简单电路-红绿灯制作

数电课程设计---红绿灯控制专业：网络工程班级：二班指导教师：***名：**学号：************红绿灯控制设计说明一．设计题目：红绿灯控制要求：● 控制交叉路口的2方向红绿灯变化。

● 变化时序如图1所示。

● 设置复位开关。

图1 红绿灯控制时序二．实验设备XFG1、74LS112、74LS192N 、74LS08、开关、数码管、红黄绿显示灯泡三、实验原理1.交通灯控制电路的系统图2.分部电路图原理说明（1）脉冲发生器用multisim 软件工具中的XFG1设置频率为60HZ ，即可得到如下脉冲（2）状态控制器 脉冲发生器 减法计数器 置数控制器 状态控制器 东西方向交通灯 南北方向交通灯 复位开关根据设计要求，交通灯四种不同状态如下:S0状态：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。

S1状态：南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮。

S2状态：南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮。

S3状态：南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮。

状态变化图状态编码进位输出C Q1 Q0S0 0 0 0S1 0 1 0S2 1 0 0S3 1 1 1经分析得，有四个状态需要两片JK触发器(74LS112N)实现该状态转换 J1=Q0 K1=Q0J0=1 K0=1C=Q1Q0电路图如下：状态控制器部分主要是控制交通灯按上述四个状态循环变化，设G1、Y1、R1分别表示东西方向的绿黄红灯，G2、Y2、R2分别表示南北方向的绿黄红灯。

状态 74LS112输出端东西方向交通灯南北方向交通灯Q1 Q0 G1 Y1 R1 G2 Y2 R2S0 0 0 0 0 1 1 0 0S1 0 1 0 0 1 0 1 0S2 1 0 1 0 0 0 0 1S3 1 1 0 1 0 0 0 1G1=Q1Q0' G2=Q1'Q0'Y1=Q1Q0 Y2=Q1'Q0R1=Q1' R2=Q1电路如下图所示（3）置数控制器和减法计数器S0：东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮12sS1：东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮3sS2：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮12s如上图，我们需要用74LS192N十进制加减法计数器来控制各交通灯得时间变化，真值表如下：时间状态个位十位Q1 Q0 D3 D2 D1 D0 C3 C2 C1 C0 12s 0 0 0 0 1 0 0 0 0 13s 0 1 0 0 1 1 0 0 0 012s 1 0 0 0 1 0 0 0 0 13s 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0由真值表可得 D3=D2=0 C3=C2=C1=0D1=1 C=Q0’D0=Q0电路如图在电路中我自己又分别将74LS192N的输出接七段显示译码器上来显示时间，可以方便仿真时检查电路是否按照设定时间倒计时。

电子电路课程设计报告课题名称十字路口自动红绿灯指挥系统课题编号8学院〔系〕机械与能源工程学院专业机械设计制造及自动化学生学号2013 年8 月30 日交通信号灯是交通信号中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。

其广泛用于公路交叉路口，弯道、桥梁等存有安全隐患的危险路段，指挥司机或行人交通，促进交通畅通，防止交通事故和意外事故发生。

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。

本设计便是为了能够得出这样一个可行的自动化方案，应用于交通繁杂的十字路口，以实现十字路口方便的交通管理。

2.功能概述〔1〕基本功能：信号灯的自动转换，即：绿灯亮20 秒——→黄灯亮5 秒——→红灯亮15 秒，如此循环。

（2）扩展功能：声光提示：十字路口有数字显示，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20秒，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。

当倒计时进入最后三秒时，蜂鸣器开始工作，提示正在过马路的人群快速穿越，或进入马路中央的交通岛等安全地带。

图1 交通信号灯效果图1.系统组成图2 系统组成图一个信号源，两个计时电路，分别控制基本功能和扩展功能。

信号灯计时电路采用加法计数计时，计数到达特定值时，由附属的控制电路调控信号灯的点亮与熄灭，到达信号灯的基本功能。

倒计时电路独立于信号灯计时电路，采用减法计数计时，并通过显示电路显示出来。

同时，倒计时电路也控制着声音提示电路，使其在倒数结束最后3秒时，发出蜂鸣，提醒路人。

一个信号源保证基本功能和扩展功能之间到达同步，不会有错时现象出现；而两个计时电路的设计可以方便维护和更换，而在两个电路中还设置了两个独立的开关，如有故障，可以保证随时可以关闭任意一个电路。

2.元器件清单序号材料名称型号数量备注1 同步十进制计数器74LS1602 信号灯计时电路2 可逆双时钟BCD计数器74LS192 2 倒计时电路3 非门74LS04 1 /4 与非门74LS00 2 /5 或非门74LS27 1 /6 电阻100Ω假设干/7 红黄绿发光二极管/ 2*3 信号灯8 7SEG-BCD数码管DCD_HEX_BLUE 4 倒计时显示9 蜂鸣器/ 1 /10 开关/ 2 /表1 元器件清单三、仿真电路电路秒时钟信号的产生可以采用555定时器组成的多谐振荡器，采用如下图的接法。

摘要 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 正文 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.十字路口交通管理控制器的设计 ----------------------------------------------------------------------------- 31.2设计要求： ------------------------------------------------------------------------------------------------- 31.3应满足的工作时序---------------------------------------------------------------------------------------- 42. 设计方案 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.1 设计思路---------------------------------------------------------------------------------------------------- 42.2信号灯变化情况: ----------------------------------------------------------------------------------------- 52.3 器件清单---------------------------------------------------------------------------------------------------- 63.脉冲信号的设计---------------------------------------------------------------------------------------------------- 63.1 555 VIRTUAL time--------------------------------------------------------------------------------------- 63.2 555定时器芯片工作原理,功能及应用 ------------------------------------------------------------ 73.3 555定时器 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 73.4 555 芯片的充放电实现的秒信号脉冲 ------------------------------------------------------------- 84. 74LS00芯片的介绍和运用 ------------------------------------------------------------------------------------ 84.1 HD74LS00P的介绍： ------------------------------------------------------------------------------------ 84.2 HD74LS00P的运用： ------------------------------------------------------------------------------------ 95. HD74LS20P的介绍---------------------------------------------------------------------------------------------- 105.1 HD74LS20P的运用： ---------------------------------------------------------------------------------- 106. 74LS90芯片的介绍和运用 ---------------------------------------------------------------------------------- 116.1 HD74LS90P的介绍： ---------------------------------------------------------------------------------- 116.2 HD74LS90P的运用： ---------------------------------------------------------------------------------- 117. 74LS48芯片和数码管的使用 ------------------------------------------------------------------------------- 128. 发光二极管的介绍 --------------------------------------------------------------------------------------------- 128.1 基本介绍-------------------------------------------------------------------------------------------------- 128.2二极管作用简介 ----------------------------------------------------------------------------------------- 139. 交通信号灯使用说明------------------------------------------------------------------------------------------ 149.1 实物展示-------------------------------------------------------------------------------------------------- 149.2 注意事项-------------------------------------------------------------------------------------------------- 149.3 基本功能-------------------------------------------------------------------------------------------------- 159.4系统常见故障分析-------------------------------------------------------------------------------------- 1510. 心得体会 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16交通信号灯是交通信号中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。

简易交通灯控制电路的设计交通灯控制电路是现代城市交通管理的重要组成部分，其设计方案的合理性和可靠性对保障人民出行的安全和畅通至关重要。

在本文中，我将介绍一个简单的交通灯控制电路的设计方案，涉及到所需材料、电路设计、电路连接和电路测试等方面，旨在提供一种可行的设计思路及实现方法。

一、所需材料1. PCB板2. AT89C2051单片机3. LCD12864液晶显示屏4. DS1302时钟模块5. 7段LED数码管6. 红绿黄LED发光二极管7. 继电器8. 12V电源适配器9. 74HC595芯片10. 电容、电阻、连接线等二、电路设计本次交通灯控制电路采用单片机AT89C2051作为控制核心，通过LCD12864液晶显示屏展示交通灯状态，并且控制红绿黄三色LED灯。

还采用DS1302时钟模块来实现交通灯的定时控制，以确保交通灯的安全和准确性。

具体的电路设计如下：1.电源模块本电路采用12V电源适配器作为供电来源，将电源接入100uf电解电容并接入AT89C2051芯片VCC引脚，以确保芯片工作电压稳定。

2.时钟模块DS1302时钟模块通过连接到P1.0、P1.1和P1.2引脚来实现对交通灯的定时控制。

还需将时钟模块的CLK、DIO和RST引脚分别连接到AT89C2051芯片的P1.4、P1.5和P1.6引脚来实现数据传输和控制信号输出。

3.LCD显示模块将LCD显示屏的RS、RW和E引脚连接到AT89C2051芯片的P3.0、P3.2和P3.1引脚，将LCD数据引脚DB0-DB7连接到AT89C2051芯片的P2.0-P2.7引脚，以在交通灯控制过程中显示交通灯状态。

4.7段LED数码管模块将74HC595芯片、CD4511译码器和7段LED数码管连接在一起，将74HC595芯片的SER、SRCLK和RCLK引脚连接到AT89C2051芯片的P1.7、P1.5和P1.6，将CD4511译码器的A、B、C、D和O引脚分别连接到74HC595芯片的Q0-Q3和74HC595芯片的Q4引脚，将7段LED数码管的公阴极连接到CD4511译码器的O引脚，在交通灯控制过程中实现倒计时显示。

信号灯红绿灯电子电路设计
在现代城市的生活中，信号灯是一个非常重要的交通设施，它能够帮助人们有序地通过交叉口，减少交通事故的发生，提高交通效率。

在这种情况下，红绿灯电子电路设计就显得非常关键。

红绿灯的控制电路一般是由微控制器和驱动电路组成。

微控制器首先需要采集传感器的信号，并根据信号控制红绿灯的切换。

驱动电路则负责控制红绿灯的亮灭，使得红绿灯能够按照预定的时序变幻。

红绿灯的电子电路设计需要考虑以下几个方面：
1. 时序控制
红绿灯的时序控制非常重要，需要精确地计算出每个信号灯亮灭的时间。

一般而言，这个时间是由交通流量和交通信号灯设置方案来决定的。

在电路设计过程中，我们需要考虑如何实现这种精确的时序控制，以及如何在保证准确性的同时尽量减少功耗和成本。

2. 传感器选型
红绿灯信号的控制需要通过传感器来采集交通信号。

传感器选型应该根据具体情况来确定，比如交通量大的路口可以考虑使用车辆探测器，而行人较多的路口可以使用红外传感器。

同时，我们还需要考虑传感器的灵敏度和反应速度等参数，以确保信号的准确性和实时性。

3. 硬件电路设计
红绿灯的硬件电路设计需要考虑如何实现信号的切换、功耗控制和故障处理等问题。

在电路设计中，我们需要考虑各个部件之间的接口和通信方式，以确保信号能够传输和处理。

同时，我们也需要考虑电路的安全性和可靠性，保证红绿灯能够长时间稳定运行。

总之，红绿灯电子电路设计是一个相对复杂的工程，需要综合考虑多个方面的因素。

只有在设计过程中全面、系统地考虑各种因素，才能够设计出稳定、精确、可靠的红绿灯系统。

红绿灯的制作方法
红绿灯的制作通常需要以下材料和步骤：
材料：
1. 电路板：用于安装灯泡和电子元件的基础板
2. 灯泡：红色、绿色和黄色的灯泡各一个
3. 电线：用于连接电路板和灯泡的导线
4. 电阻：用于限制电流流过灯泡的大小
5. 开关：用于控制红绿灯的切换
步骤：
1. 将红、绿、黄三个灯泡分别焊接在电路板上，确保它们连接到正确的电路轨道上。

2. 将电阻焊接在电路板上，确保电阻与每个灯泡的连接相对接。

3. 使用电线将每个灯泡连接到电路板上的正确位置。

红灯连接到正电极，绿灯连接到负电极，黄灯连接到地线。

4. 通过绝缘电线将电路板连接到电源，同时连接一个开关以控制电路的打开和关闭。

5. 完成连接后，确保所有电线的焊接连接牢固，并确认电路无短路或断路问题。

6. 打开电源开关，通过切换开关控制红绿灯的状态变化。

需要注意的是，这只是一个基本的红绿灯制作方法，并没有涉及到更复杂的红绿
灯控制系统。

实际上，现代的红绿灯制作需要更复杂的电子元件和控制系统，以满足交通管理的需求。

目录摘要 (3)第一章设计任务与要求 (4)第二章基本方案 (4)2. 1方案一 (4)2. 2方案二 (4)2. 3方案三 (4)第三章方案选择 (4)第四章电路原理图 (4)4. 1计数模块电路 (4)4. 2 红灯闪烁电路 (5)4. 3数码管显示电路 (5)4. 4 194模块 (8)4. 5主体电路图 (10)4. 6元器件清单 (10)第五章电路调试 (11)5. 1 Protues软件仿真 (11)5. 2硬件电路调试 (11)5.2.1 测试电路 (12)5.2.2硬件测试出现问题及解决方案 (14)第六章电路测试后总结 (15)6. 1设计小结 (15)6. 2设计缺点 (15)6. 3系统性能分析 (15)参考文献 (15)摘要中文摘要：在城市交通道路中，由两条道路的汇合点所形成的十字交叉路口很多。

为了确保交通安全及车辆的迅速、有效的通行，在交叉路口的每个入口处需要设置红、绿、黄三色信号灯。

对于机动车来说，红灯亮时，禁止通行；绿灯亮时，则允许通行；黄灯亮时，则提示司机将行使中的车辆减速并准备停下来。

十字路口交通灯的控制逻辑采用数字电路很容易实现。

根据交通灯控制的点功能不同，有简单的红、黄、绿三色交通灯控制电路。

有带时间显示的控制电路；有主干道与支干道通行时间不同的控制电路；有带时间转换功能的交通灯控制电路；有手动控制电路。

一般交通灯控制电路主要由定时器、控制器、译码和显示几个部分组成。

关键词：交通灯定时器控制器English abstract：Cross intersection formed by the confluence of two roads point a lot of urban traffic road. Each entrance of the intersection, in order to ensure traffic safety and vehicle rapid, effective access need to set the red, green, and yellow signal lights. For motor vehicles, for the red light, closed to traffic; When the green light is allowed access; yellow light, prompting the driver will exercise in the vehicle to slow down and prepare to stop.Crossroads traffic light control logic digital circuit is very easy to implement. Depending on the traffic light control point function, a simple red, yellow and green traffic lights control circuit. With time display control circuit; access main roads and branch roads at different times of the control circuit; traffic light control circuit with time conversion functions; manual control circuit. General traffic light control circuit by timer, controller, decode and display several partsThe adjustable power products can be widely applied in defense, scientific research, colleges and universities, laboratories, industrial and mining enterprises, electrolysis, electroplating, charging equipment, etc. Keywords: Traffic light timer controller一、设计任务与要求1.按照红-绿-黄顺序轮流点亮2.东西向绿灯与南北向红灯不同时亮，南北向绿灯与东西向红灯不同时亮3.东西向黄灯点亮时南北向红灯闪烁，南北向黄灯点亮时东西向红灯闪烁4.当绿灯亮时数显开始倒计时二、基本方案2.1方案一用晶振产生频率，cd4060和741s74产生1HZ时钟频率，用移位寄存器74ls164来控制。

目录1．设计的任务与要求 (1)2. 方案论证与选择 (2)3.单元电路的设计和元器件的选择 (6)3.1 五秒倒计时减数电路的设计 (6)3.2 二十秒倒计时减数电路的设计 (9)3.3三十秒倒计时减数电路的设计 (10)3.4 状态译码电路的设计 (11)3.5交通灯状态显示电路的设计 (13)3.6交通灯定时电路的设计 (15)3.7 交通灯故障检测电路的设计 (21)3.8状态控制器电路的设计 (23)3.9人行道的指示灯电路的设计 (24)3.10 紧急情况时，手动开关控制电路的设计 (26)3.11干道通行时间调整电路的设计 (27)3.12 手动清零及数字闪烁电路的设计 (28)3.13主要元器件的选择 (30)4.系统电路总图 (30)5.经验体会 (30)6.参考文献 (32)附录A：系统电路仿真图 (33)附录B：元器件清单 (35)红绿灯控制电路的设计1.设计任务与要求1.1 设计目的随着生活水平的提高，家庭汽车拥有量越来越多，城市交通堵塞问题越来越严重，解决城市的交通拥挤问题越来越紧迫。

交通灯在这个交通环境中起着一个重要的角色，是交通管理部门管理交通的重要工具。

十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全运行。

智能的交通灯能有效地缓解城市的交通压力，减少交通事故；为人民节省大量出行时间，创造出更多的社会价值。

本文运用数字电路理论知识自行设计一个较为完整的小型数字系统。

通过系统设计、Multisim软件仿真、电路安排与调试，在此次设计中学会初步掌握工程设计的具体步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力，以及提高实际应用水平。

1.2 设计内容1.设计一个十字路口的交通灯控制电路，十字路口分为主干道、次干道，两干道交替运行，红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行。

主干道放行时间为30秒，次干道为20秒。

2. 每次绿灯变红灯，黄灯先亮5秒（另外一条道上依然是红灯）。

3. 干道上有数字显示的时间提示，方便人们把握时间，具体要求主、次道上通行时间和黄灯亮都是秒减计数。