配如下表所示， PLC 的 I/O 接线图如下图所示。
表交通灯 I/O 分配输入输出控制开关东西绿灯东西黄灯东西红灯南北红灯南北绿灯南北黄灯X0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 图交通灯的 I/O 接线图三、由时序图分析各输出信号之间的时间关系交通灯一个循环共需要 60s ，它分为 6 个时间段，这 6 个时间区段对应着 6 个分界点：t1 、 t2 、 t3 、 t4 、 t5 、 t6 。
在这 6 个分界点处信号灯的状态将发生变化，在程序设计中这 6 个时间段必须使用 6 个定时器来控制。
为了明确各定时器的作用，以便于理解各个灯的状态转换的准确时间，列出了各定时器的功能，如下表所示。
表各定时器的功能定时器定时时间功能T0 25s 东西绿灯定时 25s ，同时启动东西绿灯开始闪烁T1 28s 东西绿灯闪烁定时 3s ，同时启动东西黄灯亮T2 30s 南北红灯定时 30s ，同时启动南北绿灯和东西红灯亮T3 55s 南北绿灯定时 25s ，同时起动南北绿灯开始闪烁T4 58s 南北绿灯闪烁定时 3s ，同时启动南北黄灯亮T5 60s 东西红灯定时 30s ，同时启动东西绿灯和南北红灯亮四、梯形图程序设计根据红绿灯的控制要求，设计的梯形图如下图所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子电路课程设计报告组别：第 5 组课题：十字路口自动红绿灯指挥系统学院：仪器科学与光电工程学院专业：测控技术与仪器13-3班姓名：钱敏冯一箪唐新悦学号：2013210098 2013210106 2013210131 指导老师: 赵丽鑫开课时间：2014~2015学年第三学期目录一、设计题目 (2)二、主要指标及要求 (2)三、方案选择及电路工作原理 (2)四、单元电路设计分析 (6)五、总电路图 (13)六、仿真及结果 (14)七、电子原件领用清单 (14)八、安装、调试问题分析及解决办法 (14)九、测试效果及成果评价 (15)十、收获体会和改进建议 (17)十一、参考文献 (17)一设计题目十字路口自动红绿灯指挥系统二主要指标及要求设计一个十字路口交通信号灯控制器，用于控制交通主干道的交通灯和计时器，自动指挥干道车辆和行人轮流通行，保证车辆和行人安全通行。
1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环；2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环；3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机；4．(*)信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。
三方案选择及电路工作原理1.课题分析从上表可以看出，十字路口信号灯有3个状态，即状态计数器是三进制计数器。
而时间显示总是从预置数开始倒计时，在0s时发生信号灯状态之间的切换。
2.方案选择经过对课题的研究分析，我们首先确定了合适的设计方案。
十字路口自动红绿灯指挥系统由七个部分组成：时钟振荡电路、预置数倒计时电路、数码显示电路、延迟电路、状态计数电路、信号灯显示电路和任意置数控制逻辑电路。
单元电路构成:a.时钟振荡电路是由NE555组成的多谐振荡电路，提供标准秒脉冲；b.预置数倒计时电路由两片74LS192芯片构成，进行倒计时；c.74LS192输出端连接数码管，进行倒计时显示；d.74LS192的溢出信号到达74LS161构成的三进制状态计数器的脉冲输入端，实现信号灯状态切换；e.74LS161的输出到达74LS153的地址位，产生相应状态下的置数输入信号；f.由奇数个逻辑门“非”门组成的延迟电路，使得置数控制信号稍缓于置数输入信号；g.任意置数控制逻辑电路由两片74LS161、三片74LS373、数码管、四个开关和若干门电路构成，实现信号灯时间可调。
本电路设计最为关键的部分是置数输入信号和置数控制信号的先后顺序问题，我们选择的方案是首先让电路准备好该状态的置数输入，然后将置数控制信号送达74LS192的LOAD端，因此延迟电路的设计是重中之重。
由功能表可知，74LS192是异步置数的，因此置数控制信号必须在出现0s后一秒到达，以确保倒计时的每一秒都是标准一秒的时间，于是我们利用门电路的速度快慢将74LS192的溢出信号转变为窄脉冲置数信号。
本电路设计的难点部分是实现信号灯时间可调。
虽然这是选做任务，具有一定的难度，但是我们还是不畏艰难，积极寻找解决办法。
我们共设想了三种方案：方案一：利用开关，控制74LS153数据选择位的高低电平；方案二：利用计数器，将计数器输出送达74LS153的数据选择位；方案三：利用计数器和锁存器，将锁存器输出送达74LS153的数据选择位；方案一所需开关数目众多，实际操作中恐难以实现；方案二需三个计数器（六片芯片）和八个数码管，电路十分复杂，难以进行实际安装操作；比较理想的是方案三，利用一个计数器、一个数码管、三个锁存器和四个开关进行信号灯时间的置数调节，调节范围为0-99，因此我们最终选定的是方案三。
各方案电路如下：方案一方案二方案三本电路设计中，关于任意置数控制逻辑电路中计数器的选择也是经由我们慎重考虑的。
我们所熟悉的计数器一般有74LS161和74LS90，本电路设计中任意置数逻辑控制电路部分所需的计数器是8421BCD码计数，74LS90似乎更符合要求，但是由于74LS90没有使能端，而任意置数控制逻辑电路只在红绿灯正常工作之前进行计数，所以我们选用了有使能端的74LS161芯片。
74LS161是四位二进制可预置的同步加法计数器，因此我们首先需要将之改成8421BCD码计数器。
电路图如下：3.设计原理十字路口自动红绿灯指挥系统分为七个部分：时钟振荡电路、预置数倒计时电路、数码显示电路、延迟电路、状态计数电路、信号灯显示电路和任意置数控制逻辑电路。
在电路正常工作之前首先需要用任意置数控制逻辑电路生成红、绿、黄信号灯各自的置数输入，计数器生成信号灯的时间范围为0-99，锁存器能够锁住计数数字，即保持置数输入不变；时钟振荡电路提供标准秒脉冲，倒计时开始；预置数倒计时电路实现倒计时循环；数码显示电路用于剩余时间显示；当倒计时到0s 时产生溢出信号——秒脉冲，延迟电路利用溢出信号产生窄脉冲置数信号，到达74LS192的置数控制端；而溢出信号同时是74LS161构成的三进制状态计数器的脉冲输入，状态计数器的输出端与逻辑电路配合使信号灯按顺序亮灭，同时完成对下一环节的计数器倒计时预置，然后开始下一状态的倒计时。
这样便可完成十字路口的交通信号灯控制。
4.结构框图置数组合逻辑 两位可预置减法计数状态计数器 （或分配器） 置数输入端 置数控制端 倒计时数码显示 溢出信号 时钟输入 时钟输入 状态输出 时钟信号 倒计时结束判别 绿 黄 红四单元电路设计分析1.时钟振荡电路用555定时器构成方波信号发生器，如下图：参数选择：电容充电回路：t1 =0.7(R1+R2)C电容放电回路：t2 =0.7R2C要求t1+t2 =1s我们选择R1=R2= 10kΩ，C=47μF算出t1+t2=987ms≈1s2.预置数倒计时电路74LS192功能表：74LS192时序图：一个独立的倒计时电路由两片74LS192芯片的减法计数来实现。
其中，一片用作十位，另一片作为个位，其输入端连接74LS153的输出，输出端连接数码管。
将第一片芯片的DOWN引脚接时钟振荡秒脉冲，BO引脚接第二片芯片的DOWN引脚，组成100进制倒计时计数器。
一个独立的倒计时电路如下：与独立的倒计时电路不同的是，预置数倒计时电路的溢出信号由两芯片的BO引脚取“或”之后产生，再经过奇数个“非”门电路产生窄脉冲作为置数控制信号，这样就使得置数控制信号稍缓于置数输入信号，实现了预置数倒计时。
实际电路连线如下图：3.数码显示电路D C B A D C B A数码显示电路选用两块DCD_HEX数码管接芯片的输出引脚，实现倒计时剩余时间显示。
值得注意的是，数码管从右往左位次由低到高递增。
4.延迟电路由奇数个逻辑“非”门组成的延迟电路，利用溢出信号产生窄脉冲置数信号，到达74LS192的置数控制端，使得置数控制信号稍缓于置数输入信号。
5.状态计数电路状态计数电路由74LS161芯片组成，将QA、QB连接至与非门后连接到CLR （清零法），构成三进制计数器。
当接收到74LS192的溢出信号，开始实现从0000-0001-0010的三种状态计数，“0000”状态对应的是红灯，“0001”状态对应的是绿灯，“0010”状态对应的是黄灯。
当计数器跳到0011时清零，开始下一轮状态循环。
74LS161引脚图:状态图：三进制状态计数器:0000 0001 00 0010 0011仿真电路图：6.信号灯显示电路74LS161的输出QA 和QB 通过门电路连接三种信号灯，从上到下依次为绿灯、黄灯、红灯。
不同状态对应不同的信号灯，00状态代表红灯，01状态代表绿灯，10状态代表黄灯。
7.任意置数控制逻辑电路1) 74LS153是双向数据选择器：双向是指经过选择，把多路数据中的一组数据传到公共数据线上，实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。
它的作用相当于多个输入的单刀多掷开关，74LS153是一个双四选一的数据选择器，它是由两组四选一数据选择器组成的。
QA QB=1 174LS153的管脚：74LS153的功能表：将状态计数器的输出接到两片74LS153的地址输入端A、B，四个预置输入端的C0~C2分别按照地址00对应预置输入101（0）0（红灯14s）、01对应110（0）1（绿灯19s）、10（黄灯4s）001（0）0接高低电平，C3空接，两个输出端的Y1、Y2按顺序接到主计数器74LS190的置数端，对应顺序如下图：2)74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，本实验要求用两位LED数码显示当前剩余时间，这就要求我们对74LS161进行一定的改造，实现8421BCD码计数。
由上图功能表可知，当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一致，实现同步置数功能。
当计数器计到“99”时同步置数为“0”，因此任意置数逻辑控制电路的置数范围是0-99。
具体电路连线如下图：3) 74LS373为三态输出的八 D 锁存器，当锁存允许端 LE 为高电平时，Q 随数据 D 而变。
当 LE 为低电平时，D 被锁存在已建立的数据电平，芯片真值表如左图。
因此，当想把当前计数器的数字锁存到74LS373时，只需将锁存器闭合的开关打开，锁存器输出即保持不变，到达74LS153的数据选择位，实现信号灯时间可调。
任意置数控制逻辑电路的总电路图如下：Dn LE OE Qn H H L HL H L L X L L Q0 XXH高阻态五总电路图六仿真及结果在电路设计过程中，我们进行了多次仿真，不断对电路进行修改，最后得到了以上总电路图，电路基本功能均已实现，符合设计要求。
刚刚开始仿真时，电路出现的问题是当倒计时为“0”只在瞬间闪现，并立刻置成下一状态的数，“0s”的时间是不正确的。
我们对电路各个模块逐一进行排查，最后确定电路其他部分都是正确的，于是我们猜想是74LS192芯片的BO 溢出信号输出少了一个延时电路，溢出信号一旦产生就立刻到达74LS192的LOAD 置数控制端，又因为74LS192是异步置数的，所以会出现“0”瞬间闪现的情况。
分析出原因后，我们给电路加上了延时电路，再次进行仿真，果然解决了“0”瞬间闪现的问题。
但经过我们仔细观察发现，当一个状态结束后，电路翻转，0s 的末端有时会出现“99”，我们意识到应该是延时时间长了，于是又经过多次修改，最终将参数配置成功，完成了仿真。
七电子元件领用清单八安装、调试问题分析及解决办法1．NE555问题分析：交通灯的时间必须是标准时间，而时钟振荡电路在安装过程中要解决的首要问题主要是检验电路是否符合标准秒脉冲要求。
调试方案：将秒信号发生器的输出接指示灯，观察指示灯显示情况。