红绿灯控制器

1、紅綠燈控制器組員姓名：林書緯、盧威廷、劉剛豪、劉康霖、蔡國華、羅名揚德霖技術學院機械工程系夜二專095A指導老師：黃澤世老師摘 要一開始是尋找跟生活有關的物品，來做為專題的報告和我們這組都會做的東西，因為我們都有在騎車，所以想以交通方面作為方向，加以參考所要做的專題。搜尋了很久，選定了紅綠燈號的模擬方式，製作的過程中我們也發現到很多的問題，因為我們從來沒碰電子學這類課程，所以在製作的過程我們都是請教同學以及上網或到圖書館找尋相關資料，製作這份報告讓我們瞭解跟同學間互相合作的重要，以及學習到很多新的東西來完成我們這一份專題報告。後來發現紅綠燈多了秒數的顯示是不好的設定，因為設定的不準的話主線道還

2、在黃燈，支線道已經變成綠燈了，現在的交通事故上升了很多，還有容易被當成競速的用途。這份專題讓我們瞭解了日常生活以及交通的重要，看似簡單的一門課卻是值回票價。致 謝現在想想當時在什麼都不會的倉促情況下，就要開始進行專題製作的課程下，對於在技術上有些困難的我們實在是有些緊張。但是在同組組員提供意見，也願意犧牲睡眠時間幫忙的情形下，完成這項專題製作。回想在這段時間中雖然辛苦，但是在本小組各組員，積極分工合作和指導老師抽空陪我們的情形下，終於克服了技術上的困難進而完成了本專題的製作，想想對想學習相關技術的各組員而言都是值得的。如今製作過程也已告一段落，本組成員也盡心展現成果，重要的還是一句感謝，謝謝大

3、家的協助幫忙。另外也要感謝本專題指導黃澤世老師於研究方法與態、思考角、輯觀等方面之啟發與提點，使本報告得以順完成；同時在待人處事與專業知上，均使學生獲益多，敬謹致上最高之謝意。一、實驗動機一開始尋找跟生活有關的物品和我們這組都會做的東西來做為專題報告。因為我們都有在騎車，所以想以交通方面做為方向，加以參考所要做的專題。搜尋了很久，選定了製作紅綠燈號誌的方式來完成我們這一份專題報告。紅綠燈號誌如果設定的不準的話，當主線道還在黃燈時支線道已經變成綠燈了，所以現在的交通事故上升了很多，還有容易被當成競速的用途，聽說6月中開始不再有秒數顯示。紅綠燈號誌專題設計說明：1. 以12個LED模擬可切換自動模

4、式與手動控制的十字路口。2. 具有南北向及東西向紅燈及綠燈剩餘時間。3. 在自動模式下可以自己設定時間由5-99秒。4. 切換到手控模式下時主要車道變成閃黃燈，而支線車道為閃紅燈。5. 當支線車道的行人要穿馬路時，只要按下要求通行按鈕後，主線車道會在5秒後變成紅燈，支線車道變為綠燈，15秒後自動變回主線車道閃黃燈，支線車道閃紅燈的狀態。8051電源電路 圖1 8051電源電路由於8051使用5V電源，因此我們選用LM7805穩壓IC提供穩定5V給8051。圖1是供應8051電源所使用的電路，當SW1接通後，LM 7805隨即輸出固定5V的電源供8051使用，電路中使用的兩個電容則是用來穩定輸入

5、及輸出電壓，避免因為開關切換產生的突波造成元件損壞。LM7805介紹 圖2 LM7805外觀LM 7805是一種穩定電壓的IC，圖2是它的外觀，共有三隻接腳，分別是輸入端、輸出端與接地端，作用是將輸入超過6V的電壓經由內部稽納二極體獲得標準電壓加到運算放大器的正端，輸出端迴授的電壓則加到負端，經比較後由達靈頓電路放大輸出，由於有迴授的功能，達靈頓電路所輸出的電壓可維持定值。圖3 LM7805的內部方塊圖二、專題製作軟體介紹七段顯示器編碼電路BCD至七段解碼器 74LS47a. 專題中要顯示溫度為兩位數字，若要直接以8051來驅動的話，會導致接腳不足，所以需要解碼IC來節省8051的接腳。BCD

6、碼為4位元(例如1001)，可直接對應到七段顯示器並點亮，這種IC稱為BCD至七段解碼器。在此專題中我們用74LS47。b. 74LS47的用法：由於74LS47的七隻輸出腳都是開集極(OPEN COLLECTOR)，因此要配合共陽極的七段顯示器。接腳及接線如圖4，真值表見圖5，七段顯示器腳位如圖6。圖4 74LS47接腳及接線圖圖5 74LS47對應真值表圖6 七段顯示器腳位圖因為我們有四顆單8的七段顯示器需要點亮，我們將採用掃描點亮的方式，8051接腳定義如下：;七段顯示器1掃描P2.0;七段顯示器2掃描P2.1;七段顯示器3掃描P2.2;七段顯示器4掃描P2.3如圖7所示，假設由左至右為

7、LED1、LED2、LED3、LED4，當P2.0為LOW、P2.1P2.3為HIGH時，Q5電晶體導通，點亮LED2，8051程式延時短暫時間，接下來P2.1、P2.2、P2.3依序點亮，其間隔時間為剛好人眼視覺暫留的時間。圖7 8051接腳定義c. 各接腳功能：(1) a、b、c、d、e、f、g共七支接至共陽極七段顯示器。(2) BI腳(第4腳)正常使用要保持高態1，若為0則七段顯示器熄減。(3) LT腳(第3腳)把LT腳接地時，七段顯示器全亮，可檢查七段顯示器是否正常。(4) RBI腳(第5腳)當接地時，可把要顯示的數字例如01的0去掉。12顆紅綠燈LED驅動電路如圖8所示。因我們有加調

8、光電路，所以VCC接至05V電壓來調光，74LS04為一反相邏輯閘，當輸入A1為HIGH時，其輸出為LOW，所以要點亮LED時，要為A1腳位HIGH電壓。 圖8 12顆紅綠燈LED驅動電路7805穩壓電路、調光電路及8051腳位圖如圖9、圖10、圖11所示。圖9 7805穩壓電路圖10 調光電路圖11 8051腳位圖三、製作過程圖12 半成品圖13 控制面板圖 14馬路圖片圖15 紅綠燈顯示圖16 整體圖完成 動作解說：1. 以12個LED模擬可切換自動模式與手動控制的十字路口。2. 具有南北向及東西向紅燈及綠燈剩餘時間。3. 在自動模式下可以自己設定時間由5-99秒。4. 切換到手控模式下時主要車道變成閃黃燈，而支線車道為閃紅燈。5. 當支線車道的行人要穿馬路時，只要按下要求通行按鈕後，主線車道會在5秒後變成紅燈，支線車道變為綠燈，15秒後自動變回主線車道閃黃燈，支線車道閃紅燈的狀態。四、結論發現紅綠燈多了秒數的顯示是不好的設定，因為設定的不準的話主線道還在黃燈時支線道已經變成綠燈了，所以現在的交通事故提升了很多，還有容易被當成競速的用途導致交