数字电子技术课程设计—交通灯控制电路

数字电路交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握数字电路的基本原理，包括逻辑门、触发器等组成部分。

2. 使学生能够运用交通灯控制电路的原理，分析并设计简单的数字电路系统。

3. 帮助学生了解交通灯控制电路在实际生活中的应用，理解其工作原理和功能。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建简单的数字电路交通灯控制系统的能力。

2. 培养学生通过小组合作，进行问题分析、方案设计、实验操作和结果分析的综合技能。

3. 提高学生运用现代工具和设备进行电路设计和测试的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术领域的兴趣，培养其主动探索科学问题的精神。

2. 培养学生的团队合作意识，使其学会在团队中发挥个人优势，共同解决问题。

3. 培养学生具备安全意识，了解并遵循实验室安全操作规程，养成良好的实验习惯。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，侧重于学生动手能力和实际操作能力的培养。

学生特点：初三学生具备一定的物理基础和电子技术知识，对实际操作有较高的兴趣。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实践操作能力。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，培养其创新精神和动手能力。

在此基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 逻辑门电路：介绍与门、或门、非门等基本逻辑门的工作原理和应用。

- 触发器：重点讲解RS触发器、D触发器等常用触发器的工作原理和使用方法。

- 交通灯控制电路原理：分析交通灯控制电路的基本组成、工作原理及其应用。

2. 实践操作：- 设计并搭建数字电路交通灯控制系统：学生分组进行电路设计，包括选择合适的逻辑门、触发器等组件，搭建交通灯控制电路。

- 电路测试与调试：学生进行电路测试，观察交通灯控制效果，针对问题进行调试。

3. 教学大纲：- 第一阶段：回顾已学过的逻辑门电路和触发器知识，为后续学习打下基础。

交通灯控制器数电课程设计交通灯控制器是现代城市交通管理的重要设备之一，它通过控制红绿灯的变化来引导车辆和行人的交通行为。

在这个数电课程设计中，我将介绍一个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案。

我们需要明确交通灯控制器的工作原理。

交通灯控制器需要根据交通流量和道路情况来合理地控制红绿灯的变化。

一般来说，交通灯控制器包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。

在这个设计中，我们将使用数字电路来实现交通灯控制器。

数字电路是一种由逻辑门构成的电子电路，它能够对输入信号进行逻辑运算，并输出相应的结果。

我们可以使用逻辑门来实现交通灯控制器的各个部分。

我们需要设计一个计时器来控制红绿灯的变化。

计时器可以根据设定的时间间隔来输出不同的信号。

我们可以使用时钟信号来驱动计时器，每个时钟周期结束时，计时器的值加1。

当计时器的值达到设定的时间间隔时，就会触发一个输出信号，用于控制红绿灯的切换。

我们需要使用传感器来检测交通流量和道路情况。

传感器可以将交通流量和道路情况转化为电信号，并输入到交通灯控制器中。

根据传感器的输入信号，交通灯控制器可以做出相应的决策，例如延长绿灯时间或者提前切换红灯。

然后，我们需要设计状态切换逻辑来根据输入信号决定交通灯的切换。

状态切换逻辑可以根据当前的交通流量和道路情况，以及交通灯的当前状态，来计算下一个交通灯的状态。

例如，当交通流量较大时，状态切换逻辑可以延长绿灯时间；当交通流量较小时，状态切换逻辑可以提前切换红灯。

我们需要设计信号输出部分来控制红绿灯的显示。

信号输出部分可以根据状态切换逻辑计算得到的交通灯状态，输出相应的信号，控制红绿灯的亮灭。

例如，当状态切换逻辑计算得到应该显示绿灯时，信号输出部分就会输出一个绿灯信号，使绿灯亮起。

这个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。

通过合理地设计这些部分，并进行适当的调试和优化，我们可以实现一个高效、稳定的交通灯控制器，为城市交通管理提供有力的支持。

目录一、设计任务及原理 ..........................................................................................................二、具体要求.....................................................................................................................三、输入输出资源说明…………………………………………………………………………….四、顶层设计结果………………………………………………………………………………….五、各子模块设计 ............................................................................................................5.1时钟分频模块................................................................................................................5.2倒计时模块 ........................................................................................................................5.3交通灯控制模块 ................................................................................................................5.4点阵显示模块 ....................................................................................................................六、仿真测试结果 ............................................................................................................七、实习总结与心得.........................................................................................................数字电子技术课程设计题目：交通灯控制电路设计一、设计任务及原理：交通灯的显示有很多方式，如十字路口、丁字路口等，而对于同一个路口又有很多不同的显示要求，比如十字路口，车辆如果只要东西和南北方向通行就很简单，而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂。

简易交通灯控制逻辑电路设计一、设计任务与要求要求实现逻辑功能，在1-3状态循环。

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l0s；4、如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。

二、方案设计与论证1、分解任务要求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注:R，G，B＝红，绿，黄灯。

根据【表1】可知，设计电路只需要5组输出端控制指示灯，指示灯都是以2个或4个一组。

总计需要1234=⨯个灯。

2、输出指示灯状态设计（显示电路）【图1】显示电路设计▲3、主电路设计①、主电路实现S1→S2→S3状态的转换，↑ ↓②、另外可以在任何一个状态进入S4，并能恢复正常工作状态。

实现①、②可以用触发器，也可以用锁存器或使能电路。

③、实现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。

【图2】1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：=S+R11S4SS∙=(不能出现红绿同时亮的情况)GS411SS∙=(不能出现红黄同时亮的情况)Y24S2S=S+R43S3SS∙=(不能出现红绿同时亮的情况)G3S3S4③、使用74192同步可逆10进制计数器（8421码）2个方案对比【表2】综合考虑，为使电路简化、运行稳定，选用方案二。

课程设计报告课程名称：数字电子技术设计题目：交通灯控制电路设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：目录一、设计目的 (2)二、设计要求和设计指标 (2)三、设计内容 (2)3.1 总体设计 (2)3.1.1交通灯控制的实现 (2)3.1.2总原理图 (4)3.2 单元电路的设计 (5)3.2.1秒脉冲发生器 (5)3.2.2定时器 (5)3.2.3译码电路 (6)3.2.4控制器 (7)3.2.5显示部分 (9)3.3 仿真结果与分析 (10)四、总结 (10)五、主要参考文献 (11)交通灯控制电路设计一、设计目的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。

二、设计要求和设计指标（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。

三、设计内容3.1 总体设计3.1.1交通灯控制的实现交通灯控制系统的原理框图如图1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。

秒脉冲发生器是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，控制区是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。

图1 系统的原理框图设控制器的初始状态为S0，当S0的持续时间小于25秒时，TL=0,控制器保持S0不变。

只有当S0的持续时间等于25秒时，TL=1，控制器发出状态转换信号，并转换到下一个工作状态。

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。

数电课设交通灯控制电路交通灯控制电路是一种常见的数电课设项目，它模拟了现实生活中交通灯的工作原理。

本文将介绍交通灯控制电路的设计和实现过程。

交通灯控制电路是一种典型的定时器应用，通过控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态，实现交通流量的有序调度。

在设计交通灯控制电路时，需要考虑到以下几个方面：输入电源、时钟信号、状态转移逻辑以及输出控制。

输入电源是交通灯控制电路的基础。

一般情况下，交通灯控制电路使用直流电源供电，通常为12V或24V。

输入电源需要稳定可靠，以确保交通灯控制电路的正常工作。

时钟信号是交通灯控制电路的关键。

交通灯的变换需要按照一定的时间间隔进行，因此需要一个稳定的时钟信号来控制交通灯的状态切换。

常见的时钟信号源有晶振电路、RC电路等，可以根据实际需求选择合适的时钟信号源。

然后，交通灯控制电路的状态转移逻辑是实现交通灯工作的核心。

一般情况下，交通灯的状态变化是按照红灯-红黄灯-绿灯-黄灯的顺序进行的。

可以使用状态转移图或状态转移表来描述交通灯的状态转移逻辑，并将其转化为逻辑门电路的设计。

输出控制是交通灯控制电路的最终目的。

通过逻辑门电路的输出控制，可以控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态。

一般情况下，交通灯控制电路使用LED作为信号灯的光源，通过逻辑门电路的输出控制，实现交通灯的亮灭控制。

在实际的交通灯控制电路设计过程中，还需要考虑到一些特殊情况的处理。

例如，交通灯的切换时间需要根据实际道路情况进行合理的设置，以保证交通的畅通；交通灯控制电路还需要考虑到异常情况的处理，例如断电恢复后的状态恢复等。

总结起来，交通灯控制电路是一种常见的数电课设项目，通过控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态，实现交通流量的有序调度。

在设计交通灯控制电路时，需要考虑输入电源、时钟信号、状态转移逻辑以及输出控制等方面，同时也需要考虑一些特殊情况的处理。

通过合理的设计和实现，交通灯控制电路可以有效地模拟现实生活中交通灯的工作原理，为交通的安全和顺畅做出贡献。

交通灯设计一.设计要求：1.设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在入口处设置红、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在禁行线外。

用红、绿、黄发光二极管作信号灯。

2.主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。

绿灯转换为红灯时，中间夹杂一秒的黄灯，主支干道都是如此。

3.主干道和支干道通行七秒，禁止八秒，黄灯等待一秒。

二．设计思路161的输出信号分别给二极管控制红、黄、绿灯和倒计时数码管显示。

设计分析如下：1)555电路的实现：由555电路产生CP脉冲。

期间R1=100K 。

R2=4.7K模块图如下所示(2) 161实现状态产生序列：计数器是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模值计数，因此连接一个模16的计数器，先用数码管检测模16的状态是否正确，并且显示进位，检查完后再接其后的控制部分。

（3）数字显示的实现通过7448与数码管的连接实现数字显示，原理图如下：E D 接地 C H（4）计时部分设计设计要求对不同的状态维持的时间不同，而且要以十进制倒计时显示出来。

根据已给的实验器材一片161就可以实现。

设计思路：一：显示器部分的计时要求7-0，7-0，循环显示，根据七段显示译码器和数码管工作原理可知四位161输出信号的低三位取反作为译码器的低三位输入再将译码器最高位端置低再连接数码管即可实现其显示。

二：信号灯方面的控制主要根据161产生的十六个状态合理分配各个灯的有效状态，运用逻辑器件与非门，反相器等实现信号灯的正常闪烁。

（5）信号灯状态表如下：由真值表可求的控制电路的函数表达式：信号灯电路图如下：三.电路的组装与调试1.分别组装各个功能模块，并在组装完后初步检测电路(a)先在面包板上整体布局，再连接好电源线和地线。

组装秒脉冲发生器，完成后加电源测试，测试时可用发光二极管加在输出端，如二极管规则的闪动则电路正长，也可用示波器测试。

电子技术课程设计报告——交通灯控制电路设计与仿真上海大学机自学院自动化系电气工程及其自动化专业姓名:楼雨学号:13122553指导老师:徐昱琳2015年6月26日目录一、课程设计名称 (3)二、课程设计目的 (3)三、课程设计用途 (3)四、主要技术指标 (3)五、电路设计步骤 (4)5.1 交通灯逻辑功能分析 (4)5.2 交通灯系统框图及方案特点 (5)5.3 交通灯电路设计 (6)5.3.1秒脉冲信号发生单元 (6)5.3.2 计时电路 (9)5.3.3 控制电路 (11)5.3.4 显示电路 (14)六、总电路图 (15)七、仿真结果 (15)八、课程小结 (17)电子技术课程设计报告（数字部分）一、课程设计名称交通灯控制电路设计与仿真二、课程设计目的1.巩固和加深对本课程基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。

2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册和文献资料的能力。

3.学会对实际电路方案进行分析比较、计算，选取元件、软件调试等环节的实施方法。

4.学会运用仪器设备，寻找故障，从中分析解决办法，以使测试电路装置达到技术指标。

5.学会按设计任务书的要求，编写设计说明书三、课程设计用途在十字路口，四面都悬挂着红、黄、绿三色交通信号灯，它是不出声的“交通警察”。

红绿灯是国际统一的交通信号灯。

红灯是停止信号，绿灯是通行信号。

交叉路口，几个方向来的车都汇集在这儿，有的要直行，有的要拐弯，到底让谁先走，这就是要听从红绿灯指挥。

红灯亮，禁止直行或左转弯，在不碍行人和车辆情况下，允许车辆右转弯；绿灯亮，准许车辆直行或转弯；黄灯亮，停在路口停止线或人行横道线以内，已经继续通行；黄灯闪烁时，警告车辆注意安全。

本次设计任务就是基于Multisim软件仿真平台的交通灯控制电路设计与仿真。

四、主要技术指标①一般情况下，保持主干道畅通，主干道路灯亮、支干道红灯亮，并且主干道灯亮的时间不少于60 S；②当主干道绿灯亮超过60 S，且支干道有车时，主干道红灯亮，支干道绿灯亮，但支干道绿灯亮的时间不得超过30S；③每次主干道或支干道绿灯亮变红灯时，黄灯先亮5S。

课程设计报告课程名称：数字电子技术设计题目：交通灯控制电路设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：课程设计（大作业）任务书目录一、设计目的 (6)二、设计思路 (6)三、设计过程 (6)3.1、方案论证 (6)3.2、单元电路的设计 (9)3.2.1秒脉冲发生器 (9)3.2.2定时器 (11)3.2.3控制器 (12)3.2.4译码电路 (14)3.2.5显示部分 (16)四、系统调试与结果 (17)五、主要元件 (18)六、结论 (18)七、设计心得体会 (18)八、附录 (19)九、参考文献 (19)交通灯控制电路一、设计目的（1）熟悉集成电路的引脚安排。

（2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

（3）了解面包板结构及其接线方法。

（4）了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理。

（5）学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。

（6）熟悉数字交通灯控制电路的设计与制作。

二、设计思路（1）设计秒脉冲发生器（2）设计交通灯定时电路（3）设计交通灯控制电路（4）设计交通灯译码电路（5）设计交通灯显示时间电路三、设计过程3.1、方案论证方案：用数电电子技术来实现交通灯控制交通灯控制系统的原理框图如图1-1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。

秒脉冲发生器是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。

图中：TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，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5秒。

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。

由它控制定时器开始下个工作状态的定时。

图1-1 系统的原理框图交通灯控制器的ASM 如图1-3所示（1）甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。

目录1 实训目标 (4)2 设计思路 (4)3 设计过程 (4)3.1方案论证 (4)3.2电路设计 (6)3.2.1秒脉冲发生器 (6)3.2.2定时器 (7)3.2.3控制器 (9)3.2.4译码电路 (10)3.2.5显示部分 (11)3.2.6总原理图 (12)4系统调试与结果 (12)5主要元件 (12)6 结论 (13)7设计心得体会 (13)8 附录 (13)8.1总原理图 (13)9参考文献 (14)交通灯控制电路摘要：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。

本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、可变进制倒计时电路、步骤计数器电路、数据产生逻辑电路、各种门电路和译码显示电路组成。

秒脉冲发生器由NE555产生脉冲，可变进制倒计时电路由2块74LS192组成，步骤计数器电路由1块74LS161组成，数据产生逻辑由1块74LS138组成，译码电路采用七段数码管和红黄绿灯来显示。

一、实训目标1．通过本项目的实训和操作，学会使用松下PLC内部部分特殊辅助继电器、定时器、上升沿微分指令，能够采用时间控制方法进行顺序逻辑程序的编写，掌握交通信号灯控制系统的设计、安装和调试方法。

2．能够正确编制、输入和传输交通信号灯控制系统PLC控制程序。

3．能够独立完成交通信号灯控制系统PLC控制线路的安装。

4．按规定进行通电调试，出现故障时，应能根据设计要求独立检修，直至系统正常工作。

2、设计思路（1）设计可变进制倒计时电路（2）设计步骤计数器电路（3）设计数据产生逻辑电路（4）设计交通灯译码电路（5）设计交通灯显示时间电路3 设计过程3.1方案论证方案一用数电电子技术来实现交通灯控制交通灯控制系统的原理框图如图1-1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。

秒脉冲发生器是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。

上海大学数字电子技术课程设计交通灯电子技术课程设计报告——交通灯控制电路XX大学机自学院自动化系自动化专业姓名: 学号: 指导老师: 20XX年X月X日一、主要用途：交通信号灯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。

在十字交叉路口，为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，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路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；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，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。

二、设计任务及要求：设计一个主干道和支干道十字路口的交通灯控制电路，其要求如下：1.一般情况下，保持主干道畅通，主干道路灯亮、支干道红灯亮，并且主干灯亮的时间不少于60 S；2.当主干道绿灯亮超过60 S，且支干道有车时，主干道红灯1/ 7亮，支干道绿灯亮，但支干道绿灯亮的时间不得超过30S；3.每次主干道或支干道绿灯亮变红灯时，黄灯先亮5S。

三、设计思路步骤及仿真调试设计分析分析可知，所需的交通灯有以下四个状态：a.主干道绿灯亮，支干道红灯亮，此时主干道允许车辆通行，支干道禁止车辆通行。

当主干道绿灯亮够60秒后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。

b.主干道黄灯亮，支干道红灯亮，此时主干道允许超过停车线的车辆继续通行，而未超过停车线的车辆禁止通行，支干道禁止车辆通行。

当主干道黄灯亮够5秒后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。

c.主干道红灯亮，支干道绿灯亮。

此时主干道禁止车辆通行，支干道允许车辆通行，当支干道绿灯亮够30秒后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。

d.主干道红灯亮，支干道黄灯亮。

此时主干道禁止车辆通行，支干道允许超过停车线的车辆通行，而未超过停车线的车辆禁止通行。

当支干道红灯亮够5秒后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。

交通灯控制电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握交通灯控制电路的基本原理和电路组成；2. 使学生了解并理解红、黄、绿交通信号灯的时序关系及其在交通控制中的作用；3. 帮助学生掌握基本的电子元件及其在交通灯控制电路中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单的交通灯控制电路的能力；2. 提高学生动手实践能力，学会正确连接和调试交通灯控制电路；3. 培养学生运用图表、流程图等方法分析问题、解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生的交通安全意识，培养他们遵守交通规则的自觉性。

课程性质：本课程属于电子技术实践课程，注重理论联系实际，强调动手实践能力的培养。

学生特点：本课程针对初中年级学生，他们对电子技术有一定的好奇心，动手实践能力强，但理论知识相对薄弱。

教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的实际操作能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 交通灯控制电路原理- 交通信号灯的基本知识：红灯、黄灯、绿灯的功能及时序关系- 电路基本组成部分：电源、开关、信号灯、控制器等2. 电子元件及其应用- 常用电子元件：电阻、电容、二极管、三极管等- 元件在交通灯控制电路中的作用和连接方式3. 交通灯控制电路设计- 电路图绘制：学习如何用电路图表示交通灯控制电路- 电路搭建与调试：动手实践，按照设计要求搭建电路，并进行调试4. 教学进度安排- 第一课时：交通灯控制电路原理及基本组成部分学习- 第二课时：常用电子元件的认识及其在电路中的应用- 第三课时：交通灯控制电路设计及电路图绘制- 第四课时：动手实践，搭建和调试交通灯控制电路5. 教材关联内容- 教科书第四章第二节：交通信号灯控制电路的基本原理- 教科书第五章：常用电子元件及其应用- 教科书第六章：电子电路设计与实践教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，按照教学进度安排，有序开展教学活动。

数字电子技术课程设计——交通灯逻辑控制电路设计一、内容摘要：本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。

系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。

系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

实现对交通灯控制。

交通灯是交通安全的关键，已广泛应用于城乡的十字路口，它的有无作为交通安全检查的重要依据，是交通秩序正常进行的有力保障。

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。

二、实验目的1．了解交通灯管理的基本工作原理。

2．熟悉8253计数器/定时器、8259A中断控制器和8255A并行接口的工作方式及应用编程。

3．掌握多位LED显示的方法。

三、设计任务和要求实验内容：设计一个用于十字路口的交通灯控制器。

基本要求如下：1、满足图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。

图2 交通灯顺序工作流程图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所示。

图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 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，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入下一步某方向地工作循环。

电子设计报告书——交通灯控制器一、实验目的：1．掌握时序逻辑电路的设计方法，灵活运用理论知识。

2．提高学生的数字系统设计能力和实际动手能力。

3．进一步了解如何将数字电路设计应用到自动控制系统中，从而提高解决实 际问题的能力。

4．为学习和使用计算机打下良好的基础。

二、实验内容：用中小规模逻辑器件设计交通灯控制电路。

三、实验要求：1．设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向和南北方向车道两 条交叉道路上的车辆交替运行。

在十字路口的两个方向上各设一组红、黄、 绿灯，（图1）。

红灯表示禁止通行，绿灯表示可以通行。

2．设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一 个方向上绿亮的时间是20s ，另一个方向上绿灯亮的时间是30s ，黄灯亮 的的时间都是5s 。

3．当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒 计时停止。

当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。

倒计数计时器绿灯黄灯红灯 红 黄 绿 灯 灯 灯图1四、实验所用的器材：交通灯控制系统主要由控制器、译码器和秒脉冲信号发生器等器件组成。

其系统框图如图2。

秒脉冲发生器是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，由它控制译码器的工作。

主要芯片 数量/个 其他器材 数量/个 74LS161 3 数码管 2 74LS48 2 二极管 6 74LS04 3 限流电阻 3 74LS00 1 4.7uF 电容 1 74LS08 1 0.01uF 电容 1 555定时器 1 150k 电阻 1 74LS74 1 4.7k 电阻 1 74LS139 1秒脉冲发生器控制器 译码器定时器主干道信号灯支干道信号灯图2 交通灯控制系统的原理框图时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器，产生稳定的脉冲信号，送到状态产生电路，状态产生电路根据需要产生一定的“0”、“1 ”信号。

目录摘要： (3)1．设计任务的基本要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2基本要求 (4)2．工作原理 (4)2.１设计要求 (4)2.2 整体工作原理 (4)3．电路设计 (5)3.1秒信号产生器 (5)3.2状态控制器设计 (6)3.3状态译码器 (7)3.4定时系统 (9)5．整体原理图 (10)6．元件功能介绍 (10)6.1 CD4029功能介绍 (10)6.2 74LS245功能介绍 (11)6.3 NE555定时器功能介绍 (11)6.4 74LS47的外引线排列图如图6.4.1所示。

(12)6.5 74LS00与非门 (12)6.6 74LS04反相器功能介绍 (13)6.7 74LS192功能介绍 (13)7．元件清单 (14)8.总结： (14)9 参考文献 (15)10 附加交通灯整体原理图原理图 (16)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，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。

尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段，这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。

因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础，同时引入了电子设计自动化技术，将模拟信号转化为数字信号，利用了数字逻辑这一强大工具，同时还运用了protel软件和一些数字逻辑器件，来设计了可控制的交通信号灯。

1．设计任务的基本要求1.1设计任务设计一个十字路口交通灯信号控制器，控制车辆安全快速的通过。

1.2基本要求为了确保车辆安全快速的的通行，在十字交叉路口的每个入口处设置红，绿，黄三种信号灯，并安装时间数字时间显示，来达到下列的基本要求：●红灯表示禁止通行，绿灯表示允许通行，黄灯提醒司机把车辆停靠在禁行线以内。

数字电子技术课程设计简易交通灯控制逻辑电路设计专业班级:09自动化一班时间:2011.12.12-2011.12.19姓名:指导教师: :郭计云大同大学电气工程系目录一、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Y1=1：主干道车道黄灯亮R1=1：主干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；南北方向人行道红灯亮G2=1：支干道车道绿灯亮Y2=1：支干道车道黄灯亮R2=1：支干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；东西方向人行道红灯亮四．单元电路设计1．主控电路：1).原理：通过一片74LS160，选择其4 个状态、分别为(00 01 10 11)分别表示主绿支红、主黄支红、主红支绿、主红支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循环图}。

课程设计报告课程名称：数字电子技术设计题目：交通灯控制电路设计院系：班级：四、总结...................................................................五、主要参考文献...........................................................交通灯控制电路设计一、设计目的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。

计时5s 作。

S0图2 交通灯的ASM 图3.1.2总原理图图3 总原理图3.2 单元电路的设计3.2.1脉冲信号发生器脉冲信号发生器由NE555电路及外围电路组成，其中R8、R9、C3 的电阻电容值决定了脉冲宽度。

既T=(R8+2R9)C2ln2当T=1S，即可凑出R8、R9、C3其中C3=0.01uF是为了保持输出的波形的稳定。

如图4所示，R9、C3组成一个串联RC充放电电路，在NE555的7脚上输出一个方波信号，C3上得到一个三角波，此三角波送到NE555的2脚输入端，由NE555内部的比较器和门电路共同作用，维持7脚上的方波信号和3脚上的输出方波。

图4 脉冲信号发生器原理图3.2.2定时器由秒脉冲发生器产生了周期性变化的CLK脉冲，一部分送给了定时器的74LS160芯片，另一部分送给了控制器的74LS74芯片。

在脉冲ST同时加到定时器74LS160芯片的情况下，通过芯片74LS10将会输出TY、TY非。

即TY和TY非放大的结果是秒脉冲的5倍；TL和TL非放大的结果是秒脉冲的25倍。

前者输出的信号是后者的1/5。

将定时器输出的TY、TY非、TL、TL非分别作用于控制器的芯片74LS153中，在CLK脉冲置于芯片74LS74中会输出高低变化的电平。