1-交通灯“仿实一体化”实物制作-原理图
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交通灯电路图
交通灯电路图通常包括以下几个组件:
1. 电源:提供电流给整个电路系统。
2. 控制电路:控制交通灯的亮和灭状态。
通常由计时器或者传感器控制,根据信号灯顺序切换不同的亮灭组合。
3. 信号灯:包括红灯、黄灯和绿灯。
每一盏灯通常由LED 或者白炽灯组成。
4. 电阻:用于稳定电流和保护电路。
5. 开关:用于手动控制交通灯的亮灭状态。
以下是一个简单的交通灯电路图示例:
┌───────────┐
│ 电源│
└───────────┘
│
R1 ▼
┌───────────┬───┐│ 信号灯│ │
│ ┌───┘ │
R2 R3 R4 R5 │
│ │ │ │
▼ ▼ ▼ ▼
┌───────────┬───┐│ 控制电路│
└───────────┘
在这个电路中,电源提供电流给整个电路系统。
通过控制电路的控制,信号灯按照预先设定的顺序照亮。
每盏灯通过电阻连接到电源上,用于稳定电流和保护电路。
交通信号灯控制电路
工作原理:
白天工作状态要求:东西方向绿灯亮40s,然后黄灯闪三下(1下/秒,共5秒),然后红灯亮20s,而南北方向为红灯亮40s,然后绿灯亮20s,然后黄灯也闪三下;如此周期循环下去。
由软件设置交通灯的初始时间,南北方向通行40秒,东西方向通行20秒,倒计时数码管采用动态显示,P0口送字形码,P2口送字位选通信号,通过单片机的P1口控制各种信号灯的燃亮与熄灭。
采用中
断方式实现按键的功能。
主控芯片采用A T89S52单片机,因为系统要求南北和东西方向的信号灯
时间不一样,所以就利用单片机的P0口(P00-P06)送出数据的段码,位选信号用P2口(P20-P23、27)送出,用动态扫描的方法显示东西、南北的倒计时间(如图4所示)。
数码管使用共阴数码管,需要接上470欧上拉电阻以提供足够大的电流来驱动数码管,数码管的每段的电流是约10毫安。
本设计利用单片机的P1口(P10-P13)来驱动和控制各种信号灯的燃亮和燃亮时间。
自制简易红绿灯电路图一、概述简易交通灯电路是脉冲数字电路的简单应用,设计了交通信号灯不同方向在不同的时间倒计时内,亮不同的的信号灯的功能,同时应用了七段数码管来显示时间。
此交通灯可以在实现东西、南北方向红黄绿灯的颜色转换,接下来就是按照4个阶段循环发光,并且如果发生紧急事件看,可以手动控制四个方向红灯全亮,禁止该道路的车辆通行,特殊情况过后才能恢复正常。
这在当今社会交通中具有广泛的应用价值,有效的减少交通拥堵和交通事故。
本电路主要有四个模块构成:555脉冲发生器、5倍分频器、倒计数器、主控制电路和手动控制电路。
整个电路是有秒脉冲提供脉冲,有计数器进行计数功能向译码显示电路显示倒计时,而且也控制三种灯泡的发光。
二、方案论证2.1、设计思路根据设计要求,十字路口车辆运行情况只有4种可能:1)设开始时东西方向绿灯通行,南北红灯不通行,持续时间为25s。
2)25s后,东西方向绿灯变黄灯,南北方向红灯保持不变,持续时间为5s。
3)5s后,东西方向黄灯变红灯禁止通行,南北方向红灯变绿灯通行,持续时间为15s。
4)15s后,东西方向红灯不变禁止通行,南北方向绿灯变黄灯,5s 后又回到第一种情况,如此循环反复。
因此,要求主控制电路也有4种状态。
其控制原理框图如图1所示。
方案一:用555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,分别给两个不同的电路循环提供刺激脉冲信号,然后用分别对东西干道和南北干道建立电路循环圈。
原理是当前一计数器倒计时结束时,产生进位脉冲来控制后一计数器开始工作,而此计数器自身停止工作。
以此进行循环,就可以实现不同时刻电路的显示。
方案二:用555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,根据简单移位寄存器只有四个状态,与此时的正好完全相同,因此用移位寄存器构成系统的主控模块,驱动信号灯的显示和计数器的预置数,同时在东西干道和南北干道上各只需要一个计数器。
根据不同时刻移位寄存器给计数器进行预置数,可以显示不同的倒计时。
目录一、设计题目----------------------------------------------------2二、课程设计的性质和目的------------------------------------2三、设计任务 ----------------------------------------------------2四、方案选择比较及方案方框图--------------------------------2五、元件清单----------------------------------------------------4六、硬件电路图 --------------------------------------------------41、单片机主电路 --------------------------------------------------42、交通灯二极管点亮电路 ------------------------------------------53、交通灯数码管显示电路-------------------------------------------5七、软件设计----------------------------------------------------61、程序流程图 ----------------------------------------------------62、各功能模块程序清单 --------------------------------------------8八、设计心得----------------------------------------------------11九、整体电路原理图 ----------------------------------------------12十、附:主程序 --------------------------------------------------13参考文献----------------------------------------------------------20一、设计题目:交通灯模拟控制系统二、课程设计的性质和目的本课程设计的主要目的是通过对电子技术及单片机原理的学习,综合掌握电子电路综合设计的过程,设计要求和具体的设计方法。
交通控制灯电路原理图抱歉,我无法提供图像或绘图服务。
但是,我可以为您解释交通控制灯电路的原理。
交通控制灯电路的原理是基于时序控制器和信号灯的工作原理。
它通常由以下几个主要组件构成:1. 交通控制器(Timer):控制信号灯的时序,例如红灯、黄灯和绿灯的持续时间。
它可以是机械式的或者是电子式的。
交通控制器通常会根据交通流量和时间,按照一定的规则变换信号灯的状态。
2. 信号灯(Signal Light):通常由红灯、黄灯和绿灯组成。
红灯表示停车,黄灯表示准备停车或者过马路的警告,绿灯表示可以通行。
3. 信号灯模块(Light Module):它是信号灯的实际光源,通常使用LED(Light Emitting Diode)作为光源。
一个信号灯模块可以显示红灯、黄灯或绿灯。
它们被安装在道路或交通岗亭上,以向行人和驾驶员传达交通状态。
4. 电源(Power Supply):提供信号灯和交通控制器所需的电能。
交通控制灯电路通常使用交流电源或者直流电源。
交通控制灯电路的工作原理如下:1. 初始状态:在开始工作之前,信号灯通常处于红灯状态。
这是为了确保所有交通参与者在开始通行之前都停下来。
2. 绿灯延迟:一旦计时器启动,交通控制器将等待一段时间,让行人和车辆有足够的时间来注意并停下来。
这被称为绿灯延迟。
3. 绿灯:一旦绿灯延迟结束,交通控制器将释放绿灯信号,表示可以通行。
此时,交通参与者可以安全地通过交叉口或路口。
4. 黄灯:在绿灯持续一定时间后,交通控制器会触发黄灯信号。
这是一个警告信号,提醒交通参与者即将停止通行。
行人和驾驶员应该准备停下来。
5. 红灯:最后,交通控制器将触发红灯信号。
这表示行人和车辆需要停止,以允许交叉路口或路口上的其他车辆或行人通行。
这样,通过交通控制灯电路的循环工作,可以实现交通的有序流动,确保道路交通的安全和效率。
摘要现今,随着我国经济水平的不断提升,汽车已成为人们工作生活的重要工具,汽车数量的不断上升给现有城市交通带来不小的压力。
本文主要通过51单片机实现对交叉路口的红绿灯的控制,利用单片机的定时器计时产生中断,通过数码管刷新显示倒计时,为司机和行人提供活动参考,单片机根据当前的系统状态切换到下一个状态。
主干道和支干道是两个互斥的状态,详细介绍了系统的工作原理、工作流程,第三章介绍了系统的硬件设计以及器件选型,硬件包括电源部分,单片机控制模块设计部分,数码管显示部分,按键部分等。
第四章是对软件设计方面的介绍,包括对程序主流程的介绍,以及中断程序模块、数码管显示模块分析介绍,最后还有二极管之间连接电路图、二极管与LED显示器的连接电路图、整体交通灯电路图,总结了系统还存在的可扩展性和不足之处。
第五章用Proteus仿真软件实现了主干道每次放行15秒,支干道每次放行10秒;每次绿灯变红之前,黄灯先亮3秒,此时另一干道上的红灯并闪烁,并且主、支干道交替进行,以及仿真图片。
实践表明,该系统能够安全有效的实现交通秩序的控制和疏解。
【关键词】单片机80C51交通控制LED Proteus仿真ABSTRACTToday, as China's economy continues to improve, the car has become an important tool in people's life and work, the number of cars rising to the existing city traffic is not a small pressure.This paper mainly through the control of 51 single-chip realization of the intersection traffic lights, the use of single-chip timer interrupt timer refresh, digital display countdown, providing reference for drivers and pedestrians, SCM to the next state according to the current state switching system. The main roads and branch roads are two mutually exclusive States, introduced the working principle, working process of the system, the third chapter introduces the hardware design and device selection, the hardware includes the power supply part, MCU control module design, digital display, key parts etc.. The fourth chapter is the design of software is introduced, including the main program flow is introduced, and the interrupt program module, digital tube display module analysis, and finally the diode connected between the diode and the circuit, LED display circuit, the overall traffic light circuit, summarizes the system has expansibility and shortcomings place. The fifth chapter uses the Proteus simulation software allowed 15 seconds for each trunk, branch trunk release each 10 seconds; before each green red, yellow light on for 3 seconds, then the other roads and flashing red light, and the main trunk road, alternately, and the simulation. Practice shows that, the system can effectively control the flow of traffic safety and ease.【Key words】MCU 80C51 Traffic control LED Proteus simulation目录摘要............................................................................................................................................. - 0 - ABSTRACT .................................................................................................................................... - 1 - 目录............................................................................................................................................. - 2 - 前言.. (1)第一章研究背景和意义 (2)第二章单片机控制的交通灯的设计方案 (4)第一节系统工作原理和方案 (4)第二节本课题主要内容 (6)第三章交通灯的硬件设计 (8)第一节电源模块设计 (8)第二节单片机控制模块设计 (9)一、方案选择 (9)二、复位电路 (10)三、晶振电路 (11)第三节LED显示模块 (12)一、LED数码管介绍 (12)二、LED数码管显示原理 (13)第四节按键设置模块 (13)第四章交通灯的软件设计 (15)第一节主函数流程 (15)第二节中断程序模块 (16)第三节数码管显示模块 (19)第四节交通灯电路 (19)第五节倒计时显示器电路 (20)第六节交通灯设计总电路图 (20)第五章Proteus仿真 (22)第一节Proteus软件介绍 (22)第二节Proteus仿真分析 (22)第六章调试心得 (31)结论 (32)致谢 (33)前言交叉路口的交通控制系统保证了车辆的安全,对于路口交通的控制管理,科学的管理和控制是一个重要而又影响深远的研究课题。
交通灯智能控制系统设计1.概述当前,在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。
而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。
2.过程分析图1是一个十字路口示意图。
分别用1、2、3、4表明四个流向的主车道,用A、B、C、P分别表示各主车道的左行车道、直行车道、右行车道以及人行道。
用a、b、c、p分别表示左转、直行、右转和人行道的交通信号灯,如图2所示。
交通灯闪亮的过程:路口1的车直行时的所有指示灯情况为:3a3b2p绿3c红+4a4b4c 3p全红+1c 绿1a1b4p红+2c绿2a2b1p红路口2的车直行时的所有指示灯情况为:4a4b3p绿4c红+ 1a1b1c 4p全红+ 2c绿2a2b1p红+3c绿3a3b2p红故路口3的车直行时的所有指示灯情况为:1a1b4p绿1c红+ 2a2b2c 1p全红+3c绿3a3b2p红+4c 绿4a4b3p红故路口4的车直行时的所有指示灯情况为:2a2b1p绿2c红+3c3a3b2p全红+4c绿4a4b3p红+1c绿1a1b4p红图1:十字路口交通示意图图2:十字路口通行顺序示意图图3:十字路口交通指示灯示意图图4:交通灯控制系统硬件框图3、硬件设计本系统硬件上采用AT89C52单片机和可编程并行接口芯片8155,分别控制图2所示的四个组合。
AT8 9C52单片机具有MCS-51内核,片内有8KB Flash、256字节RAM、6个中断源、1个串行口、最高工作频率可达24MHz,完全可以满足本系统的需要;与其他控制方法相比,所用器件可以说是比较简单经济的。
硬件框图如下:电路原理图[PDF]4、软件流程图图5:交通灯控制系统流程图。
交通灯控制电路设计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内。
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。
1、设计目的1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
2、设计任务与要求1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
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,主干道亮红灯。
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,设置5s计时显示电路。
3、原理电路设计(1)设计逻辑流程(2)方案比较及整体电路方案一:根据题目,主支干道红绿灯分时亮可以分成四种状态。
若采用两个JK触发器即可满足。
考虑到主支干道计数的不同,需要从计数器那里产生一个信号,来使JK触发器改变状态。
当然可以通过逻辑推导,然后用各种基本的数字器件,如与非门,来产生一个满足要求的信号。
但是用到的器件比较多,而且布线较复杂。
所以不采用这个方案。
方案二:鉴于方案一,考虑采用中规模集成电路,因此选择使用了数据选择器。
将计数器某个计数到的信号,如5s,接到数据选择器的数据输入端,然后将由JK触发器产生的表明四种状态的信号Q2和Q1接到数据选择器的地址代码端。
这个方案解决了方案一的问题,所以采用了这种设计方法。
方案三:按照JK触发器习惯的接法,由数据输出端来的信号接到J或K,但是若计数器采用置零的方式,信号有效的时间很短,这就要求触发器有较高的扫描频率,但是计数器的频率已经固定是1s,造成同一个频率电路,却需要不同的频率。
因此采用直接接进触发器的使能端。
至此,确定了最后的方案。
(3)单元电路设计及电路的工作原理为了便于分析,把一些单元电路从整体电路中分离出来,同时为了电路的简洁明了,分析电路的逻辑时,还把次要的元件暂时移除.单元电路各部分以及功能如下:控制电路主控电路是本课题的核心,主要产生30s、20s、5s三个定时信号,它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯,另一方面控制定时电路启动。
目录摘要I1 方案设计与选择11.1方案一原理设计11.2方案二原理设计22 单元电路设计42.1 秒脉冲信号发生器42.2 五进制计数器52.3 移位寄存器72.3 信号灯控制132.3.1 红灯信号控制132.3.2 绿灯信号控制132.3.3 黄灯信号控制133 元器件清单144 制作及调试154.1 制作154.2 调试154.3 调试过程中发现的问题及解决16结束语17参考文献18交通灯控制电路设计与制作1 方案设计与选择要求设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,每次通行时间都设为25秒,黄灯先亮5秒,才能变换运行车道,黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。
根据要求要用到1Hz时钟脉冲源,可用555定时器来实现,还要用到计数器,逻辑门等器件来实现。
1.1方案一原理设计交通灯控制原理图1如下图1-1所示:图1-1 交通灯控制原理图1首先用NE555定时器产生1Hz脉冲作为时钟脉冲信号源,用74LS161构成五进制计数器,每五秒自动清零,同时给74LS164移位寄存器一个脉冲信号,使寄存器移位,然后通过74LS164移位寄存器分别实现5秒,20秒,25秒的循环控制,分别使对应的黄灯,绿灯,红灯亮。
最后用黄灯信号和秒冲信号源进行与逻辑运算,使得黄灯能够每秒闪烁一次。
交通灯控制电路图1如下图1-2所示:图1-2 交通灯控制电路图11.2方案二原理设计交通灯控制原理图2如下图1-3所示:图1-3 交通灯控制原理图2 秒脉冲发生 器 控制器 译码器 信号灯0.2Hz 1Hz用两片NE555定时器分别产生0.2Hz和1Hz的脉冲信号,0.2Hz的信号给74LS161计数器,实现5秒触发一次,74LS161构成十进制循环计数,然后接7442 四线-十线译码器对计数器的信号进行译码,信号通过非门,与非门的组合后接到适当的交通灯上。
1Hz的脉冲信号与黄灯信号逻辑与,实现每秒闪烁一次。