交通信号灯原理图绘制详细步骤解析

交通灯详细设计步骤一、电路原理图设计1、创建设计工作区（注意：设计工作区可以不建）（1）创建新的设计工作区 File - New – design workspace ，（2）保存设计工作区File –save design workspace ，选择保存位置，新建文件（文件名以自己学号命名，如001），设计文件也以自己学号命名，如001.DsnWrk2、创建PCB工程（1）File - New - Project - PCB Project，即可在当前工作区创建新的PCB工程（2）保存：在工程面板中，右键单击新建的工程名 - Save Project，在弹出的对话框中，选择工程存储目录以自己学号命名工程，如001.PrjPCB3、创建原理图文件（1）在工程面板中，右键单击新建的工程 - Add New to Project - Schematic（2）保存：单击工具栏中的保存文件图标，然后在弹出的对话框中选择目录并命名文件。

如001.SchDoc4、添加库--Librarys---Install--\Library\Miscellaneous Devices.IntLib\Library\Miscellaneous Connectors.IntLibMySchLib.libMyPcbLibseg.schlibseg.lib6、所有器件添加后连线，并检查保证无误！原理图注意事项：1、原理图中每个元件名称不能一样，如10个电阻，R1，R2，……R102、原理图连线，三条或三条以上支路交叉才可以出现结点，否则不该出现结点。

有的软件有问题，三条支路交叉点自动消失，注意检查。

3、初学者放置元件时，容易出现在同一位置鼠标单击多次，放置多个元件重叠。

二、PCB图设计1、创建PCB文件•通过菜单或工程面板创建–在工程面板中，右键单击工程 - Add New to Project - PCB–新建的文件并不直接在硬盘中创建，需要保存，如001.PcbDoc2、绘制外形单位为mil或mm，可通过快捷键“Q”来切换（1）选中Keepout层（2）重新定义原点位置，“Edit - Origin - Set”（3）用画线工具Place->Line画出90mmx130mm的矩形框（4）快捷键“S-A”全选线条，然后使用菜单快捷键“D - S - D”（Define From Selected Objects），AD会根据选中的线条形状定义PCB外形（该步骤可不做）3、将原理图中的更改导入到PCB中方法1：在原理图编辑环境中，菜单“Design – Update PCB Document……”单击validate changes 无误则单击Execute changes–同步过程中如有错误，应检查后再次同步，常见错误有：•封装错误•封装库未引用•封装中焊盘与元件引脚不配对•元件标号重复方法2：在PCB编辑环境中，菜单“D esign – - Import……”单击validate changes 无误则单击Execute changes 4、布局拖动元件时，按空格键可用于元件的旋转，但是不可按“X”和“Y”键将元件镜像翻转！！5、修改焊盘大小•右击其中一个要修改的焊盘，选择“Find Similar Objects”，将“X-Size”和“Y-Size”都设为“Same”，再点OK ,则选中与右击的焊盘一样大小的所有焊盘。

交通信号灯控制一、任务目标二、任务分析城市交通道路十字路口是靠交通指挥信号来维持交通秩序的。

在每个方向都有红、黄、绿三种指挥灯，信号灯的动作受开关总体控制，当按下启动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按下停止按钮开关，系统停止工作。

图4—16是某城市一交通信号灯示意图。

图4-16 交通信号灯示意图在系统工作时，控制要求如表4-8所示： 表4-8 十字路口交通信号灯控制要求 南北信号 红灯亮 绿灯亮 绿灯闪亮 黄灯亮 时间30 25 32东西信号 绿灯亮 绿灯闪亮 黄灯亮 红灯亮 时间2532301．用PLC 构成交通信号灯控制系统。

2．掌握PLC 的编程技巧和程序调试方法。

3．掌握步进指令的应用。

具体控制要求如下：1．南北方向绿灯和东西方向绿灯不能同时亮，如果同时亮则应用自动立即关闭信号灯系统，并立即发出报警信号。

2．南北红灯亮维持30s，在此同时东西绿灯也亮，并维持25s时间，到25s时，东西绿灯闪亮，闪亮3s后熄火，在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮并维持2s。

到2s时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。

3．东西红灯亮维持30s，在此同时南北绿灯亮维持25s，然后闪亮3s熄灭，接着南北黄灯亮维持2s后熄灭．同时南北红灯亮，东西绿灯亮。

4．两个方向的信号灯，按上面的要求周而复始地进行工作。

三、相关知识步进指令STL／RET及编程方法1．FX2的状态元件状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程控制器的软元件之一。

FX2共有1000个状态元件，如表4-9所示。

表4-9 FX2的状态元件类别元件编号个数用途及特点初始状态S0～S910用作SFC的初始状态返回状态S10～S1910多运行模式控制当中，用作返回原点的状态一般状态S20～S499480用作SFC的中间状态掉电保持状态S500～S899400具有停电保持功能，停电恢复后需继续执行的场合，可用这些状态元件信号报警状态S900～S999100用作报警元件使用2．步进指令、状态转换图及步进梯形图步进指令是利用状态转换图来设计梯形图的一种指令，状态转换图可以直观地表达工艺流程。

交通灯附带原理图交通灯是城市交通管理中非常重要的设备之一，它在道路交通中起到了引导和控制车辆和行人通行的作用。

交通灯的原理图是指交通灯的电气控制系统的图示，它展示了交通灯的各个组成部分以及它们之间的连接方式和工作原理。

本文将详细介绍交通灯附带原理图的相关内容。

交通灯的原理图主要包括信号灯控制器、信号灯灯组、电源和信号控制线路等部分。

1. 信号灯控制器：信号灯控制器是交通灯系统的核心部分，它负责控制信号灯的工作状态。

信号灯控制器通常由微处理器或可编程逻辑控制器（PLC）等设备组成。

原理图中会显示控制器的输入输出接口，例如传感器信号输入接口、按钮输入接口等。

控制器还会有时序控制电路，用于控制信号灯的切换时间和顺序。

2. 信号灯灯组：信号灯灯组是交通灯的显示部分，通常由红、黄、绿三种颜色的灯组成。

原理图中会显示每个信号灯的连接方式和控制方式。

例如，红灯、黄灯、绿灯分别与控制器的输出接口相连，通过控制器的信号控制线路控制灯的亮灭。

3. 电源：交通灯系统需要稳定的电源供电，原理图中会显示电源的连接方式和电源的参数。

电源通常包括交流电源和直流电源，通过变压器、整流器等电路将电源电压调整到合适的工作电压。

4. 信号控制线路：信号控制线路是交通灯系统中各个部分之间的连接线路，原理图中会显示各个部分之间的连接方式和线路的走向。

例如，信号灯控制器和信号灯灯组之间的连接线路、电源和控制器之间的连接线路等。

除了以上主要部分，交通灯附带原理图还可能包括其他辅助部分，例如传感器、报警器等。

这些部分在原理图中也会有相应的标记和连接方式。

编写交通灯附带原理图的文章时，需要详细描述每个部分的功能和作用，以及它们之间的连接方式和工作原理。

可以使用文字说明、图表、符号等方式展示原理图的内容。

在描述每个部分时，要注重准确性和清晰度，确保读者能够理解和掌握交通灯系统的工作原理。

总结起来，交通灯附带原理图是交通灯电气控制系统的图示，它展示了交通灯的各个组成部分以及它们之间的连接方式和工作原理。

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。

一、设计任务和要求1.1要求和任务①东西与南北方向灯轮流交替工作，按照下面示意图进行。

图一循环流程图②要求设计中所用的计数器为一个到两个，定时时间最长为4分钟。

在南北向和东西向增加强行绿灯按钮，可以强制某个方向通行而另一个方向禁止。

③路口增加车辆传感器，某方向无车辆时可跳过绿灯时段。

④红绿灯时段长度做成可调的，方便设置通行的时间。

⑤增加译码显示电路，使用数码管显示倒计时。

二、方案选择与论证2.1使用数字逻辑电路使用数字电路需要进行计时电路以及显示电路的设计，元件规模小，电路也可靠，采用状态机方式实现也具有可操作性。

2.2选择使用51单片机控制电路使用51单片机的优点是电路简单，作为本次设计完全具备硬件控制要求，在成本上也与数字逻辑电路相当。

另外，单片机控制方便，电路修改性强，可根据具体的情况修改程序，从而达到更切合实际的效果。

综上，此次我们选择STC89C51单片控制电路实现。

三、单片机资源分配与程序设计3.1一秒定时的实现由于单片最长定时时间为65536us，所以无法需要计数形式的定时。

我们采用方式二定时，一次定时200us，则需要重复5000次，具体定时程序如下：TMOD=0x2; //设置为采用方式二定时TH0=0x38; //赋初值TL0=0x38; //赋初值设置一个变量Y，当Y=5000时，定时器溢出，则开始下一次计时。

这样实现了1s的定时。

3.2控制选择设置本次需要增加了方向传感器和强制按钮以及检测按钮，所以设计嵌套和优先级关系，还有时间调节按钮。

它们关系为时间调节按钮最大，强制开关是稍次，其次是检测开关，控制循环结构的跳转，最低的是最基本的灯循环工作结构。

对应程序部分如下：if(q1==0){时间调节部分；}else if(q2==0){南北方向强制控制部分；}else if(q3==0){东西方向强制控制部分；}else{基本指示循环工作；}3.3数码管显示倒计时设计本次采用四位数码管，基本的循环指示状态下两位数码管显示倒计时，而在调节时间是，每两位分别显示当前南北和东西的绿灯定时时间。

交通灯控制电路设计报告目录一、设计任务和要求 (2)二、设计的方案选择与论证 (2)1、分析系统的逻辑功能，画出其框图2、原理图部分3．具体分析4. 仿真过程与效果分析三、电路设计计算与分析 (3)四、总结及心得 (15)五、附录 (16)六、参考文献 (17)一、设计任务和要求设计一个由一条十字交叉路口交通灯控制电路。

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、控制器、译码显示电路组成。

（1）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，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，在黄灯亮的同时黄灯闪烁。

（2）红绿灯的跳变时间可以根据需要设定为多个值。

二、设计的方案的选择与论证1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向车道和东西方向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50秒，时间可设置修改（20s,30s,40s,50s,60s中的任意一个）。

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，要求每秒闪亮两次。

4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，同时要有数码管显示其时间（采用计时的方法）。

三、电路设计计算与分析1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通灯控制系统的方案组成框图如图所示。

时间显示，数码管驱动器，控制器，红黄绿信号灯，信号灯控制器，初值设定，脉冲产生，手动/自动选择模块组成。

2、原理图部分：原理图部分主要由X1，X2，X3，X4和主电路5个模块组成。

其中X1是主电路中初值输入部分的子电路，X2是主电路中计数译码模块部分的子电路，X3是主电路中时钟信号产生部分的子电路，X4是主电路中数据选择和红绿灯切换模块部分的子电路。

(主电路原理图)VCC（X1模块电路）L01LO2L03L0400YIMA（X2模块原理图）（X3模块原理图）U14A 74LS74N1D21Q 5~1Q 6~1CLR 11CLK 3~1PR 4VCC 5VVCC 5V00YIMAMANINPUTMANAUTOTOLIGHTU1374LS258D1Y 42Y 73Y 94Y 121A 21B 32A 52B 63A 113B 104A 144B13~A/B 1~G 15（X4模块原理图）3、信号灯显示：信号灯显示流程总共分为4个阶段。

目录一、设计目的及意义 (2)二、设计方案原理与分析 (2)1、分析系统的逻辑功能及其框图 (2)2、交通灯控制器的工作流程 (3)3、总体设计思路 (4)三、模块说明 (4)1、秒脉冲发生器 (5)2、定时器 (5)3、控制器 (6)4、译码电路 (8)四、总系统电路图 (8)五、主要元件管脚及其功能介绍 (9)1、555芯片 (9)2、74LS163 (10)3、74LS153 (11)4、74LS74 (11)5、74LS00 (12)6、7段数码管 (12)六、心得体会及分析 (13)七、附录（参考文献） (14)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、定时器、控制器、译码显示电路组成。

秒脉冲发生器由 555构成的多谐振荡器产生秒脉冲，定时器由74LS163实现，控制器由74LS153四选一数据选择器和74LS74双D触发器组成，译码电路采用74LS48和七段数码管来显示，红黄绿灯显示电路由逻辑组合电路组成。

控制器通过ST信号对定时器进行控制，从而显示红黄绿灯的转换。

关键字：交通灯控制器秒脉冲发生器定时器译码器一、设计目的及意义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。

交通灯的颜色有红、黄、绿三种，当红灯亮时，表示该方向道路上的车辆或行人禁止通行；黄灯亮时，表示该方向道路上的行人禁止通行以及未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮时，表示该方向道路上的车辆或行人允许通行；交通灯控制电路自动控制十字交叉路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，有序的指挥各种车辆和行人安全通行。

二、设计方案原理与分析1、分析系统的逻辑功能及其框图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、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系统中定时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，控制器是系统的的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。

交通信号灯的设计与制作
第一步：需求分析
首先需要了解交通信号灯的使用环境，包括道路类型、交通流量、车辆速度等。

根据需求确定信号灯的安装位置、数量和类型。

第二步：材料准备
根据设计要求，选择适合的材料进行制作，主要包括信号灯灯罩、信号灯灯体、信号灯支架等。

第三步：电路设计
第四步：灯体制作
根据信号灯的设计图纸，制作灯体。

灯体通常由聚碳酸酯或其它合适的材料制成，具有防水、耐用等特性。

第五步：灯罩制作
根据信号灯的颜色和形状需求，制作灯罩。

灯罩通常由透明的聚碳酸酯材料制成，在灯体上方放置灯罩，以确保信号灯的可见性。

第六步：支架制作
根据信号灯的实际需求，制作信号灯的支架。

支架通常由金属材料制成，应该具有足够的稳定性和耐久性。

第七步：电路连接与安装
将电路连接到信号灯的LED灯和电源上，并进行必要的调试和测试，
确保信号灯能够正常工作。

然后将信号灯安装在指定位置上，通常使用螺
丝或其它合适的方法进行固定。

第八步：系统测试与调试
安装完信号灯后，进行系统测试和调试。

测试信号灯的各种工作状态，包括亮度、颜色、闪烁频率等，确保信号灯能够按照预定的方式工作。

第九步：维护与保养
安装完信号灯后，还需要定期进行维护和保养。

维护工作主要包括灯
泡更换、电路检查、清洗灯罩等。

综上所述，交通信号灯的设计与制作是一项复杂而重要的工作，需要
充分考虑各个因素。

只有经过科学合理的设计和严格的制作工艺，才能保
障交通信号灯在实际使用中能够准确、可靠地发挥作用，确保交通顺畅和
安全。

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1．综述 (2)1.1设计任务 (3)1.2 基本要求 (3)2．工作原理 (4)2.1 整体方框图 (4)2.2 整机工作原理 (5)3．分机电路设计与计算 (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 (8)3.5 元件功能介绍 (10)4．整机电原理图 (14)5 . 调试要点 (15)6．元器件清单 (16)7．总结 (16)8．参考资料 (17)摘要随着现代城市交通的日益拥挤，一个有效的交通指挥系统对人们的安全出行、交通流量的提升和出行效率的提高日见重要，交通灯指挥系统是这一指挥系统最基层、分布面最广的重要组成部分之一。

本课程设计就交通灯控制电路的一个实用方案作了详细的分析与设计，它结合我们在校所学的模拟电子、数字电子、计算机等有关学科的知识，并参考了许多实用的参考方案，在此基础上，综合利用了数字逻辑功能这一强大工具，引入了电子设计自动化技术，还运用了protel软件等手段来完成电路方案及PCB印制板的设计。

本设计方案比较新颖，巧妙地采用了8总线收发器和可预制可逆计数器，使设计更灵活，而且还设置了完整的倒计时功能设计，因而控制和显示方案具备，更主要的优点是功能已接近软件设计，可按需要较容易地变化通行时间或扩展功能，本文所设计的方案完善，具有较好的实用价值。

关键词状态控制器定时系统秒脉冲发生器译码器计时器前言随着我国城市化建设的发展，人民的生活水平日渐提高，越来越多的汽车进入了寻常老百姓的家庭，再加上政府大力发展公交车、出租车，使得道路上车辆越来越多，许多大城市如北京、上海、南京等均出现了道路交通超负荷运行的情况。

所以，如何采用合适的控制方法，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。

在这种情况下，道路交通信号灯开始发挥了越来越重要的作用，并已成为交管部门管理交通的重要工具之一。

交通控制器的设计有采用软硬件两种方案。