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。主控电路属于时序逻辑电路，可采用状态机的方法进行设计。
主干道和支干道各自的三种灯（红、黄、绿），正常工作时，只有4种可能，即4种态：
主绿灯和支红等亮，主干道通行，启动30s定时器，状态为00；
主黄灯和支红灯亮，主干道停车，启动5s定时器，状态为01；
主红灯和支绿灯亮，支干道通行，启动20s定时器，状态为11；
主红灯和支黄灯亮，支干道停车，启动5s定时器，状态为10。
控制电路图如下：
控制电路产生四种状态原理简述如下：通过Q2和Q1控制数据选择器和1-4译码器，从而选出进位信号，从而通过D型触发器的置1和清0端来改变Q2和Q1，从而达到改变状态。
交通灯显示电路
根据要求，列出真值表如下：
输入输出
Q2Q1R Y G r y g
0 0 0 0 1 1 0 0
0 1 0 1 0 1 0 0
1 1 1 0 0 0 0 1
1 0 1 0 0 0 1 0
根据真值表就可列出每个灯的逻辑表达式，从而画出电路图，在这里采用1-4
译码器74HC139器件。交通灯则用发光二极管替代，采用高亮的，正常工作时的压降大概是2V，电流需保持在3-20mA之间，需加限流电阻，电阻取510欧姆，电路图如下：
主干道计数显示电路：
依据要求，必须使用两个74LS160计数器才能满足，通过与与非门的组合，从何组成30s，20s和5s三种计数状态。由于主干道由绿灯跳到黄灯时，次干道仍然处于红灯状态，为了主次干道的灯看起来不会有计数的显示混乱，因而采用主次干道相对独立计数，也就需要四个计数器。
为了能正常显示阿拉伯数字，需要接译码器74LS48，由74LS48是输出低电平有效，所以显示电路中采用共阳数码管。数码管是高亮数码管，宜加上限流电阻，取与发光二极管上的限流电阻一样，取510欧姆。
计数器在脉冲进来时就开始计数，使脉冲宽带为1s，这样就可以按时间计数，达到5s或20s等，利用与非门组成一个进位信号，然后接到数据选择器。通过数据选择器来与主电路联系。
由于其他计数器的接法与该图的计数器的接法相类似，作为十位的计数器的脉冲由个位计数器的进位信号，通过一个反相器，接到十位的脉冲输入端。
计数显示电路的其中一部分：
时基电路
本设计的电路由于对时基的准确性要求不是很高，故不采用晶振，采用由555为主要器件的多谐振荡器。
电源接通后，UCC通过电阻向电容充电。电容上的电压按指数规律上升，当达到一定电压时，因Uc与阀值输入端TH相连，使比较器1输出翻转，输出电压为0，同时放电管导通放电，达到一定值时，比较器2工作，输出电压变高电平。这样周而复始，形成震荡。
多谐振荡器的震荡周期为
T=0.7(R1+2R2)C
这里的电容取10u，则电阻RI与R2分别取100k和21k，当然仍然需要接个电位器来替代一般的电阻，这样才能获得较准确的脉冲频率。
具体元件清单：
74LS00 二个 74LS160 四个 74LS153 一个74LS32 一个 74LS74 一个 74LS139 一个LM555 一个电阻若干电容若干
以上主要采用74LS系列，如果考虑到性价比的因素，可以采用74HC系列功能完全一样，但是性能更强。
调试过程
焊接完成以后，就对时基电路进行测量，发出输出的脉冲不符合要求，直接的反映就是计数器几乎在同一时间，计入两个脉冲。从万用表可以看出，脉冲信号在很短的时间内，有两次跳跃，也就是出现了两次上升沿。为此，接入一个缓冲器，即非门，来调整波形，输出就满足要求。
控制电路焊接比较成功，没有出现焊锡短接的现象，一开始，就能按我原本的设想那样工作。至于显示电路，由于绿灯的要求比较高，而我将它与红灯一样考虑，相对比较暗，但是还是可以接受，所以就没有改动。
总结：
首先，由于考虑不周全，采用按顺序数上去，不太符合生活习惯。在验收时，老师就指出了我的错误，并给予了建议。虽然该设计能实现我预期的功能，由于上述原因，也就大打折扣。
通过这次课程设计，使我对电路设计的流程有比较清晰的了解，也对其中应该注意的问题有所了解，也纠正了我以前的一些错误的看法。比如我以前认为芯片越少，焊接就越容易。其实不然，还要考虑元件相互间的联系程度，由于采用单面板，在线相互交叉，最后只能用跳线，致使板面不美观，同时也降低了抗干扰能力。
电路的设计不是一件简单的事情，需要有严格的逻辑过程和计算过程，同时需要考虑的各种要素，都不能想当然的就下结论。同时也了解到认识元件的重要性，了解稳定和成本这两者之间复杂的构成因素和联系。
用单片机控制交通灯 传统的交通灯控制电路一般由数字电路构成，电路复杂、体积大、成本高。采用单片机控制交通灯不但可以解决上述问题，而且还具有时间显示功能，非常方便。下面介绍一种用单片机控制交通灯的方法。 一、硬件硬件电路如附图。ＡＴ８９Ｃ２０５１的Ｐ１．７～Ｐ１．５和Ｐ１．３～Ｐ１．１直接驱动红、黄、绿灯，利用单片机的串口和二片７４ＬＳ１６４串／并转换移位寄存器实现时间显示，七段数码管为共阴管，硬件电路极为简单。 二、软件交通灯有红、黄、绿三种。红灯亮，停止通行；绿灯亮，允许通行；黄灯亮，作过渡。红灯亮６０秒，绿灯亮５５秒，黄灯亮５秒。每组灯的亮暗状态以２分钟为周期循环，故程序采用主、子程序方式，循环结构。另外，为了简化电路，红、黄、绿灯采用低电平点亮。 源程序清单如下： ＯＲＧ００００Ｈ ＳＴＡＲＴ：ＭＯＶＤＲＴＲ，＃ＴＡＢ ＭＯＶＳＣＯＮ，＃００Ｈ ＭＯＶＰ１，＃６ＣＨ；点亮红、绿灯 ＭＯＶＲ０，＃０；Ｒ０清零 ＬＥＦＴ：ＩＮＣＲ０ ＣＪＮＥＲ０，＃５５，ＬＰ０；Ｒ０＜５５，转ＬＰ０ ＭＯＶＰ１，＃６ＡＨ；Ｒ０＝５５，点亮红、黄灯 ＬＪＭＰＬＰ１ ＬＰ０：ＣＪＮＥＲ０，＃６０，ＬＰ１；Ｒ０＜６０，转ＬＰ１ ＭＯＶＰ１，＃０Ｃ６Ｈ；Ｒ０＝６０，点亮绿、红灯 ＬＪＭＰＲＩＧＨＴ ＬＰ１：ＬＣＡＬＬＤＢＤＢ ＬＣＡＬＬＤＩＳＰ ＬＪＭＰＬＥＦＴ；２０Ｈ为１，转ＬＥＦＴ ＲＩＧＨＴ：ＤＥＣＲ０ ＣＪＮＥＲ０，＃５，ＬＰ２；Ｒ０＞０，转ＬＰ２ ＭＯＶＰ１，＃０Ａ６Ｈ；Ｒ０＝５，点亮黄、红灯 ＬＪＭＰＬＰ３ ＬＰ２：ＣＪＮＥＲ０，＃０，ＬＰ３ ＭＯＶＰ１，＃６ＣＨ；Ｒ０＝０，点亮红、绿灯 ＬＪＭＰＬＥＦＴ ＬＰ３：ＬＣＡＬＬＤＢＤＢ
目录 一、课程题目 (2) 二、设计要求 (2) 三、系统框图及说明 (2) 四、单元电路设计 (4) 五、仿真过程与效果分析 (12) 六、体会总结 (13) 七、参考文献 (13)
《一》课程设计题目： 交通灯控制电路设计 《二》设计要求： 1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒，时间可设置修改。 2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道； 3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。 4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。 5、同步设置人行横道红、绿灯指示。 《三》系统框图及说明： 1、分析系统的逻辑功能，画出其框图 交通灯控制系统的原理框图如图1-1 所示。它主要由计时电路、主控电路、信号 灯转换器和脉冲信号发生器组成。脉冲信号发生器用的是555 定时器；计时计数器是 由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信号灯工作，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。 （图1-1） 2、信号灯转换器
状态与车道运行状态如下：S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行 S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行 S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行 S3：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的黄灯亮，车道缓行, 人行道禁止通行 G1=1：主干道绿灯亮
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。AT89C52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
交通信号灯控制电路的设计 一、设计任务与要求 1、任务 用红、黄、（1）主干道、支干道交替通行； （2）主干道放行时间较长（设为48s），支干道放行时间较短（设为32s），倒计时显示； （3）每次绿灯最后闪亮4s，接着黄灯闪亮4s，然后变红灯；（4）电源：220V/50HZ （5）采用中小规模集成电路设计，画出总体电路原理图。 2、要求 画出电路的组成框图，用中、小规模集成电路进行设计与实现用EAD软件对设计的部分逻辑电路进行仿真，并打印出仿真波形图。 对设计的电路进行组装与调试，最后给出完整的电路图，并写出设计性实验报告。 二、设计原理和系统框图 （一）设计原理
1、分析系统的逻辑功能，画出其框图 交通信号灯控制系统的原理框图如图2所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲信号发生器是该系统中定时器和该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。 图1 交通灯控制电路设计框图 图中： Tl：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25s，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，Tl=1,否则，Tl=0. Ty：表示黄灯亮的时间间隔为5s。定时时间到，Ty=1,否则，Ty=0。 St：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。它一方面控制定时器开始下一个工作状态的定时，另一方面控制着交通信号灯状态转换。
2、画出交通信号灯控制器ASM图 （1）甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行,乙车道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TL时控制器发出状态信号ST转到下一工作状态。 （2）乙车道黄灯亮乙车道红灯亮。表示甲车道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乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时控制器发出状态转换信号ST 转到下一工作状态。 （3）甲车道红灯亮乙车道绿灯亮。表示甲车道禁止通行乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时控制器发出状态转换信号ST转到下一工作状态。 （4）甲车道红灯亮乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止同行，乙车道上未位过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时控制器发出状态转换信号ST系统又转换到第1种工作状态。 交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制器的工作状态及功能如表1所示控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定控制状态和信号灯状态下，车道的运行状态： S000甲绿、乙红甲车道通行、乙车道禁止通行
简易交通灯控制电路 摘要 在现代城市中，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，人们的安全问题也日益重要。因此，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。 自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也变得多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。在该设计中，利用学过的数电知识，将交通灯的控制信号通过倒计时计数器，传递给交通显示灯和时间显示器，来控制整个十字路口的交通运行情况。其中秒脉冲是利用NE555来产生的，倒计时计数器是用计数器74LS192来设计的，另外还有74LS138 设计的黄灯控制电路，JK触发器设计的信号灯控制电路，七段译码显示器设计的时间显示器。这些部分共同构成一个完整的交通灯控制电路，来实现交通灯的自动化控制。 关键词倒计时减计数器/JK触发器/七段译码显示器/数据分配器
1 工作原理 1.1 设计分析 根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计不分主次干道,两个方向的时间是相同的,东西方向通行30s,南北方向通行30s,这就要求我们要有两个计数器,根据我自己的经验,东西方向通行30s完,倒计时数字显示器会显示到0,然后切换到南北方向通行30s完之后, 倒计时数字显示器也会显示到0，然后切换到东西方向,这样如此循环。这样的话我们就要设计一个31进制计数器。根据我们所学的知识,可以用两片74ls192芯片来构成对应进制的计数器。我们可以用利用JK触发器的翻转功能来实现红绿灯的转换;当然当每个方向倒计时只有2s时,黄灯闪,一直到0为止,由于黄灯是当两个计数器倒计时到2时开始闪,我们就可以在此时发出一个脉冲然后一直保持到0;另外设置一个紧急开关,我们可以在出现紧急情况时使用清零端使之清零,并且红灯直接接到电源,使之一直处于亮的状态。 方案一： 首先给倒计时计数器即74ls192进行预置数,通过秒脉冲源发生器发送秒脉冲,此时倒计时器开始倒计时,驱动时间显示器显示,并且交通灯也正常运行,当倒计时器计时到2s时,我们当然同时可以在时间显示器上看到,这时倒计时器驱动黄灯控制器,使正在亮绿灯方向的黄灯闪烁,当倒计时器计时到0时,它将驱动信号控制器（JK触发器）来改变交通灯的显示。如此往复循环。
电子技术课程设计报告题目：简易交通灯控制逻辑电路设计 学生姓名： 学生学号： 年级： 2014级
专业：自动化 班级：（1）班 指导教师： 机械与电气工程学院制 2017年5月 简易交通灯控制逻辑电路设计 机械与电气工程学院自动化专业 1设计的任务与要求 课程设计的任务 本系统由单片机系统、数码管显示、交通灯显示系统组成。系统除基本的交通功能外，还具有倒计时。东西、南北两个干道交于一个十字路口，各干道有一组红、绿、黄三色的指示灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换。 课程设计的要求 本次课程设计实现的交通灯是带有额外的功能，预期实现的主要功能如下。 (1)具有时间显示功能，就是数码管倒计时功能；
(2)红绿灯具有两种状态，南北直行，东西直行； (3)具有模式转换功能，切换到不同状态，交通灯通行时间不一样； 程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s，后东西段通行、南北段禁止60s，依此循环。系统分三种工作模式：正常模式、繁忙模式、特殊模式，并且通过三个按钮“正常”、“繁忙”、“特殊”可相互转化。 正常模式：直行时间显示数码管显示60。此时南北段直行通行（绿灯）、东西段禁止（红灯）60s，倒计时到3s时，黄灯亮，提醒人们注意了。然后是东西段通行（绿灯），南北段禁行（红灯），一直循环下去。 繁忙模式：南北段、东西段的通行时间改为30s，其它与正常模式类似。 特殊模式：特殊模式红灯全亮，倒计时20s，到最后3秒黄灯闪3次后并转入正常模式。 2 简易交通灯控制逻辑电路设计方案制定 简易交通灯控制逻辑电路设计的原理 系统上电或手动复位之后，系统先显示状态灯及LED数码管，将状态码值送显P1口，将要显示的时间值的个位和十位分别送显P0口，在此同时用软件方法计时1秒，到达1s就要将时间值减1，刷新LED数码管。 时间到达一个状态所要全部时间，则要进行下一状态判断及衔接，并装入次状态的相应状态码值以及时间值，当然，还要开启两个外部中断，其一为紧急情况处理中断，一旦信号有效，即K键为低电平时进入中断服务子程序，东西南北路口的保持现有通行状态，再按一下Ｋ键，中断结束返回。其二为通行时间调整中断，若按键有效，进入相应的中断子程序，对时间进行调整，可延长或减少某一路段的通行时间，此后再按键则中断结束返回。 简易交通灯控制逻辑电路设计的技术方案
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。主控电路属于时序逻辑电路，可采用状态机的方法进行设计。 主干道和支干道各自的三种灯（红、黄、绿），正常工作时，只有4种可能，即4种态： 主绿灯和支红等亮，主干道通行，启动30s定时器，状态为00； 主黄灯和支红灯亮，主干道停车，启动5s定时器，状态为01； 主红灯和支绿灯亮，支干道通行，启动20s定时器，状态为11； 主红灯和支黄灯亮，支干道停车，启动5s定时器，状态为10。
目录： 一、设计要求 (2) 二、使用元件 (2) 三、总体方案的设计 (3) 1.分析系统的逻辑功 (3) 2.分析系统的状态变化 (4) 四、单元电路的设计 (5) 1.时钟电路 (5) 2.主控电路 (6) 3.红绿灯（发光二极管）显示电路 (7) 4.计时部分电路 (8) 五、心得体会 (9) 1.知识 (9) 2.耐心 (9) 3.延伸 (10) 六、总图 (10)
一、设计要求 1)在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿 灯，分别为主干道红黄绿灯和支干道红黄绿灯，指示顺 序为： 1.主干道绿灯，支干道红灯，持续亮30秒。 2.主干道黄灯，支干道红灯，持续亮5秒。 3.主干道红灯，支干道绿灯，持续两20秒。 4.主干道红灯，支干道黄灯，持续亮5秒。 2)设置一组数码管，以计时的方式显示允许通 行或禁止通行时间。 3)当系统混乱，按下系统总清开关进行复位。 4)当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开 关，可设置任意一个方向通行。 二、使用元件 器件型号数量器件型号数量74LS161 2 LED灯 6 74SL90 2 电阻2K 10 74LS08 3 电阻15K 1
74LS04 2 电阻200欧姆 1 74LS11 3 电解电容4.7uF 1 CD4511 2 瓷片电容0.01uF 1 74LS74 1 共阴数码管 2 555 1 5V稳压电源 1 三、总体方案的设计 1.分析系统的逻辑功 交通灯控制系统的原理框图如图所示。它主要由控制器、定时器和时钟发生器等部分组成。时钟发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器，数码管和二极管的工作。 图3-1
交通灯控制逻辑电路设计 一、组成分析和工作原理 1组成分析如下： 为了确保十字路口的车辆顺利、畅通的通过，往往都利用自动控制的交通信号等来进行指挥。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。 交通灯控制器的系统框图如图1.1所示
图1.1交通灯控制器系统框图 2工作原理如下： （1）要有如图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EWK、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，东西方向黄灯亮。 (2) 应有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。时序工作流程图见图1.3所示。 图1.3，采用每个单位时间为4秒，则南北、东西方向绿、黄、红时间分别为16秒、4秒、20秒，一次循环40秒。其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯的时间之和，黄灯是间歇闪耀。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 t NSG NSY NSR EWR EWG EWY
图1.3 （3）十字路口要有数字显示，作为时间，以便人们更直观地把握时间。具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，而进入下一步某方向的工作循环。 例如：当南边方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为20，并使数显计数器开始减“1”计数，当减到绿灯灭而黄灯亮（闪耀）时，数显的值应为4，当减到“0”时，此时黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向的数显为20。二设计步骤和方法 1.秒脉冲和分频器 因十字路口每个方向绿、黄、红灯所亮时间比例分别为4:1:5,并选4秒为一单位时间,则计数器每计4秒输出一个脉冲.由波形可知,计数器每次工作循环为10,所以可选用10进制计数器。计数器可用单触发器组成,也可用中规模集成计数器、扭环行计数器的状态表如下所示（表2.1） 表2.1 状态表
EDA课程设计-交通灯-图文 交通信号灯控制电路设计 一、概述 城市道路交叉口是城市道路网络的基本节点，也是网络交通流的瓶颈。目前，大部 分无控制交叉口都存在高峰小时车流混乱、车速缓慢、延误情况严重、事故多发、通行能力和服务水平低下等问题。特别是随着城市车流量的快 速增长，城市无控制道路交叉口的交通压力越来越大。因此，做好基于EDA技术平台的交叉口信号控制设计是缓解交通阻塞、提高城市道路交叉 口车辆通行效率的有效方法。交通信号控制的目的是为城市道路交叉口 (或交通网络)提供安全可靠和有效的交通流，通常最为常用的原则是车辆 在交叉口的通过量最大或车辆在交叉口的延误最小。交通信号灯控制电路 是显示主干道和支干道交替放行时间并用试验箱左上角的彩灯来红黄绿支 红代替信号灯的一种实际电路。设计一个基于FPGA的红绿灯交通信号控 制器。假设某个十干黄绿道字路口是由一条主干道和一条次干道汇合而成，在每个方向设置红绿黄三种信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。 黄灯亮允许行驶中车辆有时间停靠到禁止线以外。 第-1-页共18页 二、方案设计与论证 在硬件时钟电路的基础上，采用分频器，输出一个1S的时钟信号， 在时钟信号的控制下，实现主干道和支干道红绿灯交替显示。红绿灯交通 灯控制器层次设计：
EDA技术的基本设计方法有电路级设计方法和系统级设计方法。电路 级设计方法已经不能适应新的形势，本系统采用的是系统级层次设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用一片FPGA芯片 实现，首先用VHDL语言编写各个功能模块程序，最后通过综合器和适配 器生成最终的目标器件，然后用顶层原理图将各功能模块连接起来。下面 给出各模块的VHDL设计过程和仿真结果。1、系统时序发生电路clk_gen 的VHDL设计 在红绿灯交通信号控制系统中，大多数的情况是通过自动控制的方式 指挥交通的。因此，为了避免意外事件的发生，电路必须给一个稳定的时 钟（clock）才能让系统正常运作。但为了配合高峰时段，防止交通拥挤，有时也必须使用手动控制，即让交警能够顺利地指挥交通。Clk_gen电路 最主要的功能就是产生一些额外的输出信号，并将其用做后续几个电路的 使能（enable）控制与同步信号处理。 该电路的核心部分就是分频电路，通过对外接信号发生器提供1kHz 的时钟信号进行1000分频，得到一个周期为1秒的输出使能信号 ena_lhz（占空比1：1000）和flah_lhz .... （占空比1：1）；4分频后得到红绿灯信号译码电路所需的频率为 250Hz的显示使能信号ena_can。 architectureoneoffenpingqii ignalcounter:integerrange0to4999999;Begin proce(CLR,CLK)Begin if(CLK='1'andCLK'event)thenifCLR='1'thencounter<=0;
word 目录 一、摘要 (2) 二、设计任务与要求 (2) 三、系统设计 (3) 四、单元电路设计 1、状态控制电路 (4) 2、时钟脉冲产生电路 (5) 3、信号灯显示电路 (5) 4、时间显示控制电路 (7) 5、总体电路 (11) 五、结论 六、参考文献 七、总结体会 八、附录
一、摘要 随着社会经济的快速开展，人们的生活水平快速提升，在城市中车水马龙的场景愈加明显，因此完备的交通是必不可少的，而良好的交通控制灯又是其核心。而国民的实践创新能力又是一个国家的开展所必须具备的。通过对数字电路、模拟电路的学习，我们可以做一些简单的实物来提高我们的动手能力，培养我们的创新能力。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，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 设计制作一个十字路口交通指示灯简易控制电路，红灯亮表示停止，绿灯亮表示通行，通行时间为60秒，停止时间为45秒，黄灯亮的时间都是5秒。通行和停止时间用数码管显示，采用倒计时方式。脉冲信号用555定时器构成的多谐振荡电路来产生的。 二、设计任务与要求 设计一个十字路口的交通信号灯控制器 根本要求： 1.能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态 用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯。 2.能实现正常的倒计时功能
用两组数码管作为东西和南北方向的倒计时显示，主干道每次放行〔绿灯〕60秒，支干道每次放行〔绿灯〕45秒，在每次由绿灯变成红灯的转换过程中，要亮黄灯5秒作为过渡。 3.能实现特殊状态的功能〔选作〕 （1）按S1键后，能实现特殊状态功能； （2）显示倒计时的两组数码管闪烁； （3）计数器停止计数并保持在原来的状态； （4）东西、南北、路口均显示红灯状态； （5）特殊状态解除后能继续计数； 4.能实现总体清零功能：按下该键后，系统实现总清零，计数器 由初始状态计数，对应状态的指示灯亮。 5.电源：220V/50HZ的工频交流电供电。 6.按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用 Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进展仿真，撰写设计报告。 二．系统的设计 总体的设计思路如如下图:
单片机控制交通灯控制系统设计-基于Proteus仿真单片机控制交通灯控制系统设计 目录 引言…………………………………………………………… - 3 - 第1章概述 ............................................... - 3 - 1.1单片机认识 .............................................. - 4 - 1.2 单片机的应用........................................... - 4 - 1.3设计任务 ................................................ - 5 - 第2章系统总体方案及硬件设计.......................... - 5 - 2.1交通管理的方案 .......................................... - 5 - 2.2总体硬件设计 ............................................ - 6 - 2.3 系统时钟电路 ............................................ - 6 - 2.4系统复位电路 ............................................ - 6 - 2.5数码管显示电路 .......................................... - 7 - 2.6路灯指示电 路 ............................................ - 7 - 2.7按键电路设 计 ............................... 错误～未定义书签。 第3章软件系统设计 ...................................... - 9 - - 1 - 3.1设计思路及关键技术........................................ - 9 - 3.2 软件流程 ................................................. - 9 - 3.3 交通灯的设计程序说明 ..................................... - 9 - 3.4 延时函数 ................................................ - 10 - 3.5 延时函数 ................................................ - 10 - 3.6
电子线路CAD课程设计报告十字路交通灯设计 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 电子通信与物理学院 日期：2015年 1 月15 日
教师评价：
目录 一、设计内容 (4) 1、设计背景 (4) 2、设计要求 (4) 二、原理图设计 (5) 1、交通灯变化规律分析 (5) 2、硬件电路分析 (6) 3、硬件电路 (7) 4、软件设计 (9) 5、程序代码分析 (10) 6、元件清单： (13) 三、测试 (14) 1、Proteus简介 (14) 2、仿真调试 (14) 四、PCB设计 (17) 1、原理图设计 (17) 2、PCB版图设计 (17) 五、心得体会 (18) 六、程序设计 (19)
1、设计背景 在日常生活中，交通灯作为管理交通、调协车辆的一个便捷的手段，起着很大的作用。各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来决定是否前行，通行的时间的规定协调了它们的步伐，极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。因此，一个完善的交通系统中，交通灯是必不可少的设备，一个完善的交通灯程序会更有效的管理当前道路中出现的实际情况，使车辆、行人的行进变得更顺畅、更和谐。 随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何利用当今计算机和自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，减少交通事故是很值得研究的一个课题。目前，国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。在老师给出的几个课题中，我认为交通灯的课题更加贴近我们的生活，而且相对其他几个课题，这个交通灯主要运用的是中断程序，我相对来说比较熟悉，所以选择了这个交通灯的课题 2、设计要求 （1）设计目的 随着单片机应用的日益广泛，在校学生加强对单片机动手实践能力的培养，已经是非常重要的一项锻炼。课程设计就是为加强实践机会、培养学生动手能力的一个重要环节，将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。 （2）设计任务 ①设计四组十字路口的红、绿、兰三色交通灯，并模拟交通灯的现场情形，控制交通灯的亮灭。 ②设计四组LED显示器，分别倒计时显示十字路口每个方向的红灯或绿灯的剩余时间。 ③可适当根据实际需要增加扩展功能。 ④利用PROTEUS软件画出电路图，根据以上功能编写软件，在protel中画出原理图和PCB版图。
扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目：交通灯逻辑电路设计 课程：数字电子技术基础 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0802 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期： 2010.6.18
《数字电子技术基础》课程设计任务书 一、课程设计的目的 本课程是在学完《数字电子技术基础》、《数字电子技术实验》之后，集中一周时间，进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实践环节，通过该教学环节，要求达到以下目的： 1.使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问 题、解决问题的能力； 2.使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； 3.熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 二、课程设计的要求 1.设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求； 2.必须独立完成设计课题； 3.合理选用元器件； 4.按时完成设计任务并提交设计报告。 三、设计题目及内容 交通信号灯控制器 （1）设计计时显示电路(减“1”计数) （2）南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为15秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。 黄灯是间歇闪耀 （3）可以手动调整夜间为黄灯闪耀 六、器件与器材 1、二输入四与非门74LS00 2、四输入双与非门74LS20 3、六倒相器74LS04 4、八输入与非门74LS30 5、正沿双D触发器74LS74 6、3线-8线译码器74LS138 7、可逆移位寄存器74LS194 8、同步十进制可逆加、减计数器(8421 BCD码) 74LS192 9、同步十进制加法计数器74LS160 10、振荡分频器CD4060
十字路口的交通灯控制电路设计 摘要 本论文主要阐述了交通信号灯的出现，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。随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。以下就交通灯控制系统的电
路原理、设计和实验调试等问题来进行具体分析讨论。 关键词：交通灯自动控制定时准确报警高速 目录 一、对交通信号灯的控制 (3) 1．1题目要求 (3) 二、交通灯的组成 (3) 2．1交通灯控制系统的原理框图 (3) 2．2交通灯运行状态 (4) 2．2．1一般十字路口的交通灯控制系统的工作过程 (5) 三、单元电路的设计 (8) 3．1秒脉冲发生器 (8) 3．2定时器 (9) 3．3控制器 (11) 3．4译码器 (13) 3．5交通信号灯 (15) 3．6整个交通灯控制系统的布局 (15) 四、PCB的制作 (15) 4．1原理图的绘制 (16) 4．2 PCB的排线 (16) 五、焊接技术 (16) 5.1导线的焊接 (16) 5．1．1焊接操作姿势与卫生 (17) 5．1．2焊接的基本操作 (17) 5．2印制电路板的焊接 (20) 5．3 焊后处理 (21) 六、仿真过程与效果分析 (21) 6．1电路试调 (21) 6．1．1调试前的检查 (22) 6．2调试中注意的事项 (23) 6．3通电后的测试 (24) 6．4操作说明 (24)
交通灯信号灯电路原理图绘制 一、任务目标 (1)能力目标:能运用Protel99SE绘图软件绘制各类模拟电路。 (2)知识目标:能熟练说出Protel99SE绘图软件中电路原理图(简称原理图)编辑环境下基本命令及功能。 (3)素质目标:培养良好的劳动纪律观念;能养成认真绘图的习惯。 二、工作任务 Protel99SE一个易于使用的具有大量元件库的原理图编辑器，主要用于原理图的设计。它可以为印制电路板设计提供网络表。该编辑器除了具有强大的原理图编辑功能以外，其分层组织设计功能、设计同步器、丰富的电气设计检验功能及强大而完善的打印输出功能，使用户可以轻松完成所需的设计任务。
本任务是利用Protel99SE 完成“交通信号灯原理图的绘制与分析”，通过本任务的具体实践，操作者将具备绘制简单图纸的能力，同时结合本实际产品的分析，逐步培养对实际应用电路的分析能力。 三、任务实施 下面是Protel99SE设计原理图的基本流程图 1.绘制原理图前的必要准备 1.1 建立一个新的数据库 1.1.1 启动Protel 99 SE 双击桌面带有Protel 99 SE图标
1.1.2选择主菜单区的【文件】/【新建】选项 其中数据库的位置一栏中，是选择文件要保存的目录，根据本题目的要求，我们选择及其的最后一个硬盘并新建一个文件夹。
另外数据库文件名是我们要建立的数据库的名字，根据要求我们修改为D08101.ddb 此时，点击确定。一个合适的数据库就建立成功了。
1.1.3双击【Document】图标，进入数据库操作界面,执行菜单命令【文件】/【新建文件】，出现如图所示的选择类型对话框。 1.1.4点击【Schematic Document】图标，选中原理图编辑器图标，单击【确定】按钮或双击该图标就可以完成新的原理图文件的创建，如图所示。默认的文件名为“sheet1.sch”，文件名可以修改，例如改为“D08101.sch”。