交通信号灯控制器设计方案

交通信号灯控制系统设计一、引言随着城市化进程的不断加速，交通拥堵问题越来越严重。

人们在日常生活中不可避免地与交通信号灯打交道，而交通信号灯控制系统是实现交通流畅的重要组成部分。

本文将介绍交通信号灯控制系统的设计原理和方法。

二、系统架构交通信号灯控制系统的主要构成部分包括信号灯控制器、信号灯、检测器和通信设备等。

其中，信号灯控制器是系统的核心部件，负责控制信号灯的开关和切换。

检测器可以检测车流量和行人流量等参数，通信设备则用于与其他设备进行数据交换和通信。

三、系统设计1.信号灯定时控制传统的交通信号灯控制方法是采用定时控制，即根据事先设定好的时间间隔来控制交通信号的切换。

2.基于车流量的智能控制为了更好地适应交通的需求，现代的交通信号灯控制系统采用基于车流量的智能控制方案。

具体地，系统会通过不断监测车流量和行人流量等参数，自动调整信号灯的切换时间，以达到最佳的交通流畅效果。

3.优先级控制在交通信号灯控制系统中，往往存在不同等级的车辆和行人等交通参与者，为了有序地控制交通流量，系统还需要设计优先级控制方案。

具体来说，系统会为不同等级的交通参与者设置相应的优先级，从而确保交通流畅和安全。

四、系统应用交通信号灯控制系统主要应用于城市交通路口等地方，以控制交通流量和确保交通安全。

在实践应用中，交通信号灯控制系统可以有效地减少交通拥堵问题和交通事故发生率，为城市的发展和人民的出行提供了有力保障。

五、结论交通信号灯控制系统是现代城市交通管理领域的一个重要组成部分，对于实现交通疏导和保障出行安全具有重要意义。

通过不断创新和优化，交通信号灯控制系统将有更广泛的应用前景和更大的社会价值。

交通信号灯控制器的设计交通信号灯控制器是城市交通系统中重要的组成部分之一，它利用先进的计算机技术和电子控制技术控制道路上的交通流量，保证道路上的车辆和行人安全有序地通行。

这篇文档将介绍交通信号灯控制器的设计原则、算法和实现方法。

一、设计原则交通信号灯控制器的设计需要考虑多种因素，如交通流量、道路网络、道路等级、地形等。

下面是交通信号灯控制器的设计原则：1.安全性交通信号灯控制器的设计的首要原则就是保证交通安全，防止事故的发生。

在交通拥堵时为了快速清理道路，信号可以被调整，但这需要在安全范围内进行。

2.绿波效果在交通信号灯控制器设计中，绿波效应是需要考虑的一个因素。

在城市中，涌现过多的汽车或者人群会导致拥堵，影响交通流量。

如果可以通过信号集成与同步性来实现绿波效应，这将帮助提升交通流量。

3.效率交通灯控制器的设计需要考虑效率和经济性。

信号点中车流量小的地方可以降低信号计次，提高通行效率降低油耗。

二、设计算法现代交通信号灯控制器算法采用了人工智能技术，根据计算机模型、数学模型和经验模型的结果进行优化和调节。

因此，在市内街区的信号灯控制中，需要使用算法，实现最佳效果。

1.单点控制算法这种算法包括历史算法、时间算法和自适应算法。

历史算法利用统计方法分析过去历史的交通流量，对信号灯进行预测。

时间算法是使用比较稳定的时间间隔，更加科学有效；而自适应算法可以适应变化的交通状况，实现在动态交通流量的情况下的灵活调整。

2.多点控制算法等待队列和优先队列是多点控制算法中广泛使用的技术。

基于地图网络的模型，利用算法对交通数据进行分析，实现接下来信号灯控制的优化分配，以更好地控制交通流量。

优先队列是基于车辆使用的道路的信息和车辆的可变避让情况，以直接自适应性为朝向的灯计算。

三、实现方法现代交通信号灯控制器使用多种现代技术实施，如人工智能、机器学习和深度学习等。

下面是实现方法：1.人工智能技术人工智能技术包括机器学习和深度学习等。

目录一、设计背景 (2)二、任务和要求 (2)三、总体设计方案 (3)1.状态设置 (3)2.系统框图 (3)a.系统总框图 (3)b.系统状态转换框图 (4)四、单元电路设计 (4)1.倒计时电路（定时电路） (4)2.状态控制器（主控电路） (5)3.交通灯显示电路、 (5)4.数码管显示 (6)5.置数变换电路 (6)6.流量控制电路 (7)五、总电路原理图 (8)六、总电路图 (9)七、原件清单 (10)八、电路连接与调试 (10)九、设计总结 (10)十、参考文献 (11)一、 设计背景在现代城市中，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。

交通信号灯常用与交叉路口，用来控制车的流量，提高交叉口车辆的通行能力，减少交通事故。

有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。

二、任务和要求红绿灯交通信号系统外观示意图如图1所示。

1．在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯；另一方向是红灯、绿灯、黄灯。

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（主干道）绿灯亮的时间是45s ，另一个方向上（支干到）绿灯亮的时间是25s ，黄灯亮的的时间都是5s 。

3.要求加装一流量控制电路，使电路拥有流量控制功能，既：当一条路上无车，另一条路上有车时，这条路上的绿灯长亮，另一条路上红灯长亮。

三、总体设计方案1.状态设置状态1（00）：主车道的绿灯亮，车道，人行道通行；南北方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行。

状态2（01）：主车道的黄灯亮，车道，人行道缓行；南北方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；状态3（10）：支车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；南北方向车道的绿灯亮，车道，人行道通行；状态4（11）：支车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；南北方向车的黄灯亮，车道，人行道缓行；2.系统框图a.系统总框图流量控制电路b.系统状态转换框图图2 工作流程图四、单元电路设计1.倒计时电路（定时电路）倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192、一个非门和一或门构成。

学号：2015200034山东水利职业技术学院课程设计题目交通信号灯控制器设计学院水利学院专业通信技术班级通信A151班姓名张筱指导教师邓坚林伟2016年12月30日课程设计任务书学生姓名：张筱专业班级：通信技术指导教师：邓坚林伟工作单位：水利学院题目:交通信号灯控制器设计初始条件：1．运用所学的模拟电路和数字电路等知识；2．用到的元件：实验板、电源、连接导线、74系列芯片、555芯片或微处理器等。

要求完成的主要任务:1．假设一路口为东西南北走向。

初始状态0为东西红灯，南北红灯，2．然后转状态1东西绿灯通车，南北红灯。

3．过25s转状态2，东西绿灯灭，黄灯闪烁5次，南北仍红灯。

4．再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯亮。

5．过20s转状态4，南北绿灯灭，闪5次黄灯，东西仍是红灯。

6．最后循环至状态1，如此不断周期循环下去。

7．严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。

时间安排：第1天下达课程设计任务书，根据任务书查找资料；第2～4天进行方案论证，软件模拟仿真并确定设计方案；第5天提交电路图，经审查后领取元器件；第6～8天组装电路并调试，检查错误并提出问题；第9～11天结果分析整理，撰写课程设计报告，验收调试结果；第12～14天补充完成课程设计报告和答辩。

指导教师签名：2016年12月30日系主任（或责任教师）签名：2016年12月30日目录引言 (1)1设计意义及要求 (2)1.1设计意义 (2)1.2设计要求 (2)2方案设计 (3)2.1设计思路 (3)2.1.1个人方案(方案一) (3)2.1.2个人方案(方案二) (3)2.2方案设计 (3)2.2.1个人方案(方案一) (3)2.2.2小组方案(方案二) (6)2.3方案比较 (8)3部分电路设计 (9)3.1脉冲源 (9)3.2计数电路 (10)3.3译码电路 (11)3.4逻辑门电路 (13)4调试与检测 (14)4.1调试中的故障及解决办法 (14)4.2调试与运行结果 (14)5仿真操作步骤及使用说明 (15)结束语 (16)参考文献 (17)附录1方案一总电路图 (18)附录2方案二总电路图 (19)附录3元器件清单 (20)本科生课程设计成绩评定表引言课程设计是大学教学的一大创新，也是大学阶段给学生将理论知识应用到实际的一个平台。

智能交通信号灯控制方法及系统与设计方案1.系统框架介绍2.交通感知设备交通感知设备用于感知道路上的交通情况，例如传感器、摄像机等。

通过感知设备采集到的数据，可以获取道路上车辆的数量、速度、类型等信息。

3.信号灯控制器信号灯控制器是系统的核心，负责根据道路的交通情况来控制信号灯的变化。

信号灯控制器根据交通感知设备采集到的车辆信息和它们的运行状态，计算出每个信号灯的开启和关闭时间。

4.智能算法5.通信网络通信网络用于连接交通感知设备、信号灯控制器和中心控制台，以实现数据的传输和交互。

通过通信网络，交通感知设备可以将采集到的数据发送到信号灯控制器和中心控制台，信号灯控制器可以接收控制指令并控制信号灯的变化。

6.中心控制台中心控制台作为系统的运行管理中心，负责监控智能交通信号灯控制系统的运行状态、设置参数、进行数据分析和优化。

中心控制台通过与信号灯控制器和通信网络的连接，可以实时获取交通感知设备的数据，并对信号灯控制进行监控和调整。

7.设计优化方案为了提高智能交通信号灯控制系统的效能和可靠性，可以采用以下设计优化方案：（1）多点检测法：将交通感知设备分布到交叉口的各个方位，可以全方位地感知交通状况，提高信号灯控制的准确性。

（2）车辆流量预测：通过历史数据和实时数据分析，可以预测未来一段时间内车辆的流量，从而提前进行信号灯配时的优化。

（3）联合控制算法：将多个信号灯控制器相互协调，以提高整个交通路段的流畅性。

例如，通过优化进入路口的车辆信号灯配时，可以减少车辆排队等待的时间，提高通过率。

（4）与公交车优先级联动：通过识别公交车的优先权，智能交通信号灯控制系统可以根据公交车的位置和行进速度来调整信号灯的配时，以提高公交车的通行效率。

总结：。

VHDL 程序交通信号灯控制器的设计一、 设计思路：设交通灯信号控制器用于主干道与支道公路的交叉路口，要求是优先保证主干道的畅通。

因此，平时处于“主干道绿灯，支道红灯”状态，只有在支道有车辆要穿行主干道时，才将交通灯切至“主干道红灯，支道绿灯”，一旦支道无车辆通过路口，交通灯又回到“主干道绿灯，支道红灯”状态。

此外，主干道和支道每次通行的时间不得短于30s ，而在两个状态交换过程出现的“主黄，支红”和“主红，支黄”状态，持续时间都为4s 。

根据交通灯信号控制的要求，我们可以把它分解为定时器和控制器两部分，其原理图如图所示。

二、 VHDL 程序实现LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD-LOGIC-1164.ALL; ENTITY JTDKZ ISPORT(CLK,SM,SB;IN BIT;MR,MY ,MG ,BR,BY ,BG:OUT BIT); END JTDKZ;ARCHITECTURE ART OF JTDKZ IS TYPE STATE-TYPE IS (a,b,c,d); SIGNAL STATE:STATE-TYPE; BEGINCNT:PROCESS(CLK)V ARIABLE S:INTEGER RANGE 0 TO 29; VARIABLE CLR,EN:BIT;BEGINIF (CLK'EVENT AND CLK= '1') THEN IF CLR = '0' THEN S:=0;ELSIF EN = '0' THEN S:=S;ELSE S:=S+1;END IF;CASE STA TE ISWHEN A=>MR<='0';MG<='1';BR<='1';BY<='0';BG<='0';IF (SB AND SM)= '1' THENIF S=29 THENSTA TE<=B;CLR:='0';EN:='0';ELSESTA TE<=A;CLR:='1';EN:='1';END IF;ELSIF (SB AND (NOT SM)) = '1' THENSTA TE<=B;CLR:='0';EN:='0';ELSESTA TE<=A;CLR:='1';EN:='1';END IF;WHEN B =>MR<= '0';MY<='1';MG<='0';BR<='1';BY<='0';BG<='0';IF S = 3 THENSTATE<=C;CLR:='0';EN:='0';ELSESTATE<=B;CLR:='1';EN:='1';END IF;WHEN C =>MR<= '1';MY<='0';MG<='0';BR<='0';BY<='0';BG<='1';IF (SM AND SB)= '1' THENIF S=29 THENSTA TE<=D;CLR:='0';EN:='0';ELSESTA TE<=C;CLR:='1';EN:='1';END IF;ELSIF SB ='0' THENSTATE<=D;CLR:='0';EN:='0';ELSESTA TE<=C;CLR:='1';EN:='1';END IF;WHEN D=>MR<= '1';MY<='0';MG<='0';BR<='0';BY<='1';BG<='0';IF S = 3 THENSTA TE<=A;CLR:='0';EN:='0';ELSESTA TE<=D;CLR:='1';EN:='1';END IF;END CASE;END IF;END PROCESS CNT;END ART;。

交通信号控制系统设计方案1.引言2.系统概述该系统主要包括信号灯控制器、感应器、中央控制器和交通监控平台四个模块。

信号灯控制器负责实时控制信号灯的状态；感应器用于检测车辆和行人的存在；中央控制器负责收集感应器数据并根据交通流量和优先级分配信号灯时间；交通监控平台用于显示交通情况和记录违章行为。

3.系统设计3.1信号灯控制器每个交叉路口都设置一个信号灯控制器。

信号灯控制器使用计时器定时控制信号灯的颜色变换，并通过通信接口与中央控制器进行通信，接收来自中央控制器下发的控制指令。

3.2感应器感应器分为车辆感应器和行人感应器。

车辆感应器使用地磁感应技术，通过地下埋设的传感器检测车辆的到来；行人感应器使用红外线传感技术，通过红外线探测行人的存在。

3.3中央控制器中央控制器负责实时收集各个交叉路口的感应器数据，并根据交通流量和优先级分配信号灯的时间。

中央控制器使用智能算法，结合历史数据和实时数据，计算出最优的信号灯时间分配方案，并通过通信接口将控制指令发送给信号灯控制器。

3.4交通监控平台交通监控平台用于实时显示交通情况和记录违章行为。

平台接收来自各个交叉路口的数据，并通过数据处理和可视化技术将数据展示给交通管理人员。

平台还可以通过图像识别和车牌识别技术实时监测违章行为，并记录相关信息，以便后续处理。

4.系统优势4.1提高交通效率：通过智能算法和实时数据分析，系统能够根据交通流量和优先级合理分配信号灯时间，从而减少交通阻塞和堵车现象，提高交通效率。

4.2提高交通安全性：感应器能够精确检测车辆和行人的存在，系统能够根据实时数据做出合理的信号灯控制决策，从而减少交通事故的发生，提高交通安全性。

4.3提高交通管理效能：交通监控平台能够实时显示交通情况和记录违章行为，交通管理人员能够迅速了解交通情况，并及时采取相应的措施，提高交通管理效能。

5.结论本文介绍了一个基于智能化技术的交通信号控制系统设计方案。

该系统通过感应器检测车辆和行人的存在，中央控制器智能算法分配信号灯时间，通过通信接口实现与信号灯控制器的通信，通过交通监控平台展示交通情况和记录违章行为。

交通信号灯控制器设计5311856769一、电路功能该操纵器能实现都市“十字”路口正常情形下以及专门情形和紧急情形下交通信号灯的模拟操纵。

1、在十字路口东西南北各设置红、黄、绿三种信号灯，如图1所示。

正常情形下，东西、南北方向轮番放行。

当东西方向(A线)放行、南北方向(B线)禁行时，东西方向(A线)绿灯亮25秒，然后黄灯亮5秒，南北方向(B 线)红灯亮30秒；当南北方向(B线)放行、东西方向(A线)禁行时，南北方向(B线)绿灯亮25秒，然后黄灯亮5秒，东西方向(A线)红灯亮30秒。

如此循环，实现交通灯定时操纵。

2、有急救车优先通过功能。

当有急救车到达时，路口的信号灯全部变红灯，以便急救车通过，急救车的通行时刻为10秒，急救车过后，交通灯复原先前状态。

3、交通灯在红、绿灯交替点亮中，用两个数码管显示点亮的灯还能连续的时刻。

南交通灯布置示意图二、实现方案1、电路图交通灯操纵电路的核心元件采纳单片机芯片AT89C51，其内部带有4K B的ROM，无须扩展储备器。

信号灯的操纵由单片机的P1.0~P1.5操纵，6只信号灯以共阴极方式连紧急情况主程序流程图显示子程序流程图中断服务程序图2 程序流程图操纵程序主程序：ORG 2000HMAIN：MOV DPTR，#7F00HMOV A，#0BH ；PA、PC口均为输出MOVX @DPTR，AMAIN：SETB EA ；开中断SETB EX0MOV 50H，#1FH ；设置时刻显示初值MOV P1，#0CH ；A道放行，B道禁行MOV R7，#19H ；延时秒数MAIN1：LCALL DISP ；调1秒延时、及显示子程序DJNZ R7，MAIN1MOV P1，#0AH ；A道警告，B道禁行MOV R7，#05H ；延时秒数MAIN2：LCALL DISPDJNZ R7，MAIN2MOV 50H，#1FH ；设置时刻显示初值MOV P1，#21H ；A道禁行，B道放行MOV R7，#19H ；延时秒数MAIN3：LCALL DISPDJNZ R7，MAIN3MOV P1，#11H ；A道禁行，B道警告MOV R7，#05H ；延时秒数MAIN4：LCALL DISPDJNZ R7，MAIN4AJMP MAIN ；循环延时、显示子程序：ORG 2000HDISP：MOV R6，#01H ；设置显示位寄存器初值（右边一位MOV TMOD，#01H ；定时器T0设置为定时方式的模式1MOV R5，#0AH ；定时器操作循环10次DEL1MOV TH0，#3CH ；定时器100ms计数器的初始值MOV TL0，#B0HSETB TR0 ；启动定时器DEL2：DEC 50H ；显示秒数减1MOV A，50HMOV B，#0AHDIV B ；拆分秒数ADD A，#2BHMOVC A，@A+PC ；查表个位数的字形码MOV R1，A ；个位数字形码送R1MOV A，BADD A，#25HMOVC A，@A+PC ；查表十位数的字形码MOV R2，A ；十位数字形码送R2MOV A，R6 ；位控码MOV DRTP，#7F03HMOVX @DPTR，AMOV A，R1 ；送个位数显示MOV DPTR，#7F01HMOVX @DPTR，ALCALL DELAY ；延时1msMOV A，R6RL A ；位控左移MOV R6，AMOV DPTR，#7F03HMOVX @DPTR，AMOV A，R2 ；送十位数显示MOV DPTR，#7F01HMOVX @DPTR，ALCALL DELAY ；延时1msJNB TF0，$ ；检测100ms定时是否到CLR TF0DJNZ R5，DEL1 ；100ms循环操纵RET ；返回TABLE: DB C0H ，F9H ，A4H ，B0H ，99HDB 92H ，82H ，F8H ，80H ，90HDELAY ： MOV R7，#02H ；延时1ms 子程序 DEL3： MOV R6，#0F9H DEL4： DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1 RET END中断服务程序：ORG 0003H ；外部中断0入口地址LJMP INTER0ORG 2100H INTER0：PUSH 50H；爱护现场PUSH P1MOV P1，#00H；两车道禁止MOV R7，#0AH；延时10秒INT0： LCALL DISP；调显示DJNZ R7，INT0POP P1；复原现场POP 50HRETI；中断返回三、PCB 板设计Title Nu mb erRev isio nSize A4Date:24-Ap r-2006Sh eet o f File:K:\学校组织创新大赛资料2006-4\p ro tel99图\实做教学.d d b Drawn By :1A121A241A361A482A1112A2132A3152A4171Y1181Y2161Y3141Y4122Y192Y272Y352Y431G 12G19U274LS240D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE 1LE11U374LS373A1B 2C 3G 2A4G 2B 5G 16Y 77Y 69Y 510Y 411Y 312Y 213Y 114Y 015U574LS138EA/VP 31X119X218RESET 9RD 17W R16IN T012IN T113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P 30TXD 11RXD 10U68031A08A17A26A35A44A53A62A71A823A922A1019E/P 18OE 20VPP21D09D110D211D313D414D515D616D717U72716G F E D C B AA B C D E F G EVCCP10P11P12P13P14P15P16ALE P10P11P12P13P14P15P16P17A13A12A11A14A15VCC A10A9A8PSENPSENA8A9A10A11A12A13A14A15AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7ALE ALE Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 11A121A241A361A482A1112A2132A3152A4171Y1181Y2161Y3141Y4122Y192Y272Y352Y431G 12G 19U874LS244D 03Q 02D 14Q 15D 27Q 26D 38Q 39D 413Q 412D 514Q 515D 617Q 616D 718Q 719O E1L E 11U474LS373Y 4D 0D 1D 2D 3D 4D 6D 5D 7D2D0D1D7D5D4D3D6d p 1d p 2d p 3d p 3D9LEDD10LEDD11LEDD12LEDD13LEDD14LEDD15LEDD16LEDC130PFC230PFY16MHZ 晶体R8200S2SW-PBR91kVCCC322u Fresetx 1x 2x 1x 2resetR10POT2U14BUZZERd p 31D I G 12D 3d p 24D I G 25d p 6-7(-)6d p 6-7(+)7D I G 38d p 8(+)9D I G 410B 19D I G 1-E 21A 17C 20d p11(+)12d p 9(+)15E 11d p 9(-)13d p 11(-)14G 22d p 1(+)23d p 1-2-3(-)24F 18d p 8(-)16U15E40301SR11250R12250R13250R14250R155.1K R175.1K R185.1KR165.1K VCCAD0AD1AD2AD3Y 2Y 3R23250R24R25R26R27R28R29R30I N A7I N B 1I N C 2I N D 6L E /S T B 5B L K 4L T 3S E G A 13S E G B 12S E G C 11S E G D 10S E G E9S E G F 15S E G G 14U174511单片机控制（交通灯）系统原理图四、电路制作五、操纵器特点利用单片机实现对交通信号灯的操纵，具有成本低，可靠性高的特点。

交通信号灯控制器的设计方案
总体设计思路、基本原理和框图
1.设计思路
交通灯的自动控制系统的主要功能包括：普通交通灯的显示、LED倒计时的显示、突发事件的外部处理和交通路口的模拟。

本设计的控制系统由以下电路模块组成：
振荡器和时钟电路：这部分电路主要由89C51单片机和一些电容晶振组成。

设计控制部分：主要由89C51单片机的外部中断电路组成。

设计显示部分：LED数码显示部分由7段数码显示管组成。

2.基本原理
主体电路：交通灯自动控制模块。

这部分电路主要由89C51单片机的I/O端口，定时计数器、外部中断扩展等组成。

本设计先是从普通的三色灯的指示开始进行设计，用P1口作为输出，程序的初始化时，先南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，30秒后东西方向黄灯亮5秒后，南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮.重复循环。

倒计时用定时器T0，LED显示。

作为突发事件的处理用外部中断EX0.
对于突发事件的异常处理：当紧急情况发生时，按下紧急按钮，点亮所有红灯；当电路处于维修状态时，按下维修按钮，点亮所有的灯。

电子091：李莉
：江霞蕊。

交通灯控制器设计(可编辑首先，交通灯控制器的设计需要考虑以下几个方面：1.交通流量：根据不同的道路状况和交通流量的变化，调整交通灯的控制策略，以确保道路能够承载更多的交通流量。

2.交通安全：通过合理的交通信号灯定时设计，可以减少交通事故的发生，提高交通安全性。

3.节能环保：在交通灯控制器设计中，应考虑合理的定时方案，使得交通信号灯的能耗最低，从而减少对能源的浪费，降低对环境的污染。

接下来，我们将详细介绍交通灯控制器的设计步骤：1.确定交通流量和道路状态：通过交通监测设备获取道路上的交通流量和道路状况，包括车辆数量、车速、道路拥堵程度等信息。

2.分析交通流量和道路状况：根据获取到的交通流量和道路状况信息，分析道路上交通流量的分布和变化规律，以及道路的拥堵状况。

3.设计交通信号灯的定时方案：根据分析结果，设计合理的交通信号灯的定时方案。

定时方案应考虑各个道路的交通流量、拥堵情况和交通安全等因素，以确保交通灯控制器能够更好地调控交通流量，提高道路的通行能力。

4.实施交通灯控制方案：将设计好的交通信号灯的定时方案实施到交通灯控制器上。

交通灯控制器通过控制交通信号灯的亮灭和变化，来指引车辆通行。

5.监测和优化交通灯控制方案：在实施交通灯控制方案后，需要不断监测交通流量的变化和道路状况，根据实时的交通情况，对交通灯控制方案进行调整和优化，以确保交通流畅和道路安全。

交通灯控制器的设计需要综合考虑多个因素，包括交通流量、道路状况和交通安全等。

只有通过科学合理的设计，才能够更好地实现道路交通的安全和顺畅。

同时，随着智能交通技术的不断发展，交通灯控制器也将更加智能化，通过数据分析和预测等方法，来优化交通流量调控方案，提高交通效率和节能环保程度。

交通信号灯控制器设计一、电路功能该控制器能实现城市“十字”路口正常情况下以及特殊情况和紧急情况下交通信号灯的模拟控制。

1、在十字路口东西南北各设置红、黄、绿三种信号灯，如图1所示。

正常情况下，东西、南北方向轮流放行。

当东西方向(A线)放行、南北方向(B线)禁行时，东西方向(A线)绿灯亮25秒，然后黄灯亮5秒，南北方向(B线)红灯亮30秒；当南北方向(B线)放行、东西方向(A线)禁行时，南北方向(B线)绿灯亮25秒，然后黄灯亮5秒，东西方向(A线)红灯亮30秒。

如此循环，实现交通灯定时控制。

2、有急救车优先通过功能。

当有急救车到达时，路口的信号灯全部变红灯，以便急救车通过，急救车的通行时间为10秒，急救车过后，交通灯恢复先前状态。

3、交通灯在红、绿灯交替点亮中，用两个数码管显示点亮的灯还能持续的时间。

南图1 交通灯布置示意图二、实现方案1、电路图交通灯控制电路的核心元件采用单片机芯片AT89C51，其内部带有4KB的ROM，无须扩展存储器。

信号灯的控制由单片机的P1.0~P1.5控制，6只信号灯以共阴极方式连接，当P1口输出为高电平时，信号灯点亮，为实现上述控制要求，P1口共输出四种控制码，如表1所示。

表1：交通灯信号控制码2、控制程序（1）流程图软件包括主程序、延时、显示子程序、中断服务程序，各程序流程图如图2所示。

主程序流程图显示子程序流程图中断服务程序紧急情况图2 程序流程图（2） 控制程序 主程序： ORG 2000H MAIN ： MOV DPTR ，#7F00HMOV A ，#0BH ；PA 、PC 口均为输出MOVX @DPTR ，AMAIN：SETB EA ；开中断SETB EX0MOV 50H，#1FH ；设置时间显示初值MOV P1，#0CH ；A道放行，B道禁行MOV R7，#19H ；延时秒数MAIN1：LCALL DISP ；调1秒延时、及显示子程序DJNZ R7，MAIN1MOV P1，#0AH ；A道警告，B道禁行MOV R7，#05H ；延时秒数MAIN2：LCALL DISPDJNZ R7，MAIN2MOV 50H，#1FH ；设置时间显示初值MOV P1，#21H ；A道禁行，B道放行MOV R7，#19H ；延时秒数MAIN3：LCALL DISPDJNZ R7，MAIN3MOV P1，#11H ；A道禁行，B道警告MOV R7，#05H ；延时秒数MAIN4：LCALL DISPDJNZ R7，MAIN4AJMP MAIN ；循环延时、显示子程序：ORG 2000HDISP：MOV R6，#01H ；设置显示位寄存器初值（右边一位MOV TMOD，#01H ；定时器T0设置为定时方式的模式1MOV R5，#0AH ；定时器操作循环10次DEL1MOV TH0，#3CH ；定时器100ms计数器的初始值MOV TL0，#B0HSETB TR0 ；启动定时器DEL2：DEC 50H ；显示秒数减1MOV A，50HMOV B，#0AHDIV B ；拆分秒数ADD A，#2BHMOVC A，@A+PC ；查表个位数的字形码MOV R1，A ；个位数字形码送R1MOV A，BADD A，#25HMOVC A，@A+PC ；查表十位数的字形码MOV R2，A ；十位数字形码送R2MOV A，R6 ；位控码MOV DRTP，#7F03HMOVX @DPTR，AMOV A，R1 ；送个位数显示MOV DPTR，#7F01HMOVX @DPTR，ALCALL DELAY ；延时1msMOV A，R6RL A ；位控左移MOV R6，AMOV DPTR，#7F03HMOVX @DPTR，AMOV A，R2 ；送十位数显示MOV DPTR，#7F01HMOVX @DPTR，ALCALL DELAY ；延时1msJNB TF0，$ ；检测100ms定时是否到CLR TF0DJNZ R5，DEL1 ；100ms循环控制RET ；返回TABLE: DB C0H，F9H，A4H，B0H，99HDB 92H，82H，F8H，80H，90HDELAY：MOV R7，#02H ；延时1ms子程序DEL3：MOV R6，#0F9HDEL4：DJNZ R6，DEL2DJNZ R7，DEL1RETEND中断服务程序：ORG 0003H ；外部中断0入口地址LJMP INTER0ORG 2100HINTER0：PUSH 50H ；保护现场PUSH P1MOV P1，#00H ；两车道禁止MOV R7，#0AH ；延时10秒INT0：LCALL DISP ；调显示DJNZ R7，INT0POP P1 ；恢复现场POP 50HRETI ；中断返回三、PCB板设计Title Nu mb erRev isio nSize A4Date:24-Ap r-2006Sh eet o f File:K:\学校组织创新大赛资料2006-4\p ro tel99图\实做教学.d d b Drawn By :1A121A241A361A482A1112A2132A3152A4171Y1181Y2161Y3141Y4122Y192Y272Y352Y431G 12G19U274LS240D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE 1LE11U374LS373A1B 2C 3G 2A4G 2B 5G 16Y 77Y 69Y 510Y 411Y 312Y 213Y 114Y 015U574LS138EA/VP 31X119X218RESET 9RD 17W R16IN T012IN T113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P 30TXD 11RXD 10U68031A08A17A26A35A44A53A62A71A823A922A1019E/P 18OE 20VPP21D09D110D211D313D414D515D616D717U72716G F E D C B AA B C D E F G EVCCP10P11P12P13P14P15P16ALE P10P11P12P13P14P15P16P17A13A12A11A14A15VCCA10A9A8PSENPSENA8A9A10A11A12A13A14A15AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7ALE ALE Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 11A121A241A361A482A1112A2132A3152A4171Y1181Y2161Y3141Y4122Y192Y272Y352Y431G12G 19U874LS244D 03Q 02D 14Q 15D 27Q 26D 38Q 39D 413Q 412D 514Q 515D 617Q 616D 718Q 719O E1L E 11U474LS373Y 4D 0D 1D 2D 3D 4D 6D 5D 7D2D0D1D7D5D4D3D6d p 1d p 2d p 3d p 3D9LEDD10LEDD11LEDD12LEDD13LEDD14LEDD15LEDD16LEDC130PFC230PFY16MHZ 晶体R8200S2SW-PB R91kVCCC322u Fresetx 1x 2x 1x 2resetR10POT2U14BUZZERd p 31D I G 12D 3d p 24D I G 25d p 6-7(-)6d p 6-7(+)7D I G 38d p 8(+)9D I G 410B 19D I G 1-E 21A 17C 20d p11(+)12d p 9(+)15E 11d p 9(-)13d p 11(-)14G 22d p 1(+)23d p 1-2-3(-)24F 18d p 8(-)16U15E40301SR11250R12250R13250R14250R155.1K R175.1K R185.1KR165.1K VCC AD0AD1AD2AD3Y 2Y 3R23250R24R25R26R27R28R29R30I N A7I N B 1I N C 2I N D 6L E /S T B 5B L K 4L T 3S E G A 13S E G B 12S E G C 11S E G D 10S E G E9S E G F 15S E G G 14U174511单片机控制（交通灯）系统原理图四、电路制作五、控制器特点利用单片机实现对交通信号灯的控制，具有成本低，可靠性高的特点。

课程设计(综合实验)报告( 2012 —2013 年度第一学期)名称：电子技术综合实验题目：交通信号灯控制器院系：电气与电子工程学院班级：学号：学生姓名：指导教师：刘春颖设计周数：一周成绩：日期：2013年1 月15 日《电子技术》综合实验任务书一、目的与要求1.目的1.1课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。

1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。

1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。

1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。

2.要求2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。

2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。

要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。

2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。

2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。

利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。

2.5学会撰写课程设计总结报告。

2.6通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。

要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。

2.7在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。

二、主要内容共有8个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其中之一。

1.移位寄存器型彩灯控制器2.智力竞赛抢答器3.电子拔河游戏机4.交通信号灯控制器5.数字电子钟6.电子密码锁7.电子秒表8. 数字电子钟（硬件）三、进度计划四、设计（实验）成果要求1.学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。

交通行业智能交通信号灯控制方案第一章概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 目标与意义 (3)1.3 技术路线 (3)第二章系统架构与设计 (3)2.1 总体架构 (3)2.2 模块划分 (4)2.3 通信协议 (4)第三章传感器与数据采集 (5)3.1 传感器选型 (5)3.1.1 雷达传感器 (5)3.1.2 视频传感器 (5)3.1.3 红外传感器 (5)3.1.4 地磁传感器 (5)3.2 数据采集方法 (5)3.2.1 无线数据采集 (5)3.2.2 有线数据采集 (6)3.2.3 分布式数据采集 (6)3.3 数据预处理 (6)3.3.1 数据清洗 (6)3.3.2 数据整合 (6)3.3.3 数据规范化 (6)3.3.4 数据降维 (6)第四章交通流模型与算法 (6)4.1 交通流模型 (6)4.1.1 模型概述 (6)4.1.2 模型建立 (7)4.1.3 模型参数 (7)4.2 控制算法设计 (7)4.2.1 算法概述 (7)4.2.2 算法实现 (7)4.3 算法优化 (8)第五章控制策略与实施 (8)5.1 基本控制策略 (8)5.2 特殊场景控制策略 (8)5.3 控制策略实施 (9)第六章系统集成与测试 (9)6.1 系统集成 (9)6.1.1 集成目标 (9)6.1.2 集成步骤 (10)6.2 测试方法 (10)6.2.1 功能测试 (10)6.2.2 功能测试 (10)6.2.3 压力测试 (10)6.3 测试结果分析 (11)第七章安全与可靠性分析 (11)7.1 安全性分析 (11)7.1.1 安全性概述 (11)7.1.2 系统设计安全性 (11)7.1.3 运行环境安全性 (11)7.1.4 数据安全性 (12)7.2 可靠性分析 (12)7.2.1 可靠性概述 (12)7.2.2 硬件可靠性 (12)7.2.3 软件可靠性 (12)7.2.4 通信可靠性 (12)7.3 故障处理 (12)7.3.1 故障分类 (12)7.3.2 故障处理流程 (12)第八章经济效益分析 (13)8.1 投资成本 (13)8.2 运营成本 (13)8.3 收益分析 (13)第九章社会影响评估 (14)9.1 交通改善效果 (14)9.2 环境影响 (14)9.3 社会效益 (15)第十章结论与展望 (15)10.1 研究成果总结 (15)10.2 存在问题与改进方向 (16)10.3 未来发展趋势 (16)第一章概述1.1 项目背景我国经济的快速发展，城市化进程不断加快，城市交通问题日益凸显。

交通信号灯控制器的设计交通信号灯控制器是现代城市交通运输中不可或缺的一部分，其主要作用是协调不同方向交通流的通行，避免交通事故的发生，提高道路通行效率，减轻交通拥堵。

本文将阐述交通信号灯控制器的设计原理、功能要求和设计方法。

一、设计原理交通信号灯控制器设计的核心在于信号灯的控制，其核心原理是通过时间分配和方向控制来实现不同方向车流的协调通行。

更具体地说，信号灯控制器会预设一系列时间参数，如绿灯时间、黄灯时间、红灯时间等，根据交通流量和优先级，对不同方向的信号灯进行控制。

此外，还需要考虑不同车辆类型和行驶速度、行人通行需求等因素，以保证整个道路交通运行的安全和顺畅。

二、功能要求在实际设计过程中，我们需要考虑到交通信号灯控制器的功能要求。

在此基础上，根据道路不同的交通情况和需求，选择不同的硬件设备和控制算法，来实现信号灯控制器的设计。

1. 多路交叉口控制：信号灯控制器需要能同时控制多个交叉口，协调不同方向的车流通行。

2. 时间分配控制：对不同方向的信号灯，需要预设不同的时间参数来实现协调通行，如绿灯时间、黄灯时间、红灯时间等。

3. 优先级控制：根据不同情况和需求，信号灯控制器需要考虑到车辆金融机构、公交车、救急车的优先通行权。

4. 线圈检测控制：交通信号灯控制器需要能够根据车辆通过线圈检测来判断实时交通流量和方向，以便控制信号灯。

5. 停车检测控制：信号灯控制器需要能够检测从车行道上停车的车辆，防止干扰流量模型控制。

三、设计方法在实际的交通信号灯控制器设计中，还需要考虑到不同控制场景和软件算法的选择。

更为具体地，有以下几种方式：1. 定时交替控制。

2. 预警交控制。

3. 线圈检测控制。

4. 两级灯控制。

综上所述，交通信号灯控制器的设计，关乎到交通运输安全和效率，对现代城市交通运输的发展至关重要，需要在软硬件设备和算法设计上充分考虑各种情况和因素的影响，以实现信号灯控制器的智能化和优化。

一设计任务有一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，主干道为南北向，支干道为东西向。

为确保车辆安全，迅速地通行，在交叉道口的每个入口处设置了红，绿，黄3色信号灯。

要求：（1）主干道绿灯亮时，支干道红灯亮，反之亦然，两者交替允许通行，主干道每次放行55s，支干道每次放行25s。

每次由绿灯变为红灯的过程中，黄灯亮5s作为过渡。

（2）能实现正常的倒计时显示功能。

（3）能实现总体清零功能：计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。

（4）能实现特殊状态的功能显示：进入特殊状态时，东西、南北路口均显示红灯状态。

发挥部分：(1)增加左转允许控制功能（2）选择学校附近一个路口实地观察，按实际数据设计出该路口交通灯控制器。

二题目分析与整体构思1.该交通灯控制器应具备的功能根据设计任务主干道定为绿灯55sec，黄灯5sec，红灯30sec，支干道定为红灯60sec，绿灯25sec，黄灯5sec，，同时用数码管指示当前状态（红、黄、绿）剩余时间。

另外，设计一个特殊状态，当特殊状态出现时，两个方向都禁止通行，指示红灯，停止计时。

特殊状态解除后，恢复计数并指示时间。

2．实现方案从题目中计数值与交通灯的亮灭的关系如图所示：3.设计规划根据交通灯控制器的功能与要求，将其总体电路分为分频器、计数器（5s计时,、25s计时、55s计时）、控制器、译码器、数码器显示控制模块。

小组进行任务划分，我负责分频器和译码器模块。

三模块的原理及其程序1．分频器由于石英晶体振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲，需要用分频电路。

例如，振荡器输出4MHz信号，通过D触发器（74LS74）进行4分频变成1MHz,然后送到10分频计数器（74LS90,该计数器可以用8421码制，也可以用5421码制），经过6次10分频而获得1Hz 方波信号作为秒脉冲信号。

分频器实现的是将高频时钟信号转换成底频的时钟信号，用于触发控制器、计数器和扫描显示电路。

目录第1章交通信号灯控制器的总方案及总设计框图 (1)1.1 交通信号灯控制器的方案比较 (1)1.2 交通信号灯控制器的总方案选择 (1)1.3 交通信号灯控制器的总设计框图 (1)第2章单元电路设计 (2)2.1 秒脉冲发生器的设计 (2)2.1.1 秒脉冲发生器的功能及组成元件 (2)2.1.2 秒脉冲发生器的工作原理 (2)2.1.3秒脉冲发生器电路所用芯片的管脚图 (3)2.1.4秒脉冲发生器电路元件参数的计算 (4)2.2 定时器电路的设计 (4)2.2.1 定时器的功能及组成元件 (4)2.2.2 定时器电路所用芯片的管脚图及其功能表 (5)2.2.3 定时器电路工作原理 (7)2.3 控制器电路的设计 (8)2.3.1 控制器的功能及组成元件 (8)2.3.2 控制器电路所用芯片的管脚图及其功能表 (8)2.3.3 控制器电路工作原理 (9)2.4. 译码器电路的设计 (11)2.4.1 译码器的功能及组成元件 (11)2.4.2 译码器电路所用芯片的管脚图 (11)2.4.3 译码器电路工作原理 (12)第3章交通信号灯控制器电路的仿真 (13)3.1 EWB仿真软件的介绍 (13)3.2 仿真波形 (13)第4章交通信号灯控制器的制作及调试 (16)4.1交通信号灯控制器的制作 (16)4.2交通信号灯控制器的调试 (16)课程设计总结 (17)参考文献 (18)附录A PCB原理图 (19)附录B PCB板图 (20)附录C 元器件明细清单 (21)- 0 -第1章交通信号灯控制器的总方案及总设计框图1.1 交通信号灯控制器的方案比较方案1：采用MAX7000S系列的EPM128LC-7芯片设计较少，但是采用的芯片比较贵，并且软件的设计难度比较打，对软件的设计要借助一定的工具，而实现这种逻辑编程的工具很贵。

方案2：采用AT89C51单片机电路设计并制作。

这种方案硬件少，基本上硬件设计没有什么难度，都是常用的接法，软件实现的难度不高，并且单片机电路电路也是常用的电路，芯片容易买到，价格有相对便宜。

课程设计任务书一、题目：红绿灯控制器二、设计要求设计一个红绿灯控制器设计应具有以下功能基本设计要求：设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能（1）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。

.（2）东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮。

（3）东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮。

(4 ) 东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮。

●要求有时间显示（顺数、逆数皆可），时间自定。

（大于15秒以上）要求有时间显示的（顺数、逆数皆可）。

●时间要求红灯时间大于20秒，红灯时间=学号最后两位，小于20学号的加上20。

黄灯≥5秒。

三、给定条件1.只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。

(不一定是实验用过的)十字路口交通示意图四．设计框图及整机概述1：红绿灯设计思路2·红绿灯设计总图如图22·1其中，秒脉冲发生器由555定时器组成，如下：图2 红绿灯设计总图2 计数器由最下面的两片74LS90组成利用74LS90的R0(1)·R0(2)和R9(1) ·R9(2)可以实现复位和置位功能。

当R9(1)·R9(2)两个输入端全为“1”时，无论R0(1)·R0(2)为何状态，计数器置“9”；当R0(1)·R0(2)都为“1”时，R9(1)·R9(2)中有一个为“0”时，计数器清零。

当R0.R9输入端都为低电平时，74LS90方可计数。

当QA和CPA端相连，时钟脉冲从A端输入，从QA·QB·QC·QD端输出，则是8421十进制数计数。

因为我们要组成二十二进制计数器，故我们把秒位和秒十位的R91和R92接到低电平上，QA接到CKB上，QB和秒十位的QA相与后在再反馈到秒位和秒十位的RO1`RO2上，也就是秒位和秒十位的QDQCQBQA都为0010即都为2时两者清零，重新计数,秒位的QA`QD相与后接到秒十位的CKA上，即QDQCQBQA分别为1001也就是秒位计数到9时进位，产生进位脉冲，从而完成了二十二进制的设计。