篇一:简易交通信号灯控制器 有仿真
《电子技术》课程设计报告
题 目
学院(部)
专 业
班 级 学 号
日至月日 共周
指导教师(签字)
前 言
在城镇街道的十字交叉路口,为保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行;黄灯亮表示该条道路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;绿灯亮表示该条道路允许通行。交通信号灯控制器自动控制十字路口两组红、黄、绿交通信号灯的状态转换,指挥主、从干道上各种车辆和行人的安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。 自从交通信号灯产生后其内部控制电路几经完善使其更加合理与人性化,科技含量不断提高,各种新型算法的诞生使得控制理论向着智能化方向迈进,前人的基础上给信号控制器的进一步发展提供了宽阔的平台与一定的技术基础。
该设计是利用数字电路实现对交通灯的控制可以提高其时间上准确度及抗干扰能力,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,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。因此,在本次课程设计里,将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。本实验设计目的是培养数字电路的能力,掌握交通信号灯控制电路的设计方法。设计要求:1.定周控制:主干道绿灯45秒,支干道绿灯25秒;2.每次由绿灯变为红灯时,应有5秒黄灯亮作为过渡;3.分别用红、黄、绿发光二极管表示信号灯;4.设计计时显示电路。
设计过程中参考了一些相关文献,主要资讯来源于长安大学电子图书馆以及相关馆内藏书。为节约成本,实际操作主要用multisim10.1软件仿真实现。
本设计主要由三位同学完成。
由于所学知识有限,设计中难免出现错误,请老师批评指正
目录
前言..............................................................................................................................2
题目及摘要...................................................................................................................4
关键字.........................................................................................................................4
设计要求......................................................................................................................4
第一章 系统概述……………………………………………………………………5
1.1 系统概述………………………………………………………………………5
1.2 交通灯逻辑分析………………………………………………………………5
1.3总体设计方案…………………………………………………………………5
第二章 单元电路设计与分析………………………………………………………8
2.1秒脉冲信号发生器的设计…………………………………………………8
2.2定时器的设计………………………………………………………………8
2.3 控制器的设计……………………………………………………………10
2.4 显示电路的设计…………………………………………………………14
第三章 系统综述、总体电.路图、电路安装、调试……………………………18
3.1 系统综述…………………………………………………………………..18
3.2调试步骤及测量数据………………………………………………………..18
3.3 故障分析及处理???????????????????????18
3.4 整体性能指标测量…………………………………………………………..18
3.5 总体电路图 见附图.......................................................................................22
第四章 结束语
4.1 总结及心得体会……………………………………………………………19
4.2 芯片介绍……………………………………………………………………19
附: 设计总电路图...................................................................................................22
元器件明细表 ..........................................................................................................23 鸣谢…………………………………………………………………………………24 参考文献……………………………………………………………………………24 评语…………………………………………………………………………………25
简易交通信号灯控制器
摘要:交通信号灯常用于交叉路口,用来控制车的流量,提高交叉口车辆的通行能力,减少交通事故。交通灯控制器主要由秒脉冲发生器、控制器、定时器、译码显示电路及信号灯组成。脉冲发生器是用555定时器构成的多谐振荡器实现,控制器由JK触发器与各种逻辑门来实现,定
时器采用74LS192及各种逻辑门来实现,显示电路由自带译码器的七段数码显示器来实现,控制器出来的信号通过74LS139译码后连到信号灯上,控制器通过ST对定时器进行控制,从而实现计时器的重置数开始新一轮计数过程。
关键字:控制、计数、译码、显示、时钟信号
设计要求:
1. 定周控制:主干道绿灯45秒,支干道绿灯25秒;
2. 每次由绿灯变为红灯时,应有5秒黄灯亮作为过渡;
3. 分别用红、黄、绿色发光二级管表示信号灯;
4. 设计计时显示电路。
第一章 系统概述
1.1系统概述:
系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。其中秒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三种时间到信号,使相应的发光二极管发光。译码显示器在控制器的控制下,改变交通灯信号,分别产生三种倒计时时间显示,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,同时产生使计时器重新置数的信号开始下一轮计数
。
1.2交通灯逻辑分析:
位于主干道和支干道的十字路口交通灯系统,每条道路设一组信号灯,每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成,红灯表示禁止通行,黄灯为过渡灯,绿灯表示允许车辆通行,表示该车道上已过停车线的车辆继续通行,未过停车线的车辆禁止通行。
1.3总体设计方案:
图1为交通灯的一个整体设计框图。系统主要由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码器、信号灯显示器组成。其中控制器是核心部分,由它控制定时器和译码器的工作,秒脉冲信号发生器产生定时器和控制器所需的标准时钟信号,译码器输出两路信号灯的控制信号。
图中TL、TS、TY为定时器的输出信号,ST为控制器的输出信号。R、Y、G分别表示主干道红、 黄、绿三色灯,r、y、g分别表示支干道红、黄、绿三色灯。
当主干道绿灯亮时,允许车辆通行,同时定时器开始计时,当达到指定时间时,TL输出为1,否则TL输出为0;
当某车道黄灯亮后,定时器开始计时,当计时到5秒时,TY输出为1,否则TY=0;
当主道红灯亮时,定时器开始计时,当计时到指定时间时,TS输出为1,否则TS=0。
篇二:交通信号灯控制电路的设计与仿真
唐 山 学 院 《电子技术》课 程 设 计
题 目 交通信号灯控制电路的设计与仿真系(部)信息工程系 班 级10电气自动化1班姓 名 崔涛 学 号 3100217138
指导教师 王蕾 成凤敏
2012年1月2日至 1月6 日 共1周
2012年1月6日
目 录
1 引言 ................................................................................................................................ 1
1.1设计目的 .................................................................................................................. 1
1.2设计背景 .................................................................................................................. 1
2 设计原理 ........................................................................................................................ 3
3 总体设计 ........................................................................................................................ 4
3.1 单元电路设计 ......................................................................................................... 4
3.2 时序仿真结果 ....................................................................................................... 12 4 设计总结 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 .......................................................................................................................... 16 附录1 器件明细表 ...................................................................................................... 17
附录2 仿真电路图 ......................................................................................................... 18
1 引言
1.1设计目的
通过一个学期的电子技术的学习,对一些电气原件有了初步的认识 ,这次的课程设计主要综合了解与运用所学的知识,通过这次课程设计来检查这一学期的学习状况。通过制作来了解交通灯控制系统,了解译码器、计数器、寄存器芯片的作用。
交通灯控制系统主要是实现城市交叉路口红绿灯的控制。在现代化的大城市中,十字交叉路口越来越多,在每一个交叉路口都需要有一个准确的时间间隔和转换顺序,这就需要一个安全、自动的系统对红、黄、绿的转化进行管理。本次的设计就是基于此目的进行的。
设计交通信号控制灯要求某方向绿灯点亮20秒,然后黄灯点亮4秒,最后红灯点亮24秒。在该方向为绿灯和黄灯点亮期间,另一方向红灯点亮。 如果以4秒作为时间计量单位,则某一方向绿、黄、红三种指示灯点亮的时间比例为5:1:6。
从点亮要求可以看出,有些输出是并行的:如南北方向绿灯亮时,东西方向红灯亮;南北方向黄灯亮时,东西方向红灯亮;南北方向红灯亮时,东西方向绿灯亮;南北方向红灯亮时,东西方向黄灯亮。信号灯采用LED红、绿、黄发光二极管模拟。
夜间工作方式
南北东西各方向黄灯亮,且每秒闪动一次。其它灯不亮。要求设置一个手动开关,用它控制白天和夜间工作方式。
1.2设计背景
随着世界范围内城市化和机动化进程的加快,城市交通越来越成为一个全球化的问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求,道路堵塞日趋加重,交通事故频繁,环境污染加剧等问题普遍存在。目前,全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象,交通事故频发,这给人民的生命财产安全带来了极大的损失。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。探究城市交通发展中存在问题的原因,无论是从宏观上还是从微观上分析,其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应。
城市交通控制系统(UTC ,Urban Traffic Control System)是现代城市智能交通系统(IDJ ,Intelligent transport system)的组成之一,主要用于城市道路交通的控制与管理。城市平交路口实现交通信号控制是城市交通管理现代化的基本标志之一,是提高交通管理效能的重要技术手段。路口信号控制器是控制交叉路口交通信号的设备,它是交通信号控制的重要组成部分。各种交通控制方案,最终都要由路口信号控制器来实现。为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采
用电子控制的交通信号来进行指挥。伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车的数量在不断增加。
Multisim10是一款知名的EDA仿真软件,由加拿大IIT、公司于2007年推出最新版本。在Windows环境下,Multisim10软件有一个完整的集成化设计环境,它将原理图的创建、电路的测试分析、结的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中。在搭建实际电路之前,采用Multisim10仿真软件进行虚拟测试,可使实验方法和实验手段现代化,扩展实验容量,使实验内容更完备,提高了实验效率,节省大量的实验资源。Multisim10软件进行设计仿真分析的基本步骤为:设计创建仿真电路原理图→电路图选项的设置→使用仿真仪器→设定仿真分析方法→启动Multisim10仿真。
因此本次课设能深入了解交通信号灯的应用原理,更好的掌握所学知识,将理论联系实际,而且在实际操作中培养自己的实际动手能力,将理论应用与实际生活中。
2 设计原理
设计交通信号控制灯要求白天的工作方式如图2-1:
图2-1 信号指示灯白天点亮流程图
夜晚的工作方式是:南北东西各方向黄灯亮,且每秒闪动一次,其他灯不亮,因此总的设计框图如图2-2:
根据交通灯的性能要求以及整体电路图,设计本次课程设计的交通灯电路。 图2-2 整体电路设计框图
篇三:基于proteus的交通信号灯设计与仿真
宁波理工学院
专业综合课程实习
课程论文
题目项目成员
专业班级电气101
指导教师 裘 君
分 院 信 息
完成日期20013. 7.14
目 录
一、 题目及要求 ..................................... 3
1.1 实验目的 ........................................... 3
1.2 实验原理图 ......................................... 3
二、软件设置 ............................................ 4
三、硬件原理图 .......................................... 5
四、软件流程图 .......................................... 6
五、设计结果(仿真+实物) ................................ 7
5.1状态一 .............................................. 7
5.2状态二 .............................................. 7
5.2状态三 .............................................. 8
5.2状态四 .............................................. 9
六、个人心得 ............................................ 9
七、附件 ................................................ 9
基于proteus的交通信号灯设计与仿真
一、 题目及要求
实现一个如下基本功能的交通灯:按照常规我们假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态为状态1,南北方向绿灯通车,东西方向红灯。经过一段时间(25S)转换状态2,南北方向绿灯闪几次转亮黄灯,延时5S,东西方向仍然红灯。再转换到状态3,东西方向绿灯通车,南北方向红灯。过一段时间(25S)转换到状态4,东西方向绿灯闪几次转亮黄等,延时5S,南北方向仍然红灯。最后循环至南北绿灯,东西红灯。在这些状态下,有时钟倒数计时。(35分)
附加功能得分(15分)
如按键、蜂鸣器等
1.1 实验目的
? 掌握MCS-51单片机定时器/计数器、外部中断、LED数码管显示及I/O口的综合
应用。
? 了解交通灯的工作原理及设计方法。
? 掌握单片机应用系统分析、设计、调试方法。
1.2 实验原理图
图1 交通灯电路原理图(1)
图2交通灯电路原理图(2)
二、 软件设置
图3 软件仿真
三、 硬件原理图
图4 硬件模块
图5硬件连接
《交通信号灯仿真》
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