本科学生电子课程设计论文题目：交通红绿灯控制电路
姓名杨军
学号2006180112
院（系）工学院
专业、年级 06级电子信息工程
指导教师兰浩彭士忠
2008年９月２7 日
说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90—100分记为优秀，80—89分记为良好，70—79分记为中等，60—69分记为及格，60分以下记为不及格。
目录
绪论------------------------------------------------------------------------------4 硬件部分简---------------------------------------------8 交通灯控制原理-----------------------------------------10 结论---------------------------------------------------14 参考文献-----------------------------------------------15 元器件清单及成本核算-----------------------------------17 照片---------------------------------------------------20
第1章绪论
1.1 交通灯发展现状
交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化、科技等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。俗话说“要想富，先修路”，但路修好了如果在交通控制方面做不好道路还是无法保障畅通安全。作为交通控制的重要组成部份的交通信号灯也应国际化。因此，本人选择交通灯作为课题加以研究。
1.2 交通灯控制技术的现状
智能交通系统的研究和推进在我国还处于起步阶段，但ITS作为跨世纪经济增长点和交通系统建设必然选择的重要性已得到国家相关部门的高度重视。1995年中国国家技术监督局ISO/IC204在中国的归口部门为交通部门正式批准成立ISO/TC204中国委员会，该委员会把推进中国ITS标准化为主要任务。1997年在北京召开了智能交通系统发展趋势国际学术研讨会。1998年1月交通部正式批复成立交通智能运输系统工程研究中心（ITSC）。为加强该中心在交通智能交通系统的开发及试验能力，投资1 400万元建设交通智能运输系统中心试验室，将为今后国家制定道路交通运输的发展和政策提供科学依据，现已完成了“交通智能运输系统发展战略研究”。1998年2月，在国家科委的领导下，交通智能交通系统工程研究中心还与欧盟
合作成立了中欧ITS信息服务中心（STICNISC/ITS），并于同年7月正式向国际社会提供基于Internet的信息咨询和技术服务。由国家发展计划委员会及对外经贸部批准，并由交通部等四个部委支持的“99中国国际智能运输技术与设备博览会”将于今年8月在北京召开。
5.2 发展对策
针对我国ITS发展现状，今后应在机构建设、资金筹集、开发试点、借鉴创新四方面下工夫。
5.2.1 尽快完善ITS领导和协调机构
ITS的综合性、宏观系统性及开发、建设造价高等特性决定了其发展必须得到国家的专职领导、协调和扶持。所以，我国必须尽快成立ITS的领导、协调机构，负责ITS开发建设的组织、协调、集资等具体事宜，以国家权威机关的名义尽快制定出我国ITS发展的总体规划和保障法规，并积极组织资金、人力、物力、财力，有力推进ITS 的协调、有序发展。
5.2.2 加大研究、开发和局部试点力度
各级政府要积极配合国家总体规划的部署，组织产、学、研、政等部门有关科技人员推进ITS的研究开发力度。结合我国国情，选择适当的区域或项目为突破口和示范点，组织联合攻关、深入研究各项技术与管理方法在我国的可行性，大胆探索我国ITS开发、建设的成功模式，在取得成功经验的基础上，以点带面，逐步推进我国ITS技术的全面建设和发展。
5.2.3 采取“自上而下”和“自下而上”相结合的方式，多方筹集资金
ITS建设费用高昂是各国遇到的普遍问题，综观ITS发达国家多采取了“自上而下”（如美国、日本）和“自下而上”（如欧盟）的集资方法，结合国情，我国宜采取政府投资、民间集资、吸引外资相结合的方式来积极筹集资金，国家在政策制定、资金调配和项目审批上尽量采取相对灵活的方式予以扶持。将加大政府投资、实施股份制运作、采取BOT等多种模式有机结合，努力将ITS建设成为我国跨世纪新的经济增长点。
5.2.4 加强与国际的交流、合作，发展具有我国特色的ITS
ITS在我国还刚刚起步，加强与国际的交流、合作有利于我们及时了解、掌握世界上在ITS研制、开发、建设方面的成功经验和技术发展动态，利用后发优势，缩短我国在ITS领域与国际先进水平的差距。如同其他领域一样，在学习、引进的过程中，要密切联系我国的国情，毕竟我国现有的交通基础设施容量、交通管理模式、交通问题根由、经济发展水平与国外明显不同，相应地在研究、开发、建设时要结合我国实际，发展具有中国特色的ITS，这样才有利于带动我国区域经济和民族产业的快速发展。
1.3 选题意义
考虑到数字电路组成的集成电路近年来发展神速，交通灯的设计又是数字电路设计的基础，掌握交通灯的设计，基本上可以数字电路和的设计过程，因此，选择本题。
1.4 本设计的工作
１、电路的设计；
２、仿真确定其实用性；
３、元器件的配置；
４、电路板的焊接；
５、整体电路的调试；
６、论文
第2章硬件部分简介
2.1 具体方案论证与设计
方案１：
当支干道没车时，主干道一直亮绿灯，不支干道有车时，通过重量传器使整个电路系路正常工作，主干道亮绿灯45ｓ（支干道亮红灯），５ｓ过后，主干道亮红灯25ｓ（支干道亮绿灯）依此循环。
１、脉冲发生/计数控制电路：
脉冲发生电路由555时器构成多谐振荡器，设计脉冲周期为１s，以此信号作为74ls161的cp，计数控制电路由两片74ls161以及几个门电路组成，产生45s,25s,5s两种计数方式。
２、时间控制电路
时间控制电路主要是由两片74ls153组成。通过输入端的不同，产生不同的信号改变计数电路计数方式。控制主支干道上的开与关。
３、传感器
采用重量传感器，当支干道上有车上时，通过重量传感器发出的信号使交交通灯按规律变化。
方案２：
1、控制电路
控制电路主要由单稳态触发器、RC电路和反相器构成、电路如图3所示。该电路有两个输入端和三个输出端。当QAQBQCQD=0000时，输入端IO为低电平，此时信号将直接经O1输出给LD以进行异步置数，因此74191的0000状态持续时间很短暂。输入端I1由光电检测电路的输出信号提供，当有车辆时，输出低电平；无车辆时输出高电平。输出信号O1=I1，而输出信号O2而由I1经反相器、RC电路和一单稳态电路得来。O1的作用是当乡间道无车辆时，保持主干道绿灯亮，乡间道红灯亮。当主干道绿灯变亮并检测到乡间道有车辆（即I1=0）时，O2触发单稳态电路并维持主干道绿灯亮66s,即T2 = RCln3=1.1×6MΩ×10μf=66(s)。（由于仿真没有成功，同时考虑到电路的稳定问题，所以舍之）
……
第3章交通灯控制原理
3.1计数器
主要由两片可预置四位二进制计数器(并清除异步)的74ls161以及三片74ls30有几个门电路组成。低位计数器（图
3-1中下方Ｕ２）74ls161的ＣＰ由555构成的时间发生器提
供，而高位计数器（图3-1中上方Ｕ１）74ls161的ＣＰ由低
位进位提供。两片计数器的ＥＮＰ、ＥＮＴ都由60S输出信号
提供，两片计数器的ＣＬＲ由选择器74ls153提供。当低位计
数器的ＣＰ到来时，Ｕ２开始计数，只要产生进位，高位计数
器Ｕ１开始计数，当Ｕ２的ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ、ＱＤ分
别人１１００，当Ｕ１的ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ、ＱＤ分别为００
１１，计数器计数60S，将74ls30（60S）的八个输入端分别
接Ｕ２的ＱＡ(经非门)、ＱＢ（经非门）、ＱＣ、ＱＤ四个输
出的，以及Ｕ１的ＱＡ、ＱＢ端两个输入端，另外两个输入端
置１，根据与非门有０出１的特点，配和Ｄ触发器达到计数
60s的功能，当Ｕ２的ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ、ＱＤ分别人１１１０，当
Ｕ１的ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ、ＱＤ分别为０００１，计数器计数25S，将
74ls30（25S）的八个输入端分别接Ｕ２的ＱＡ（经非门）、ＱＢ、ＱＣ、
ＱＤ四个输出的，以及Ｕ１的ＱＡ、ＱＢ（经非门）端两个输入端，另
外两个输入端置１，根据与非门有０出１的特点，配和Ｄ触发器达到计
数25s的功能，当Ｕ２的ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ、ＱＤ分别人０１０１，当
Ｕ１的ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ、ＱＤ分别为００００，计数器计数5S，将74ls30
（５S）的八个输入端分别接Ｕ２的ＱＡ、ＱＢ（经非门）、ＱＣ、ＱＤ（经非门）四个输出的，以及Ｕ１的ＱＡ（经非门）、ＱＢ（经非门）端两个输入端，另外两个输入端置１，根据与非门有０出１的特点，配和Ｄ触发器达到计数５s的功能，而两片芯片的Ｌｏａｄ端都置１，即当产生45S、25S、5S计数时，通过74ls30和74ls74（Ｄ触发器）进行信号的锁存。（图如下）：
3.2、时间选择控制部分
（图如下）
本部分由两片74ls153，Ｄ触发器，一片74ls139以及门电路组成，
各引脚情况：
Ｕ１９：
1c1——锁存５ｓ计数信号的Ｄ触发器的Ｑ端；
1c1——1c0经非门接入；
2c0——锁存45ｓ计数信号的Ｄ触发器的Ｑ端与传感器信号相与
2c3——锁存25ｓ计数信号的Ｄ触发器和传感器信号相或非；
1c0、2c2、-1Q、-2Q接地，1c3、2c1接高电平，
Ｕ２０：
1c0——2c0(Ｕ１９)；
1c1、1c2——1c1(Ｕ１９)；
1c3——锁存25ｓ计数信号的Ｄ触发器和传感器信号相或；
Ａ——74ls139的Ａ端；
Ｂ——74ls139的Ｂ端；
－1Q——接地。
当相应的信号到来时，多数选择器74ls153会自动地输出相应的信号经7 4ls139来驱动发光二极管。达到当支干道没车时，主干道一直亮绿灯，不支干道有车时，通过重量传器使整个电路系路正常工作，主干道亮绿灯45ｓ（支干道亮红灯），５ｓ过后，主干道亮红灯25ｓ（支干道亮绿灯）依此循环。
3.3传感器。
本设计采用的是模拟重量传感器，当传感器上有重量时，电路系统正常工作，当没重量时，主干道一直亮绿灯。
第4章结论
由于元件选取的、对数电的了触以及老师的精心指导，所以在本
设计中整体调试没有带来多大的困难，而且非常实用，其最大的优点有实用、成本低等。
本设计中的不足与改进建议：
（1）本设计存在的缺点是同步性不是很好。因此再估计延时方面还有待加强。
（2）我做出来的板子存在的缺点是不能倒计时的数码显示，有待改进。还有就是支路的25秒定时好像时间不够25秒，黄灯的时间大于5秒，而且不闪烁。还有就是我焊接的能力还需要提高，看上去有一点乱。
参考文献
[1] 杜坤梅. 李铁才. 机控制技术[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社. 2000
[2] 谭建成. 电机控制专用集成电路[M]. 北京: 机械工业出版社. 1999
[3] 李仁定. 电机的微机控制[M]. 北京. 机械工业出版社. 1999
[4] 李晶皎. 嵌入式语音技术及凌阳16位单片机应用[M]. 北京: 北京航空航天
大学出版社. 2003
[5] 薛钧义,张彦斌,虞鹤凇,樊波. 凌阳十六位单片机原理及应用[M]. 北京: 北京
航空航天大学出版社. 2003
[6] 易克初,田斌,付强. 语音信号处理[M]. 北京:. 国防工业出版社. 2000
[7] 胡航. 语音信号处理[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社. 2000
[8] Kris Jamsa,Lars Klander. 张春晖译. C/C++程序员大全[M]. 北京: 中国水利水
电出版社. 1999
[9] Andrew Bateman, Iain Paterson-Stephens. Algorithms, Applications, and
DesignTechniques[M]. Beijing: China Machine Press
[10] https://www.doczj.com/doc/de10109194.html,
[11] https://www.doczj.com/doc/de10109194.html,
。
致谢
本设计到最后能够调试成功，与我的指导老师兰浩、邓海涛、彭士忠的精心辅导是离不开的，在此感谢兰浩、邓海涛、二位导师对我的细心栽培。另外还要感谢汪鲁才老师，因为他们的建议打开了我的思路，让本设计进一步得到完善。还有我要感谢我的合作伙伴白毅和曹洪以及电子班的谢勇的一些意见和帮助还有积极配合，以及班上向我提供技术帮助同学。
元器件清单及成本核算
河南理工大学电工电子实验中心 单片机课程实验报告 实验名称：交通灯实验实验学时 专业电子信息技术与仪器班级姓名学号 指导教师日期实验成绩 一、实验目的 1、按键、数码管、发光二极管综合应用编程技术 2、数据存储于EEPROM的技术（也可以不使用） 3、定时中断技术 4、按键中断技术 二、实验原理图
三、实验程序 /*使用推挽方式不能增加数码管亮度，解决 办法，使用延时函数，增加数码管的余晖效果*/ #include
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。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，触发器被复位，放电管T28导通，此时v0输出低电平，电容C开始通过R2放电，放电时间常数约为R2C，vC下降，当下降到VREF2=VCC/3时，比较器C1输出低电平，C2输出高电平，RS=01，触发器被置位，放电管T28截止，v0输出高电平，电容C又开始充电，当vC上升到时VREF1=2VCC/3，触发器又开始翻转。如此周而复始，输出矩形脉冲。其电路原理图如下：
第七章 习题与思考题 ◆◆ 习题 7-1 在图P7-1所示的放大电路中，已知R 1=R 2=R 5=R 7=R 8=10k Ω，R 6=R 9=R 10=20k Ω： ① 试问R 3和R 4分别应选用多大的电阻； ② 列出u o1、u o2和u o 的表达式； ③ 设u I1=3V ，u I2=1V ，则输出电压u o ＝？ 解： ① Ω=Ω==k k R R R 5)10//10(//213，Ω≈Ω==k k R R R 67.6)20//10(//654 ② 1111211010I I I o u u u R R u -=-=- =，2226525.1)2010 1()1(I I I o u u u R R u =+=+=， 2121217932)5.1(10 20 )(I I I I o o o u u u u u u R R u +=---=-- = ③ V V u u u I I o 9)1332(3221=?+?=+= 本题的意图是掌握反相输入、同相输入、差分输入比例运算电路的工作原理，估算三种比例电路的输入输 出关系。 ◆◆ 习题 7-2 在图P7-2所示电路中，写出其 输出电压u O 的表达式。 解： I I I I o u R R u R R u R R u R R u ])1[()()1(4 5124 512 ++=--+ = 本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例 电路的输入、输出关系。
◆◆ 习题 7-3 试证明图P7-3中，)(1122 1 I I o u u R R u -= ）＋（ 解： 11 2 1)1(I o u R R u + = ))(1()1()1()1()1()1(122 122112122111221221121I I I I I I I o o u u R R u R R u R R u R R u R R R R u R R u R R u -+=+++ -=+++-=++- = 本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例电路的输入、输出关系。 ◆◆ 习题 7-4 在图P7-4所示电路中，列出u O 的表达式。 解： 反馈组态应为深度电压串联负反馈，因此有uu uf F A &&1= I o R R I o uf uu u R R u u R R u R R R R R A R R R F )1()1(11 7373737373313+=???→?+=?+=+=?+==若&&
GD? EE3 微电子制造工程专周设计报告 课题：红绿灯控制电路 指导教师：张松 设计人员：胡发恩 班级：1206012 学号：31 完成日期：2014年6月26日
T>i r ■-1A ￡ C T CT-i 空強凄抖WK超 I号吕君岳誓負3 口工^A- .a Jjt. 「氏N 1> E Y A 闵 r E pi卜卜卜 |cD 曰=Ki卜 l-_* 4 3 口 fu 「门 S弔 匚F E兰 吉弓吕狞后罕巳H 可田D C B A tJ P 国［2 D C B A t=i "ni w K丐 ?C o耶 -4 6 - > ! 4 思宾呀整HR* 乂賢三萤灾詈忘 o— O FT 、设计思路
1、题目：红绿灯控制器 2、设计要求具有以下功能 （1）东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮；（2）东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮；（3）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮；（4）东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮。 有时间显示（顺时），时间（红灯时间大于15 秒）3、设计条件 根据实验室提供的小规模电路进行设计。 || ——.00 —— I ?字路口交通示意图 二、设计框图和概述1、设计框图
计数系统 2、整体概述 首先，脉冲发生电路是用来给计数芯片产生脉冲的，以便计数芯 片可以正常工作。控制系统使整个电路的核心，它控制着红绿灯的亮灭、数码管的显示以及控制计数时间。技术系统我可以用74LS160 和74LS161来实现，采用置数或者清零的方法都可以实现某一时间段的计数。译码系统是用来显示时间的，它将技术系统所记录的时间用数码管显示出来，以便更清楚的知道红绿灯亮灭的时间。最后的红绿灯部分用红黄绿三种发光二极管将设计的电路功能直观的表达出来。 三、各单元电路的设计方案及原理说明 1、脉冲发生电路： 我用555定时器实现产生脉冲的功能。 如下图，电容C被充电，当V上升到2V CC 时，使为低电平，同时放 3 电三极管T导通，此时电容C通过R2和T放电，V下降。当V下降到V|C时，V 翻转为高电平。当放电结束时，T截止，V CC将通过R、
西华大学实验报告（理工类） 开课学院及实验室：电气信息学院电气信息专业实验中心 实验时间：2016年 4 月 26 日 一、实验目的 1、 通过熟悉编程软件及可编程控制器输入模拟装置的面板上各部分的作用，初步掌握可编程控制器从 编程到运行的全过程操作。了解和掌握计数器、定时器的使用方法、STL 指令编程方法，并通过十字路口交通灯控制（带强通控制）的程序设计、编辑与运行，熟练掌握基于STL 指令的顺序控制程序的设计方法，初步掌握模块化的编程思想，并进一步提高运用多种方法进行程序设计、分析和调试的能力。 2、 完成带强制通行的十字路口交通灯控制程序设计及调试。 二、实验原理 根据十字路口交通灯控制系统结构流程分析I/O 信号： 输入I 信号：启动X5,停止X6； 输出O 信号：南北绿灯Y0，南北黄灯Y1，南北红灯Y2，东西绿灯Y4，东西黄灯Y5，东西红灯Y6，画出PLC 的I/O 接线图，根据I/O 地址就可以进行编程设计。在设计之前画出控制波形图和状态转移图，在此基础上就可有序地编写梯形图。 1）十字路口交通灯波形如图1.1所示：
2）基于PLC 控制的十字路口交通灯控制模拟接线图如图1.2所示： 3）十字路口交通灯控制的单流程状态转移图如图1.3所示： S20 S23 图1.3单流程状态转移图
3）十字路口交通灯控制的双流程状态转移图如图1.4所示： 同学们可先选择一种进行基于STL 指令的编程练习，对所编的梯形图下载到PLC 中进行运行，同时在编程平台上监控运行情况，根据运行情况修改程序，最后实现十字路口交通灯控制的全部功能。 三、实验设备、仪器及材料 提供三菱FX2N 可编程控制器、模拟板、计算机。详细内容见实验指导书。 四、实验步骤（按照实际操作过程） 1、验证性实验步骤 1） 学习用SFC 语言编制用户程序的方法： a ） 单流程的程序编制方法，见图1.3； b ） 双流程（并行分支与汇合）的程序编制方法，见图1.4； 2） 编写图3或图4的梯形图； 3） 将编好的程序下载到可编程控制器； 4） 运行操作：完成对十字路口交通灯控制的程序调试 5） 细心体会和掌握STL 指令编制顺序控制程序的方法和优越性。 2、设计性实验步骤 1）设计带强制通行的十字路口交通灯控制：东西、南北强制通行。 要求如下： 在正常的十字路口交通灯控制运行时，如果东西强制通行开关接通，则进入强制通行状态。此时东西绿灯常亮，而南北红灯常亮；东西强制通行结束后，东西强制通行开关关闭，恢复正常运行。此时应从南北绿灯亮、东西红灯亮开始循环工作。 南北强制通行情况与东西强制通行相似，其运行状态相反。 图1.4 双流程的状态转移图
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
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。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，
第7章 信号的运算和处理 习题 本章习题中的集成运放均为理想运放。 7.1填空： (1) ( 同相比例 )运算电路可实现A u ＞1 的放大器。 (2) ( 反相比例 )运算电路可实现A u ＜0 的放大器。 (3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 (4)( 同相求和 )运算电路可实现函数123Y aX bX cX =++，a 、b 和c 均大于零。 (5) ( 反相求和 )运算电路可实现函数123Y aX bX cX =++，a 、b 和c 均小于零。 (6)( 乘方 )运算电路可实现函数2Y aX =。 7.2电路如图P7.2所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，填表。 (a) (b) 图P7.2 解： 1(/)10O f I I u R R u u =-=-； 2(1/)11O f I I u R R u u =+=。 当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是+14V , 就是-14V 。 7.3 设计一个比例运算电路，要求输入电阻20i R k =Ω，比例系数为-100。 解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图P7.2(a)所示。 20R k =Ω； 2f R M =Ω。
7.4电路如图P7.4所示，试求其输入电阻和比例系数。 解：由图可知150i R R k ==Ω， 1212 21 ,2I M R R M I I u u i i R R R u u u R -==∴=-=-即 而 243 M O M M u u u u R R R -- =+ 解得：52104O M I u u u ==- 图P7.4 7.5电路如图P7.4所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，I u 为2V 的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压： (1)R 2短路； (2) R 3短路； (3) R 4短路； (4) R 4断路。 解：(1) R 2短路时，2 1 0M I R u u R =- =，R 4相当于开路（R 4上无电流流过）。 ∴3 1 24O I I R u u u V R =- =-=-； (2) R 3短路时，O M u u =，R 4对反馈网络无影响。 ∴2 1 24O I I R u u u V R =- =-=-； (3) R 4短路时，电路无反馈。 ∴14O u V =-； (4) R 4断路时，23 1 48O I I R R u u u V R +=- =-=-。 7.6试求图P7.6所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。
百度文库 长沙学院 电子技术 课程设计说明书 题目交通灯控制电路设计 系( 部) 电子信息与电气工程系 专业 ( 班级 ) 电气工程及其自动化 姓名龙欣 学号B214 指导教师张海涛 起止日期 电子技术课程设计任务书(27) 系（部）：电子信息与电气工程系专业：电气工程及其自动化指导教师：张海涛课题名称 交通灯控制电路设计
百度文库 由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、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靠在禁行线外。实现红、绿灯的 自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。 设设计要求： 1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。 计 2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法，能够运用所学知识设计一定规模的电路。 内 设计任务： 容 1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。 及 2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红 要 灯。 求 3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。设计 30s 和20s 计时 显示电路。 4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮 5s 的黄灯作为过渡，以使行驶中 的车辆有时间停到禁止线以外，设置5s 计时显示电路。 1、系统整体设计； 设 2、系统设计及仿真； 计 3、在 Multisim 或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示； 工 作 4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程，量参考文献、设计总结等。 起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注 进 第一天课题介绍，答疑，收集材料 第二天设计方案论证 度 安第三天进行具体设计 排 第四天进行具体设计 第五天编写设计说明书 指导老师 月教研室 年日 意见意见 年月日 长沙学院课程设计鉴定表 姓名龙欣学号B214专业电气班级 2
交通控制器设计实验 一．实验目的 1．了解交通灯的亮灭规律。 2．了解交通灯控制器的工作原理。 3．进一步熟悉VHDL语言编程，了解实际设计中的优化方案。二．实验任务 设计一个十字路口交通控制系统，其东西，南北两个方向除了有红、黄、绿灯指示是否允许通行外，还设有时钟，以倒计时方式显示每一路允许通行的时间，绿灯，黄灯，红灯的持续时间分别是40、5和45秒。当东西或南北两路中任一道上出现特殊情况，例如有消防车，警车要去执行任务，此时交通控制系统应可由交警手动控制立即进入特殊运行状态，即两条道上的所有车辆皆停止通行，红灯全亮，时钟停止计时，且其数字在闪烁。当特殊运行状态结束后，管理系统恢复原来的状态，继续正常运行。 三．原理分析 本系统主要由计数控制器和倒计时显示器电路组成。计数控制器实现总共90秒的计数，90秒也是交通控制系统的一个大循环；控制器控制系统的状态转移和红黄绿灯的信号输出；倒计时显示器电路实现45秒倒计时和显示功能。整个系统的工作时序受控制器控制，它是系统的核心。 控制器的整个工作过程用状态机进行描述，其状态转移关系如下图所示。五种状态描述如下： s0：东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，此状态持续40秒的时间； s1：东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮，此状态持续5秒的时间；
s2：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，此状态持续40秒的时间； s3：东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，此状态持续5秒的时间； s4：紧急制动状态，东西方向红灯亮，南北方向红灯亮，当紧急制动信号有效（hold=’0’）时进入这种状态。 当紧急制动信号无效（hold=’1’）时，状态机按照s0→s1→s2→s3→s0循环；当紧急制动有效（hold=’0’）时，状态机立即进入s4，两个方向红灯全亮，计数器停止计数；当紧急制动信号再恢复无效时，状态机会回到原来的状态继续执行。 四．电路设计 交通控制器系统顶层原理图如下图所示，它由计数控制器（control），45秒倒计时计数器（M45）模块组成。下面主要介绍计数控制器和倒计时计数器M45的设计方法。
《机电一体化》课程设计交通红绿灯PLC控制系统 班级：工学院机电1003班 指导老师： _________ 小组成员： __________________________ __________________________ __________________________ 日期： 2013年6月28日
【摘要】随着社会经济的快速发展和人们消费水平的不断提高，私家车不断增加，城市人多、车多道路少的交通状况越来越引起人们的关注。为了实现交通道路的管理，在各个道口安装红路灯已经成为了疏导交通车辆最为常见和最有效的手段。PLC控制系统可以实现了按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的车辆放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤以实现最优控制，从而提高交通控制系统的效率。 PLC具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，并广泛用于工业过程的自动控制中。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部的定时器资源十分丰富，可对目前较为普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，能够方便实现对多岔路口红绿灯的控制，因此PLC被越来越多地应用于交通灯系统中。 PLC还具有通讯联网功能，可将同一条道路上的信号灯连成一局域网进行统一调度管理，缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。在实时检测和自动控制PLC应用系统中，PLC大都是作为一个核心部件来设计使用的。 【关键词】 PLC；交通灯；控制系统
目录 第一章绪论 (1) 1.1 PLC及WinCC介绍 (1) 1.1.1 PLC简单概述 (1) 1.1.2 WinCC介绍 (2) 1.2 十字路口交通灯控制任务 (3) 1.3 研究目的和意义 (4) 1.4 方案设计 (4) 第二章交通信号控制系统实况 (5) 2.1十字路口交通灯控制实际情况描述 (5) 2.1.1 控制任务要求 (5) 2.2 结合十字路口交通灯的路况画出模拟图 (5) 2.3交通灯控制流程图 (6) 第三章可编程控制器程序设计 (7) 3.1可编程控制器I/O端口分配 (7) 3.2 PLC的外部接线图 (7) 3.2.1输入/输出接线列表 (7) 3.2.2 PLC外部接线原理图 (7) 3.3程序梯形图及其说明 (8) 第四章十字路口交通灯的组态控制过程 (12) 4.1工程的建立和变量定义 (12) 4.1.1 工程的建立 (12) 4.1.2 变量的定义 (12) 4.2组态画面的建立 (12) 4.3 MOVEX1～MOVEY2的脚本编辑 (13) 第五章小组总结 (15) 参考文献 (15) 附表：PLC梯形图指令表 (16) 附图：交通红绿灯PLC控制系统实验相片 (18)
第七章基本放大电路 7.1 试判断题7.1图中各电路能不能放大交流信号，并说明原因。 解：a、b、c三个电路中晶体管发射结正偏，集电结反偏，故均正常工作，但b图中集电极交流接地，故无交流输出。d图中晶体管集电结正偏，故晶体管不能正常工作，另外，交流输入信号交流接地。因此a、c两电路能放大交流信号，b、d两电路不能放大交流信号。 7.2 单管共射放大电路如题7.2图所示，已知三极管的电流放大系数50 = β。 （1）估算电路的静态工作点； （2）计算三极管的输入电阻 be r； （3）画出微变等效电路，计算电压放大倍数； （4）计算电路的输入电阻和输出电阻； （5）如果输入信号由内阻为1kΩ的信号源提供，计算源电压放大倍数； （6）去掉负载电阻，再计算电路的电压放大倍数、 CC + o -题7.2图 C C C (a) 题7.1图
输入电阻和输出电阻。 解：（1）A A R U U I B BE CC B μ4010410 3007.0125 3 =?≈?-=-= - mA A I I B C 210210405036=?=??==--β V I R U U C C CC CE 61021031233=???-=-=- （2）Ω=+=+=9502 265030026300C be I r β （3）放大电路的微变等效电路如图所示 电压放大倍数 7995 .03 ||350||-=-=-=be L C u r R R A β （4）输入电阻：Ω≈?==950950||10300||3be B i r R r 输出电阻 Ω==k R r C 30 （6） 15895 .0| 350 -=-=-=be C u r R A β 输入电阻：Ω≈?==950950||10300||3be B i r R r 输出电阻 Ω==k R r C 30 7.3 单管共射放大电路如题7.3图所示。已知100=β （1）估算电路的静态工作点； （2）计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 （3）估算最大不失真输出电压的幅值； （4）当i u 足够大时，输出电压首先出现何种失真，如何调节R B 消除失真？ 解：电路的直流通路如图所示， CC BQ E BEQ BQ B U I R U I R =+++)1(β A mA R R U U I E B BEQ C C BQ μβ435 .010130015 )1(=?+≈ ++-≈ 由此定出静态工作点Q 为 + u o - CC +u o - 题7.3 图 CC R
课程设计说明书 课程设计名称：数字逻辑课程设计 课程设计题目：简易交通灯电路设计 学院名称：信息工程学院 专业：计算机科学与技术班级： 学号：姓名： 评分：教师： 20 10 年9月16 日
摘要 随着社会经济快速发展以及现代社会人口的增加，顺应各种交通工具的发展和交通指挥的需要，加强交通道路管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，此时交通灯便应运而生。它已逐渐成为改善交通状况的一种重要工具。因此设计交通灯电路对我们的生活息息相关。 本次课题设计采用NE555产生计时信号，定时给出方波脉冲信号，同时采用CD4017集成芯片实现三种信号灯的自动循环功能，以及利用或门真值表功能实现简易交通灯的设计。此简易交通灯可以而且仅可以控制一条交通道路，主要实现红，黄，绿，红，黄，绿单向交通灯循环控制，但是同样可以改动电路从而实现红，黄，绿，黄，绿双向交通灯循环控制；而在时间控制上，红，黄，绿亮灯时间上取为2:1:2。 经过一系列分析准备，本次课题设计除了在手动控制上存在一些不足外，已完成电路设计要求。 关键字：循环控制计时电路译码电路 NE555 CD4017
目录（页码要调整下） 前言 (4) 第一章设计内容与要求 (5) 第二章简易交通灯设计方案 (5) 2.1基本要求设计方案..........................................,5 2.2提高要求设计方案..........................................,6 第三章系统组成及工作原理. (6) 3.1 系统组成 (6) 3.2 工作原理 (7) 第四章简易交通灯设计方案单元模块电路设计 (8) 4.1电源电路 (8) 4.2译码电路 (9) 4.3 光源电路 (10) 4.3.1红黄绿单向循环 (10) 4.3.2红黄绿黄红双向循环 (11) 第五章实验调试和分析 (12) 结论 (13) 参考文献 (14) 附录一 (14) 附录二 (15) 附录三 (16)
微机原理课程设计报告 新疆农业大学 计算机与信息工程学院 课程题目：微机原理与几口技术 班级：电科112 指导老师：张婧婧 姓名：刘建国 学号：114633222
基于8086的交通信号控制器的设计报告摘要： 这次课程设计，我们的任务是：基于8086的交通信号控制器的设计。8086系统是我们这个学期学习的主线方向，我们将在8086系统的基础上完成交通信号控制器的设计，其具体功能是：1.显示十字路口东西、南北2个方向的红、黄、绿的指示状态。2.实现正常的倒计时功能。用2组数码管作为东西和南北方向的倒计时显示，显示时间为红灯30s，绿灯50s，黄灯5s。3.按S1键能实现特殊的功能，显示倒计时的2组数码管闪烁，计数器停止计数并保持在原来的状态；东西、南北路口均显示红灯状态；特殊状态解除后能继续计数。4.按S2键实现总体清零功能。计数器由初始状态计数，对应的指示灯亮。 关键词：8086系统 74154 74HC373 8255A LED交通灯
(一) 1) 设计目的 交通信号控制灯是日常交通不可缺少的工具，涉及到人们的人生和财产安全，在道路行驶上起了相当关键的作用，因而设计交通信号控制灯是非常有意义的。同时我们这次设计的课题就是“基于8086交通信号控制器的设计”，基于以上目的，我利用一周时间精心设计出课题要求的交通灯。 2) 设计思想 在此次设计过程中，我们选择了数码管、发光二极管、74LS138、74LS373、8255A和8086来控制实现交通灯按设计要求工作。 3）硬件部分 1、LED设计说明: 用LED作为倒计时时间的显示器，LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具优势。LED与LCD的功耗比大约为10:1，利用LED技术，可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的显示器，LED是发光二极管属于二极管的一种,LCD是液晶显示器,两者相差太多.但是用LED的点阵也能组成显示器,适用于户外大屏幕显示,分辨率较低，LED与LCD具体比较如下图 表1-1：LCD与LED的比较 2、8255设计说明: 用8255A可编程并行接口芯片的A、B、C三口作为红、绿、黄交通灯的控制输入口。8255有三个并行输入输出口，可以方便的对三种颜色的交通灯进行很好的控制。解决方案是：PB0~PB7接模拟灯二极管，PA0~PA7接7段二极管的段选，PC0~PC3接7段二极管的位选，PC4~PC7与开关相连，处理器芯片集成芯片卡PCI卡连接，用于完成硬件方面的实验正常通信。其芯片比较说明:如下表： 表1-2：8255A与8251芯片的比较
出入口红绿灯智能控制系统说明 停车场红绿灯智能控制系统主要是运用在： 双向通行、中间不能会车的通道，根据单向通道的长度、能见度以及现场情况，可以实现多种方案的控制功能。其中常见两种控制方式有以下两种： 一、单辆车通行控制方式 本方案适用于： 通道较短，对进、出车辆的通行效率要求不高、单车道双向通行通道的红绿灯控制。其中控制方式说明如下： 1、当入口没有车辆进入或外出时，入口和出口的两端均为绿灯亮，表示车辆可以刷卡进入或外出； 2、当入口车辆先压到入口车辆检测器时： （即车辆进入方向优先时） 出、入口立即变为红灯，禁止其他车辆进入该通道，当车辆经过出口红绿灯检测器后，出、入口两端重新恢复为绿灯； 3、当出口有车辆外出比入口先压到出口车辆检测器时： （即车辆外出优先时） 出、入口立即变为红灯，禁止其他车辆进入该通道，当车辆经过入口红绿灯检测器后，出、入口两端重新恢复为绿灯； 4、系统具有自动复位、及人工强行复位功能，当红绿灯智能引导系统因为特殊原因误判车辆长时间在出入口通道内时（此时出入口均为红灯亮，严禁车辆进出通行），系统能够根据现场设定的系统复位时间，自动（或人工手动、遥控器遥控等方式）将出入口红绿灯复位，重新将出入口复位到绿灯亮的初始状态； 二、连续进车通行控制方式
本方案适用于： 通道比较狭长，同时由于拐弯或其他原因造成进出口车辆不能相互看到，为了提高通道的通行效率，可以在单方向优先的前提下，单向连续进车通道的红绿灯智能控制系统。其中控制方式如下： 1、出入口两边没有车辆压到车辆检测器时，出口、入口两边的绿灯亮； 2、入口车辆先压到车辆检测器时： （即车辆进入优先时）入口绿灯亮，同时出口红灯亮，让车通行；当入口一侧检测到车辆驶离入口并进入狭长通道后系统开始对进入通道的车辆计数，入口绿灯仍亮保持不变，车辆可以连续进入，当车辆压到出口车辆检测器并驶离通道后，系统自动对通道内剩余的车辆计数，并在确保从入口进入通道内部的所有车辆全部都驶出后，系统自动将出、入口同时恢复为绿灯亮。 3、出口车辆先压到车辆检测器时： （即车辆外出优先时）出口绿灯亮，同时入口红灯亮；让车通行；当出口一侧检测到车辆驶离出口并进入狭长通道后系统开始对进入通道的车辆计数，出口绿灯仍亮保持不变，车辆可以连续外出，当车辆压到入口车辆检测器并驶离通道后，系统自动对通道内剩余的车辆计数，并在确保从出口进入通道内部的所有车辆全部都驶出后，系统自动将出、入口同时恢复为绿灯亮。 4、系统具有自动复位、及人工强行复位功能，当停车场红绿灯智能控制系统因为特殊原因误判车辆长时间在出入口通道内时（本系统无论是在进优先还是出优先的情况下，都可以根据您设定的时间，以最后一辆进入通道的车辆开始计时，超过设定的时间后系统仍然没有驶出通道，系统将强行复位位），系统能够根据现场设定的系统复位时间，自动（或人工手动、遥控器遥控等方式）将出入口红绿灯复位，重新将出入口复位到绿灯亮的初始状态； 5、以上功能仅为参考，可根据用户的要求进行全方位、多功能的任意调整，直至采用最适用现场通行条件的系统方案。 6、如果在本通道内同时安装自动刷卡系统并且道闸也安装在通道内时，那么您就要千万注意并考虑到一个问题，否则就会出现。。。。。
第七章 集成运算放大器的应用 1. 理想运放的A od ＝ ∞ ，r id ＝ ∞ ，r o ＝ 0 ，I B ＝ 0 ，CMRR ＝ ∞ 。 2. 理想运放工作在线性区和非线性区时各有什么特点？各得出什么重要关系式。 答：理想集成运算放大电路工作在线性区时必须通过外部元件引入负反馈。此时，U －＝U ＋，I －＝I ＋＝0。工作在非线性区时应开环或正反馈运用。此时I －＝I ＋＝0；在U －＞U ＋时，U o ＝U OL ；在U －＜U ＋时，U o ＝U OH 。 3. 集成运放应用于信号运算时工作在什么区域？ 答：线性区 4. 试比较反相输入比例运算电路和同相输入比例运算电路的特点(如闭环电压放大倍数、输入电阻、共模输入信号、负反馈组态等)。 答：反相比例运算电路是并联电压负反馈；1 R R A f uf =；输入电阻小，为R 1； 运放的输入端无共模信号。同相比例运算电路是串联电压负反馈；1 1R R A f uf +=； 输入电阻大，为∞；运放输入端加有共模信号。 5. “虚地”的实质是什么？为什么“虚地”的电位接近零而又不等于零？在什么情况下才能引用“虚地”的概念？ 答：理想运放的同相端为地电位时，由于负反馈将反相端电位压低到等于同相端电位(即地电位)，以保证输出为一有限值，这时虽然两端电位相等且等于地电位，但两端之间无电流通过，故称为虚地。由于实际运放的放大倍数不为无穷大，所以为保证一定的输出，“虚地”的反相端电位不为零。“虚地”的概念只能运用于反相的运算电路。 6. 为什么用集成运放组成的多输入运算电路，一般多采用反相输入的形式，而较少采用同相输入形式。 答：由于反相输入时，运放的反相端为虚地，可使输入信号源之间无相互影响，为得到规定的输出，电路参数的选择比较方便。 7. 反相比例运算电路如图7－43所示，图中R 1＝10k Ω，R f ＝30 k Ω，试估算它的电压放大倍数和输入电阻，并估算R '应取多大 解： 31030 1-=-=-== R R U U A f i o uf r i ＝R 1＝10k Ω R '＝R 1//R f ＝10//30＝7.5k Ω
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
1选题背景 今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。 关键词：AT89C51;7448，LED 2方案论证 2.1设计任务 设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。 东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。 2.2 方案介绍 方案1设计思想： 采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状 态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计 数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输 入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选 择和主干道的置数选择。 方案2 设计思想： 由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1 为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况： Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道：
7.2电路如图所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，填表。 解：当集成运放工作在线性区时， f O1I I 10R u u u R =-=-，f O2I I (1)11R u u u R =+= 7．4电路如图所示，试求其输入电阻和比例系数。 解：由图可知R i =50k Ω。 因为u M =-2u I ，2 43R R R i i i =+，即 M O M M 243 u u u u R R R --=+ 代入数据，得输出电压 O M I 52104u u u == 7.5电路如图所示，集成运放输出电压最大幅值为±14V ，u I 为2V 的电压信号。分别求出下列各种情况下的输出电压。 u I /V 0.1 0.5 1.0 1.5 U O1/V -1 -5 -10 -14 U O2/V 1.1 5.5 11 14
（1）R 2短路；（2）R 3短路；（3）R 4短路；（4）R 4断路。 解：（1）R 2短路时 3 O I I 1 24V R u u u R =-=-=- （2）R 3短路时 2 O I I 1 24V R u u u R =-=-=- （3）R 4短路时，电路无反馈，u O =-14V 。 （4）R 4断路时 23 O I I 1 48V R R u u u R +=-=-=- 7.6试求下图电路输出电压与输入电压的运算关系。 解：（c ）f P I2N 1f R u u u R R =-=+ I1N N O 1f u u u u R R --= 联立求得：f O I1I2I1I21 ()8()R u u u u u R =-=- 7.7如图所示电路中，集成运放的共模信号分别为多少？要求写出表达式。