交通灯控制电路设计与制作交通灯控制电路设计与制作
随着城市化进程的加快，交通阻塞问题愈发严重。为了解决这一难题，设计交通灯控制电路成为了一项重要的工作。本文将介绍交通灯控制电路的设计思路及其制作过程。
一、电路设计思路
交通灯控制电路需要实现的主要功能为按照一定的时间间隔控制交通灯的转换。首先，需明确借助计时器，获取准确的时间间隔，以及使用开关元件实现交通灯的切换。其次，对于一些特殊情况，比如紧急停车，电路需要能够做出实时响应。
在实际设计中，要根据实际具体情况确定放置的交通灯种类、交通流量以及灯的切换时间等参数。设计的目的是为了提高道路的通行能力以及防止出现堵塞情况。
二、电路制作过程
制作交通灯控制电路需要准备的材料有：计时器芯片、开关元件、LED灯、电阻器等。下面是详细的制作过程：
1. 首先，在面包板上搭建电路，按照上述设计思路连接各个部分。需要注意的是，电路板上所连接的元件数量要与需控制的交通灯数量相匹配。
2. 经过初步搭建后，需要进行计时器及开关元件的程序设置。内部计时器可以使用IC计时器，而开关元件可以采用
仿真开关等电子器件，有些情况下还需要在程序设置时进行参数调整。
3. 完成程序和电路的设置后，我们还需要测试电路的真实效果。此时可以根据实际的交通流量模拟场景，通过手动或自动方式观察道路交通灯切换。
4. 一般情况下，需要将搭建好的电路固定在交通信号灯箱上。需要注意的是，电路板要稳定且不易被干扰。
5. 最后，需要根据不同情况对电路进行维护和调整，确保能够稳定运行。
三、安全提示
在进行交通灯控制电路制作过程中，需要注意一些安全事项。具体的有：
1. 在连接电路时，要确保电路板中的元器件符合电流大小，以避免出现火灾等事故。
2. 在进行参数调整时，必须进行试运行，同时不要频繁调整参数，以避免影响系统的正常工作。
3. 安装时须将电路固定好，保证可靠性和稳定性，避免电路板意外摇晃或受到人为干扰。
总结
交通灯控制电路是现代城市化的重要设备之一。其设计并不是一件轻松的事情，需要充分思考各种设计方案，并根据实
际情况进行多次测试和调整。希望本文能对有志于从事电路设计的读者有所启发，同时提醒大家在制作过程中注意安全。
交通信号灯控制系统设计 摘要 交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车辆的流量,提高交叉路口车辆的通行能力，减少交通事故。在城镇街道的十交叉字路口,为了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，表示该道路禁止通行;绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红黄绿交通灯的状态转换,指挥车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。 本文介绍交通信号灯的基本工作原理，基本组成，设计步骤及方法，电路说明等。着重强调了设计的原理和方法,并附以电路说明,从更深层次的把交通灯的设计原理展现给大家。它结合模拟电子技术和数字电子技术的基本研究方法并根据实际情况进行设计电路,并最终实现指挥交通。本文的思路基于智能交通灯设计方案,并进行简单改进。着重从数字电子的方向研究问题，把与非门和RS密码锁等方面的知识运用到实际的设计中,并发挥实际作用，最终实现红黄绿的三个灯的交替自动变换。 关键词：555定时电路;交通信号灯;计数器；译码置数电路
目录 1 绪论 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 1.1 概述.................................................................................错误!未定义书签。 1.2 基本工作原理及框图.....................................................错误!未定义书签。２相关芯片及硬件电路设计ﻩ错误!未定义书签。 2.1 信号灯状态控制器设计...............................................错误!未定义书签。 2．１．1 工作原理及电路组成ﻩ错误!未定义书签。 2.1.2 ７４LS74集成芯片引脚图及功能........................错误!未定义书签。 2.2信号灯译码驱动电路设计...........................................错误!未定义书签。 2.2.1工作原理及电路设计........................................错误!未定义书签。 2.２.2 74LＳ74集成芯片引脚图及功能 ......................错误!未定义书签。 2．3置数译码电路设计..................................................错误!未定义书签。 2．3．1 工作原理及电路设计ﻩ错误!未定义书签。 2.3.2 74LＳ０4集成芯片引脚图及功能ﻩ错误!未定义书签。 2.4计时系统设计...............................................................错误!未定义书签。 ２.４．1 工作原理及电路设计.......................................错误!未定义书签。 2.4.2 74LS１90集成芯片引脚图及功能......................错误!未定义书签。 ２.5 显示译码电路设计.....................................................错误!未定义书签。 2.5．1 工作原理及电路设计ﻩ错误!未定义书签。 2．５．2 CＤ4511集成芯片引脚图及功能ﻩ错误!未定义书签。 2.655５秒脉冲发生器设计ﻩ错误!未定义书签。 2.6.1 工作原理及电路设计........................................错误!未定义书签。 2．６.2555集成芯片引脚图及功能ﻩ错误!未定义书签。 2．７元件清单 (14) 3 电路图及软件模拟仿真ﻩ错误!未定义书签。 3.1整体电路图ﻩ错误!未定义书签。 ３.2 原理图仿真.................................................................错误!未定义书签。 ３.3 软件调试.......................................................................错误!未定义书签。总结 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
交通灯控制电路设计与制作交通灯控制电路设计与制作 随着人口的不断增长和城市化的进程，各种交通工具的数量不断增加，交通技术的创新和发展也越来越受到关注。交通灯是现代城市交通中非常重要的一种交通设施，它能够有效地控制车辆流量和行人行动，从而提高道路的安全性和交通效率。 交通灯控制电路是交通灯工作的核心系统。它通过电子元器件将交通灯控制的信号转换成数字控制信号，进而实现交通灯的开关控制和颜色切换。本文将介绍交通灯控制电路设计和制作的基本原理和步骤。 一、交通灯控制电路设计原理 交通灯控制电路主要由以下几部分组成：时钟电路、数字控制电路、继电器控制电路、LED灯管控制电路等。 时钟电路：时钟电路是交通灯控制电路的基础部分，它通过高精度的电子元器件实现系统的节拍同步和计时。在交通灯控制电路中，时钟电路的作用是控制信号频率和时间周期，为后面的数字控制和继电器控制提供时间基准。 数字控制电路：数字控制电路是交通灯控制电路的核心部分，它是把传统的机械式控制方式转化成数字化控制，实现自动控制的关键部分。数字控制电路主要采用的是单片机技术，
通过熟练掌握单片机编程语言和电路设计原理，可以实现复杂的交通信号控制方案。 继电器控制电路：继电器控制电路是一种实现数字控制信号与物理控制信号相互转换的电路。它通过将数字控制信号转换成真实的高电平或低电平信号，从而控制车辆和行人信号灯的开关状态，改变交通灯的亮灭状态。 LED灯管控制电路：LED灯管控制电路是一种专门用于LED 灯传输控制信号的电路。它通过对LED灯管的电流和电压进行调节，实现交通灯颜色的切换和灯管亮度的调节。 以上几个部分组成了一个完整的交通灯控制电路系统。在实际设计和制作过程中，需要对各部分电路进行精心的设计和调试，以确保系统的可靠性和稳定性。 二、交通灯控制电路制作步骤 1.准备材料和测试工具 在制作交通灯控制电路时，需要准备一些基本的材料和测试工具。其中包括电子元器件、电路设计软件、A/D转换器、逻辑单元、控制线缆、继电器、LED灯管、电路板和焊接工具等。 2.设计电路原理图 设计电路原理图是制作交通灯控制电路的第一步。根据实际需求，选择合适的电子元器件，并使用电路设计软件进行原理图的绘制。在绘制过程中，需要对元器件的特性和参数有深入的了解，以避免电路设计中存在的错误和漏洞。
简易交通灯控制逻辑电路设计报告 目录 一、设计任务和要求 (2) 二、设计目的 (2) 三、设计方案选择 (2) 四、单元电路的选择设计 (5) 1.秒脉冲电路的选择设计 (5) 2.计时器电路的选择设计 (7) 3.状态控制器电路的选择设计 (8) 4.时钟、状态控制判断系统电路的选择设计 (10) 5.状态翻译电路的选择设计 (13) 6.输出调整电路的选择设计 (14) 7.紧急开关设计 (15) 8.信号灯系统电路设计 (16) 五、系统的调试与仿真 (16) 1.调试软件 (16) 2.仿真电路的联成 (16) 3.电路的调试 (18) 六、心得体会 (21) 七、元件列表 (22) 八、参考书 (23)
一、设计任务和要求 设计一个简易交通灯控制逻辑电路，要求： 1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间15s。 2、东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s。 3、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间10s。 4、如果发生紧急事件，可以动手控制四个方向红灯全亮。 二、设计目的 1、进一步熟悉和掌握数字电子电路的设计方法和步骤 2、进一步将理论和实践相结合 3、熟悉和掌握仿真软件的应用 三、设计方案选择 任务要求实际上就是4个状态，不妨设： S1：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间15s； S2：东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s； S3：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间l0s； S4：如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。
【表1】主电路状态与指示灯状态转换 主电路要实现S1→S2→S3状态的循环转换，而且可以在任何一个状态进入S4，并能恢复正常工作状态。S1=15s；S2=5s；S3=10s。 方案一 ①、S1-S3使用2个SR锁存器，设置00，01，10三个状态。 ②、S4使用触发器，当出现紧急情况，触发器由“0”进入S4状态“1”后，在解除紧急时，恢复“0”，进入S1状态。 ③、使用4个JK触发器，实现16位计数。 方案二 ①、S1-S3使用2个7473替代的T触发器。JK触发器包含SR触发器和T触发器的功能，J=K=T，则得到T触发器。 ②、S4使用或门、非门实现，从【表1】可知： G1=S3+S4
交通灯控制器数电课程设计 一、引言 交通灯控制器是城市交通管理中的重要设备，用于控制道路上的交通信号灯的亮灭状态。本文将基于数电课程设计一个简单的交通灯控制器电路，并介绍其原理和实现过程。 二、设计原理 交通灯控制器的设计需要考虑以下几个方面的因素： 1. 灯的亮灭状态：交通灯通常包括红灯、黄灯和绿灯，每种灯的亮灭状态需要根据交通规则进行控制。 2. 灯的切换时间：交通灯的切换时间需要合理设置，以保证交通流畅和安全。 3. 输入信号的获取：交通灯控制器需要根据外部输入信号来控制灯的切换，如道路上的车辆、行人等。 三、电路设计 1. 时钟电路：交通灯控制器需要一个时钟信号来控制灯的切换时间。可以通过使用555定时器构建一个稳定的时钟电路。 2. 计数器电路：交通灯控制器需要一个计数器来计算时间，并根据时间来控制灯的切换。可以使用74LS90或74LS93等计数器芯片实现。 3. 逻辑门电路：交通灯控制器需要逻辑门电路来实现交通灯状态的控制和切换。可以使用与门、或门、非门等逻辑门芯片来实现。
四、实现过程 1. 时钟电路的设计：根据555定时器的工作原理，选择合适的电阻和电容值，构建一个稳定的时钟电路。 2. 计数器电路的设计：根据交通灯的切换时间要求，设置计数器的计数值，并将计数器与时钟电路连接，实现计数器的工作。 3. 逻辑门电路的设计：根据交通灯的状态要求，使用逻辑门芯片构建一个交通灯控制电路，实现交通灯的切换和控制。 4. 输入信号的获取：可以使用传感器等设备来获取道路上的车辆、行人等输入信号，并将其与交通灯控制器连接，实现灯的切换。 五、功能扩展 1. 灯的数量扩展：可以根据实际需要，扩展交通灯的数量，如添加左转灯、右转灯等。 2. 信号优先级控制：可以根据不同道路的交通状况，设置交通灯的信号优先级，以提高交通效率。 3. 线路保护功能：可以在交通灯控制器中添加线路保护装置，以防止线路过载或短路等故障。 六、总结 本文基于数电课程设计了一个简单的交通灯控制器电路，并介绍了其原理和实现过程。交通灯控制器在城市交通管理中起着重要的作用，通过合理设计和优化，可以提高交通效率和安全性。希望本文对读者在交通灯控制器的设计和应用方面有所启发。
（2）要求在绿灯亮（通行时间内）和红灯亮（禁止通行时间内）时均有倒计时显示。所以基本符合现实功能，能够指挥车辆在十字路口完成左转和不同路口的直行。 2、基本功能、扩展功能分析 考虑交通灯的功能，一个十字路口至少需8组交通灯：东西南北各两组，一组指挥转弯，一组指挥直行。而设计的关键是控制交通灯的亮灭。 考虑南北、东西方向灯的亮灭规律相同，故可以考虑用四组交通灯来模拟实际的八组交通灯：东西两组灯，南北两组灯，分别用来指示转弯和直行。可用计数器控制时间，在不同的时间显示不同的灯。根据设计分析，可以采用如下方案实现交通灯显示：通过计数来计时，不同的时间输出不同的使能信号，使各方向的不同交通灯显示不同的颜色。夜间车少需交通灯，则红灯、绿灯灭，黄灯闪烁使司机明白前方为十字路口，小心行驶。 倒计时显示需设计不同的倒计时计数器，显示不同方向交通灯的显示时间，通过数码管显示时间，使行人方便。 3、总体方案 （1）结构图 （2）主要模块 交通灯设计主要分以下几个模块：时钟分频模块，交通灯亮灭控制模块，交通灯显示模块，倒计时计数模块，倒计时显示模块。 ①时钟分频模块可以将10MHz的信号，用一个二进制计数器，对其进行分频，从而得到适合的频率。选一个合适的作为时间计数器的扫描信号，另外再选一个作为数码管选通电路的触发信号。本方案是用一个24位的计数器，倒计时计数的周期比较慢，而数码管比较快所以可以将分得的23位和10位分别给两者作为扫描信号。 ②交通灯亮灭控制模块，是通过时间的变化来传输的。条件达到时即进行状态转换。用一个120的计数器，当时间递减到达93、90、63、60、33、30、3时发生相应的交通灯亮灭的转变。而时间为0时，重新置为120。 ③交通灯显示模块，利用LP2900装置的LED灯，将LED__COM端共阴点即P49=’1’，就可以启动。由交通灯控制模块来控制交通灯的亮灭变换。
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。
交通灯控制系统设计具体步骤 设计交通灯需要经过不断的测试，设计交通灯的时候需要注意 演示过程中出现的问题。给大家了交通灯控制系统设计具体步骤，希望你们喜欢! 随着自动化控制技术和微电子技术的迅猛发展，PLC作为前沿 的工业控制器，具有体积孝可靠性高、易操作、灵活性强、抗干扰能力强等一系列优点，广泛用于自动化控制领域。用内部编程取代继电器逻辑控制电路中大量的中间继电器和时间继电器，简化了控制路线，提高了系统控制的可靠性，这是PLC最大的优点。借助于书序控制图和梯形图来编制用户控制程序，实现自动控制系统顺序控制，是PLC 的主要功能之一。 1控制信号系统 在车水马龙的都市，当交通干道不便于挖掘地下通道或架设天 桥的时候，为了穿越马路行人的安全，需要在指定的人行横道两端设置人行道口的的红绿灯。交通灯控制工艺：南北、东西向的十字路口，均设有红、黄、绿三只信号灯。六只灯依一定的时序循环往复工作，图1为交通信号灯时序图。 控制交通信号灯的PLC可选用FX2N-32MR，从时序图可以看出，该系统有一个输入装置和6个输出装置。表1为输入装置与输出装置与PLC的地址编号对应表。 交通信号灯的控制是一个典型的时序控制图，其梯形图设计关 键是各灯(Y0~Y5)状态变化的“时间点”表示出来、时间的精确计算
用定时器实现，本例将用T0~T9共10个定时器;灯的闪烁次数要用计数器实现，本例将用两个计数器，表是各定时器和计数器形成时间点的使用说明。 2顺序控制的概率及方法 PLC是电子技术、计算机技术与继电逻辑自动控制系统相结合的产物，它以顺序控制为主，回路调节为辅，能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能。PLC结构紧凑、体积孝操作方便、抗干扰能力强、编程灵活简单、工作安全可靠、能耗低等优点使其很快在工业自动化控制中占据主导地位CONTROLENGINEERINGChina，PLC外部接线简单方便，通过预先编制的程序来实现自动控制。 2.1系统梯形图设计 开关X0，选择开关按下以后程序开始循环启动，东西向绿1亮25s，南北向红2亮30s;T0为绿1亮25s定时器，T0设定值K250，从X0接通起计时，计时时间到绿1断开CONTROLENGINEERINGChina，T1计时;T1、T2为绿1闪动3次控制，T1、T2形成振荡，T1通时绿1亮，C0计数;C0为东西向黄1亮2s起点，T2为C0计数信号，C0接通时黄1点亮;T3为黄1亮2s定时器，T3设定值K20，T3设定值K20，T3接通时为红1、绿2点亮，红2熄灭;T4为红1亮30s定时器.oh100.，T4设定值K300，T4接通时红1熄灭，一循环周期结束。T5为绿2亮25s定时器，T5设定值K250，从T3接通起计时，计时时间到绿2断开CONTROLENGINEERINGChina，T6计时;T6、T7为绿2闪动3次控制，T6、T7形成振荡，T6通时绿2点亮，C1计数;C1为
交通信号灯控制电路设计 交通信号灯控制电路是一种用于控制道路交通信号灯的电路。它通常由一个控制器和多个信号灯组成，可以根据道路交通状况自动或手动控制信号灯的亮灭。下面将介绍交通信号灯控制电路的设计。 一、控制器的设计 控制器是交通信号灯控制电路的核心部件。它需要实现以下功能： 1、根据道路交通状况控制信号灯的亮灭。 2、处理来自传感器的信号，确定当前道路交通状况。 3、实现手动控制信号灯的功能。 4、保证信号灯的同步变化。 基于上述功能，我们可以设计一个基于微控制器的控制器方案。当传感器侦测到道路上有车辆行驶时，将通过输入口传入控制器。控制器将根据指令控制信号灯的变化。控制器还可以设置手动控制模式，可以实现手动控制交通信号的亮灭。 二、信号灯的设计 信号灯是交通信号灯控制电路中非常重要的部件。它需要根据交通信号灯规划进行设计。交通信号灯包含红、黄、绿三种颜色，每种颜色需要单独的LED灯来实现。灯的亮灭需要同步进行，可以通过控制器来实现同步变化。 三、电源的设计 交通信号灯控制电路需要稳定的电源供应。因为交通信号灯需要在多个时间段工作，所以电源必须能够持续供应电能。我们可以采用直流电源或变压器的方法来提供电源。 四、总体设计方案 在总体设计方面，我们可以设计一个基于微处理器的系统方案。系统需要实现实时控制信号灯，以及处理来自传感器的输入信号，根据高低流量交通情况进行信号灯的改变。 总体设计方案需要包含以下部分： 1、主处理器 2、信号灯电路
3、传感器电路 4、控制器电路 5、电源电路 在设计方案上，我们可以采用分离式或集成式设计。分离式设计可以实现各个模块之间的独立控制和实时运行，但需要较多的布线和空间，成本较高。集成式设计可以通过合并各个模块，实现系统整体功能和控制，并能够减少空间和布线成本。 总之，交通信号灯控制电路是一个非常复杂的系统。在设计这样一个系统时，需要专业人员根据道路交通状况和实际需求进行设计。只有专业人员能够保证交通信号灯控制电路在实际工作中的准确性和稳定性。
毕业论文（设计）论文题目：基于单片机的交通灯控制电路设计 学生姓名：董仁龙 学号： 所在院系：电气信息工程学院 专业名称：自动化
届次：2011 届指导教师：井田
目录 摘要： (1) 1．设计目标 (2) 2．硬件设计 (2) 2.1器件选择 (2) 2.2MSC-51芯片简介 (2) 2.38255可编程并行接口芯片简介 (6) 2.474LS373简介 (7) 3．系统硬件设计 (8) 3.1交通管理的方案论证 (8) 3.2设计其目的 (8) 3.3设计与步骤 (8) 3.31系统硬件设计 (10) 3.32系统总框图 (10) 3.33交通灯硬件线路图 (11) 3.34系统工作原理 (12) 4．程序设计 (14) 4.1流程图 (14) 4.2程序源代码 (16) 5．设计结果分析 (22)
6.设计体会 (22) 7.致谢 (23)
基于单片机的交通灯控制电路设计 学生：董仁龙（指导老师：井田） （淮南师范学院电气信息工程学院） 摘要:在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 当今，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。 关键词: MSC-51系列单片机ATSC51；交通灯控制器；I/O接口芯片;双位数码管
交通灯控制电路设计 一、选题背景 交通灯控制系统是城市道路管理中极为重要的一个环节，其在加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率等方面具有不可替代的作用。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制技术日益更新。本文将介绍一种用单片机作为系统的主控单元，通过单片机嵌入软件程序来实现交通信号灯的多重控制方式，整个系统以STC89C52RC单片机为核心加以晶振电路、复位电路、电源电路构成系统的控制枢纽，系统状态显示系统采用7段LED数码管进行倒计时的现实，红、黄、绿三色LED灯作为信号指示。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时、紧急情况处理等功能，较好的模拟实现了十字路口出现的状况。本系统性能稳定，功能完善，实用性强。 二、方案论证(设计理念) 1.主要内容 用单片机系统设计十字路口交通灯控制电路，要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照下面的工作时序进行工作，黄灯亮时应为闪烁状态： （1）南北和东西车辆交替进行，各通行时间 24 秒 （2）每次绿灯变红灯时，黄灯先闪烁 4 秒，才可以变换运行方向。 （3）十字路口要有数字显示作为时间提示，以倒计时按照时序要求进行显示；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 计数方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿等交换，一次工作循环结束，而进入下一步某方向的工作循环。 （4）可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀状态 2.教学要求 选择适当元器件设计单片机外围电路、由单片机系统完成二十四进制倒计时、四进制倒计时、显示及模式切换逻辑控制等；仿真实现各电路功能；搭建、调试电路实现设计要求的功能；掌握复杂数字电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；掌握对电子线路进行仿真调试的方法和技能；掌握实现电路的实验方法和电路的调试方法。 3.方案设计与选择
EDA交通灯控制电路的设计 交通灯控制电路是城市交通管理系统中的重要组成部分，主要用于控制交通信号灯的亮灭和切换，以确保交通的有序进行。本文将对EDA交通灯控制电路的设计进行详细介绍。 首先，我们需要了解交通灯的基本工作原理。交通灯一般由红灯、黄灯和绿灯组成，红灯表示停车，黄灯表示准备停车或行驶警告，绿灯表示行驶。交通灯的工作需要按照一定的时间间隔和顺序进行切换。 接下来，我们将介绍EDA交通灯控制电路的设计步骤。 第一步是确定控制模块。在设计交通灯控制电路时，我们可以使用数字逻辑芯片或微控制器作为控制模块。数字逻辑芯片适用于简单的交通灯控制电路，而微控制器可以实现更复杂的功能和灵活的控制。 第二步是确定交通灯的切换顺序和时间间隔。交通灯的切换顺序和时间间隔需要根据实际道路情况和交通流量进行调整。一般来说，红灯的时间较长，绿灯的时间较短，以确保交通的流畅和安全。 第三步是确定交通灯控制电路的输入信号。交通灯的输入信号通常是来自于传感器或计时器。传感器可以检测车辆、行人等情况，计时器可以按照设定的时间间隔控制灯的切换。 第四步是确定交通灯控制电路的输出信号。交通灯的输出信号通常是控制灯的亮灭。通过电路设计，我们可以控制每个交通灯的亮灭，以实现交通灯的切换。
第五步是进行电路设计和布局。根据确定的输入和输出信号，我们可以开始进行电路设计和布局。在设计过程中，需要考虑电源供给、输入输出电平、电路保护等因素。 第六步是进行电路仿真和测试。在完成电路设计和布局后，我们可以使用EDA软件进行电路仿真和测试。通过仿真和测试，可以确保电路的正常工作和性能符合设计要求。 第七步是进行电路制作和调试。在电路仿真和测试通过后，我们可以进行电路的制作和调试工作。在制作和调试过程中，需要注意电路元件的连接、焊接和固定，以确保电路的稳定和可靠性。 最后，我们需要进行交通灯控制电路的性能和安全评估。通过对电路的性能和安全进行评估，可以检查和改进电路设计，以提高交通灯控制系统的可靠性和安全性。 综上所述，EDA交通灯控制电路的设计是一个需要经过多个步骤的过程。通过合理选择控制模块、确定切换顺序和时间间隔、设计输入输出信号、进行电路设计和布局、进行电路仿真和测试、进行电路制作和调试，最后进行性能和安全评估，可以设计出满足交通管理需求的高效和安全的交通灯控制电路。
目录 中文摘要·Ⅰ 1. 引言·1 2. 设计任务及思路·1 3. 单片机·3 3.1 单片机简介·3 3.2 单片机基本结构·3 3.3 单片机硬件特性·3 4. 芯片的选择·4 4.1 74LS373以及74LS07芯片简介·4 4.2 8255芯片·5 4.2.1 8255可编程并行接口芯片简介·5 4.2.2 8255可编程并行接口芯片方式控制字格式说明·5 4.3 晶闸管·7 5. 交通灯控制原理分析及方案论证·8 6. 系统硬件设计·9 6.1 总体设计·9 6.2 单片机最小系统·9 6.2.1 振荡电路·9 6.2.2 复位电路·10 6.3 显示及其驱动模块·11 6.3.1 键盘与状态显示功能·11
6.3.2 倒计时计数功能·11 7. 系统软件设计·12 7.1 延时程序设计·12 7.1.1 计数器硬件延时·12 7.1.2 软件延时·13 7.2 时间及信号灯的显示·14 7.2.1 8031并行口的扩展·14 2．设计任务及思路 设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统。通过交通信号灯控制系统的设计。 系统工作受开关控制，起动开关ON 则系统工作；起动开关OFF 则系统停止工作。控制对象如下： 东西方向红灯两个, 南北方向红灯两个， 东西方向黄灯两个, 南北方向黄灯两个， 东西方向绿灯两个, 南北方向绿灯两个， 东 北 西
图1 交通信号示意 十字路口东西方向和南北方向各装有直行（包括右拐弯）控制红、黄、绿交通信号灯（如图1所示）。还有倒计时显示器，显示器用于显示相应方向直行控制当前点亮信号灯还要持续的时间（即剩余时间）。系统中有两个按钮－启动和停止，启动按钮按下后信号灯系统开始工作，并周而复始地循环；停止按钮按下，所有信号灯都熄灭。信号灯的控制规律如表1所示。即系统启动后，东西方向先绿灯亮25s，然后绿灯闪烁3s，最后黄灯亮2s，与此同时南北方向红灯亮30s。南北方向红灯亮30s后转为先绿灯亮25s，然后绿灯闪烁3s，最后黄灯亮2s，东西向红灯亮30s。由此周而复始地循环。要求采用单片机实现交通灯的控制规律。 表1 信号灯控制规律 设计电路中使用到的主要元器件，单片机芯片、8255芯片和晶闸管。十字路口分四条道，每条道有三个红绿灯，共十二个。每个红绿灯由一块8031芯片单独控制，
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。
摘要 (2) 1.引言 (3) 2.总体设计方案 (3) 2.1. 设计思路 (3) 2.1.1.设计目的 (3) 2.1.2.设计任务和内容 (4) 2.1.3.方案比较、设计与论证 (4) 2.1.4.芯片简介 (6) 2.2. 设计方框图 (9) 3.设计原理分析 (9) 3.1. 交通灯显示时序的理论分析与计算 (9) 3.2. 交通灯显示时间的理论分析与计算 (11) 3.3. 电路模块 (12) 3.3.1.LED数码管显示模块 (12) 3.3.2.LED红绿灯显示模块 (14) 3.3.3.复位电路 (16) 3.3.4.晶振电路 (17) 4.结束语 (17) 5.参考文献 (17) 6.附录 (18) 6.1. 附录1：程序清单 (18) 6.2. 附录2：电路设计总图 (23) 6.3附录3：实物图............................................................................ 错误!未定义书签。
摘要 交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。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。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 本系统采用单片机AT89S52为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。 本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时等功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。 软件上采用C51编程，主要编写了主程序，LED数码管显示程序，中断程序延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。 关键字：电子线路 AT89S52 LED 交通灯
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
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
十字路口的红绿黄三色信号交通灯 控制电路设计书 1任务设计书 1.1设计任务目的及要求 1. 1. 1.设计目的 设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。 1. 1. 2设计要求 (1) 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。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到禁行线之外。 (2) 由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，两者交替重复。主干道每次放行60秒，支干道每次放行0秒。 在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，需要亮5秒的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。 (3) 能实现总体清零功能。按下清零键后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。 1.2 设计方案及工作原理 1.2.1设计方案： 方案：用5G555定时器来构成秒信号产生器，J-K触发器74LS112作状态控制器，74168用于提供置数60秒、40秒、5秒，而74245芯片的选通信号由状态控制器的不同控制信号来进行控制。主干道绿灯持续1分钟，支干道绿灯持续40秒，黄灯持续5秒。定时译码显示系统必须有一个能自动按不同定时时间来定时的定时器，以便完成这3种不同的持续定时时间。为此，用两片74LS168级联构成2位2位十进制可预置减法计数器，时间状态由两片74LS48和两只74LS48和两只LED数码管对减法计数器进行译码显示。预置到减法计数器的定
时器的常数通过3片8路双向三态门74LS245来完成。 1.2.2秒脉冲产生电路： 产生秒脉冲的电路有多种形式。图中是用5G555定时器构成的占空比Q=2/3的多谐振荡器。根据占空比表达式可知： Q=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3 得到R1=R2,又由振荡周期表达式可知： T=(R1+2R2)Cln2=1 取C=10uF，可得： 3R1Cln2=1 因此 R1=R2=48k 所以选用两只47k与一只1k 电位器串联就得到如图(1-1)所示电路: 图1-1 1.2.3主控制器模块 主控制原理如图(1-2)所示
《EDA技术及应用》交通灯控制电路的设计 1 系统设计 1.1 设计要求 1.1.1 设计任务 1、用4个八段数码管分别显示道路东西和南北通行和禁止的倒计时时间。 2、能设置道路东西和南北两侧通行和禁止的倒计时时间，最大设置时间为99秒，最小设置时间为1秒。 3、交通灯用红、绿、黄三种发光二极管(LED）显示控制的结果。 4、红、绿、黄灯显示的次序应符合实际交通道路控制的要求。 5、其它功能。 1.1.2性能指标要求 设计一个交通控制器，用LED 显示灯表示交通状态，并以8 段数码显示器显示当前状态剩余秒数南北方向绿灯亮时，东西方向红灯亮;反之亦然，二者交替允许通行，南北方向每次放行99s,东西方向每次放行99s，南北红绿灯始终比东西红绿灯快3s。每次由绿灯变为红灯的过程中，亮光的黄灯作为过渡，黄灯的时间为3s。因为开发板没有绿黄灯，所以用两组三个led灯替代显示红黄绿灯。南北方向与东西方向各用两个8位数码管显示倒计时，并且能实现总体清零功能，计数器由初始状态开始计数，对应状态的显示灯亮。 1.2 设计思路及设计框图 1.2.1设计思路 本次设计是针对十字路口，进行南北和东西直行情况下交通灯控制。设定东西方向为主干道方向，根据交通灯的亮的规则，在初始状态下两个方向的都为红灯亮启，进入正常工作状态后，当南北方向红绿灯上绿灯亮时，东西方向红绿灯上红灯亮，各方向最后倒计时3s时，南北方向红绿灯和东西方向红绿灯上的代表黄灯的led灯亮启，持续3S后，南北方向红绿灯上红灯亮启，东西方向红绿灯上绿灯亮启持续99s，之后南北方向和东西方向上的黄灯都亮启3s，一个循环完成，循环往复的直行这个过程。 1.2.2总体设计框图 根据任务需求，总体设计有：分频器模块、控制器模块、倒计时模块、红绿灯显示模块、码模块和译码显示模块如下图所示：