简易交通灯控制器的设计(电子技术)

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。

(完整word版)数电——交通灯控制器设计大连交通大学电气信息学院综合设计报告设计名称：数字逻辑综合设计设计题目：交通灯控制器学生学号:专业班级:学生姓名：第一章课题背景1。

1 背景如今随着人们生活水平的提高，车辆越来越多,交通事故频繁发生。

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏通交通流量，提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。

交通灯在城市交通中起着重要的作用，它与人们日常生活密切相关,是人们出行的安全保障。

因此提供一个问题、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性.为了解决这些问题，我们更应该提高交通控制和管理水平，合理使用现有交通设施，充分发挥其能力,提高交通效率,促进和谐交通的建立.目前交通灯控制系统的设计软件也种类繁多，有基于EDA设计的，基于单片机设计的，基于DSP设计的，基于ARM嵌入式的等。

还有用标准逻辑器件、可编程控制器PLC等方案来实现.但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了功能修改及调试的困难。

所以现在国内外广泛采用EDA技术设计交通灯控制系统。

在国外，英国，澳大利亚，日本和美国等国家均在交通控制系统上日益完善。

如以澳大利亚悉尼为背景开发的交通自适应协调系统SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System），英国的运输和道路研究所（TRRL）研制的SCOOT（Split Cycle Offset Optimization Technique）系统，日本的京三（Kyosan)系统等。

这些系统，大都是在各路口附近安装磁性环路监控器，由各路口的控制设备、人员将交通控制参数通过通讯网络输入微处理器，用小型计算机进行集中处理。

目前国内已有一些自主开发的城市交通控制系统，如公安部交通科学研究所开发的HT-UTCS系统，但它在整体性能上比国外同类系统仍有较大差距,只在一些中小城市得到一些应用。

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。

编号潍坊学院课程设计课题名称：十字路口交通灯的PLC控制目录第一章绪论 (1)1.1PLC的特点 (1)1.2PLC的结构 (2)1.3PLC的主要功能 (3)1.4PLC的发展趋势 (3)第二章方案选择与实现 (5)2.1方案选择 (5)2.2控制对象 (6)2.3控制要求 (6)第三章系统硬件设计 (8)第四章软件设计和调试 (15)4.1流程图 (15)4.2源程序 (18)4.3PLC程序调试 (22)第五章总结 (24)参考文献 (25)十字路口交通灯的PLC控制第一章绪论电气控制技术是随着科学技术的不断发展及生产工艺不断提出新的要求而的到飞速发展的。

在控制方法上，主要是从手动控制到自动控制；在控制功能上，是从简单的控制设备到复杂的控制系统；在操作方式上，有笨重到轻巧；在控制原理上，从有触点的继电器式控制系统到以计算机为核心的“软”控制系统。

随着新的电器元件的不断出现和计算机技术的发展，电器控制技术也在持续发展。

现代电器控制技术正是综合了计算机，自动控制，电子技术和精密测量等许多先进科学技术成果，并得到飞速发展。

社会的发展和进步对各行各业提出了越来越高的要求。

机械加工企业为了提高生产效率和市场竞争力，采用了机械化流水线作业的生产方式，对不同的产品分别组成自动流水线。

产品不断的更新换代，也同时要求相应的控制系统随之改变。

在这种情况下，硬连接方式的继电接触式控制系统不能满足经常更新的要求了。

这是因为，一是成本高，二是周期长。

后来出现的矩阵式控制器和晶体管逻辑控制系统取代继电接触式控制系统，由于这些控制装置仍是硬连接，装置的体积大，功能少，本身存在不足，虽然提高了控制系统的通用性和灵活性。

但均未的到广泛的应用。

随着大规模集成电路和微处理器的发展和应用。

出现了可编程序逻辑控制器。

他把计算机的通用性，功能完备和灵活性好等优点和继电接触式控制系统的操作方便，简单易懂，价格低廉等优点集合起来，因此他是一种适用于工业环境的通用控制装置。

学院：班级：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：序言随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

为此，笔者从数字电子的方向对交通灯进行了深入的研究，以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。

内容摘要课程设计目的:数字电子技术课程设计是数字电子技术课程的实践环节,是对学生学习数字电子技术的综合训练.学生根据某一课题技术指标或逻辑功能的要求,独立进行电路设计,工程估算,实验测试与调整,制作(在实验板上)电子产品和写出实验总结报告.通过这一电路综合性实践训练,要达到深化所学的理论知识,培养综合运用所学知识的能力,掌握一般电路的分析方法,增强独立分析问题与解决问题的能力.通过这一综合训练培养学生严肃认真的工作态度和科学作风,为今后从事电路设计和研制电子产品打下初步基础.1．满足所示的顺序工作流程图。

图中设大道方向的红、黄、绿灯分别为DR、DY、DG，小道方向的红、黄、绿灯分别为XR、XY、XG。

设计一个十字路口交通信号灯定时控制器，其要求如下：它们的工作方式，有些必须是并行进行的，即大道方向绿灯亮，小道方向红灯亮；大道方向黄灯亮，小道方向红灯亮；大道方向红灯亮，小道方向绿灯亮；大道方向红灯亮，小道方向黄灯亮2．应满足两个方向的工作时序。

即大道方向亮红灯时间应等于小道方向亮黄、绿灯时间之和，小道方向亮红灯时间应等于大道方向亮黄、绿灯时间之和。

时序工作流程图见图3所示。

图3所示，大道、小道方向绿、黄、红灯亮时间分别6秒、4秒、29秒，一次循环为39秒。

其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯间歇是静止，当检测到小道有车到来的时候，所有电路才开始工作，在小路没有车到之前一直要保持大路亮绿灯，小道一直保持红灯，在小道亮绿灯的时候，检测大道的来车数量，假如超过三辆车，则要立马执行下一个状态，保证车辆通行正常。

湖南文理学院课程设计汇报课程名称：电子技术课程设计教学院部：专业班级：学生姓名：指导教师：完毕时间：汇报成绩：目录一、引言 (3)二、设计题目 (3)三、设计任务与规定 (3)四、方案选择与论证 (3)五、单元电路设计 (4)1、脉冲发生器2、定期器3、控制器4、译码器5、交通信号灯六、总电路图及其原理阐明 (9)七、仿真过程与效果分析 (11)八、试验仪器设备及元器件清单 (12)九、心得体会与总结 (13)十、参照文献 (13)一、引言：数字电路技术基础是高等学校弱点类各专业旳一门重要旳技术基础课程。

这门课程发展迅速、实用性和应用性强，侧重于逻辑行为旳认知和验证。

伴随社会经济旳发展，都市交通问题越来越引起人们旳关注。

人、车、路三者关系旳协调，已经成为交通管理部门亟待需要处理旳问题之一。

都市交通控制系统是用于都市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导旳计算机综合管理系统，它是现代化都市交通监测指挥系统中最重要旳构成部分。

同步也伴随都市机动车量旳不停增长，许多大都市如北京、上海、南京、长沙等大都市都出现了交通超负荷运行旳状况。

因此，自80年代后期这些都市纷纷修建都市高速公路，在高速公路建成完毕旳初期，它们也曾有效地改善了交通状况。

然而，伴随交通量旳迅速增长和缺乏对高速道路旳系统研究和控制，高速道路没有充足发挥预期旳作用。

而都市高速道路在构造上旳特点，也决定了都市高速道路旳交通道路必然受高速与一般道路耦合处交通住哪个科旳制约。

因此，怎样采用合适旳控制措施，最大程度运用好花费巨款修建高速道路，缓和主干道与匝道、城区同周围地区旳交通拥堵状况，越来越成为交通运送管理和都市规划部门亟待处理旳问题。

为此，本次设计完毕旳就是交通灯设计。

如下就是城镇交通灯控制系统旳电路原理图、设计计算和试验调试等问题来详细分析讨论。

二、设计题目：交通灯控制器设计三、设计任务与规定：设计一种十字路口旳交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上旳车辆通行，详细规定如下：(1)每条道路设一组信号灯，每组信号灯有红、绿、黄三个灯构成，绿灯表达容许通行，红灯表达严禁通行，黄灯表达该车道上已过停车线旳车辆继续通行，未过停车线旳车辆停止通行。

PLC智能交通灯控制系统设计一、引言交通是城市发展的命脉，而交通灯则是保障交通有序运行的关键设施。

随着城市交通流量的不断增加，传统的交通灯控制系统已经难以满足日益复杂的交通需求。

因此，设计一种高效、智能的交通灯控制系统具有重要的现实意义。

可编程逻辑控制器（PLC）作为一种可靠、灵活的工业控制设备，为智能交通灯控制系统的实现提供了有力的支持。

二、PLC 简介PLC 是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。

它采用可编程序的存储器，用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、维护方便等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。

在交通灯控制系统中，PLC 可以根据实时交通流量信息，灵活调整交通灯的时间分配，提高道路通行效率。

三、智能交通灯控制系统的需求分析（一）交通流量监测系统需要能够实时监测道路上的交通流量，包括车辆数量、行驶速度等信息。

（二）时间分配优化根据交通流量监测结果，智能调整交通灯的绿灯时间，以减少车辆等待时间，提高道路通行效率。

（三）特殊情况处理能够应对紧急车辆（如救护车、消防车）通行、交通事故等特殊情况，及时调整交通灯状态，保障道路畅通。

（四）人机交互界面提供直观、方便的人机交互界面，便于交通管理人员对系统进行监控和管理。

四、PLC 智能交通灯控制系统的硬件设计（一）传感器选择为了实现交通流量的监测，可以选择使用电感式传感器、超声波传感器或视频摄像头等设备。

电感式传感器安装在道路下方，通过检测车辆通过时产生的电感变化来统计车辆数量；超声波传感器通过发射和接收超声波来测量车辆与传感器之间的距离和速度；视频摄像头则可以通过图像识别技术获取更详细的交通信息，但成本相对较高。

（二）PLC 选型根据交通灯控制系统的输入输出点数、控制精度和复杂程度等要求，选择合适型号的 PLC。

plc交通灯毕业设计
PLC（可编程逻辑控制器）交通灯毕业设计是一个基于PLC技术的交通信号灯控制系统，它可以实现对交通信号灯的控制和管理。

下面将对几个相关问题进行解答。

1. 什么是PLC
PLC是一种数字电子设备，用于控制自动化过程或机器。

它可以读取输入信号，如传感器和按钮，处理这些信号，并输出控制信号，如开关和电机控制信号。

PLC通常用于工业自动化领域，可以帮助提高生产效率和质量。

2. 交通灯控制系统需要哪些元素
交通灯控制系统需要交通信号灯，传感器，PLC控制器和输出设备。

交通信号灯通常包括红、黄、绿三种颜色的灯光，用于表示不同的状态。

传感器可以通过检测车辆和行人的存在来控制交通信号灯的变化。

PLC控制器是系统的核心部分，可以根据传感器的信号来控制交通信号灯的变化。

输出设备可以包括电磁继电器和交通信号灯的电源。

3. PLC控制器如何实现交通灯的控制
PLC控制器可以通过读取传感器的信号来判断交通灯的状态，并输出控制信号来改变交通灯的状态。

例如，当传感器检测到汽车通过时，PLC控制器就会将红灯变为绿灯，允许汽车通行。

当传感器检测到没有汽车通过时，PLC控制器就会将绿灯变为黄灯，再变为红灯，以便让行人通过。

4. 这个毕业设计有哪些优点
这个毕业设计可以使用PLC技术来实现自动化控制，从而提高了交通灯的可靠性和稳定性，并且可以根据实际情况对交通流量进行智能控制，使交通更加安全和高效。

同时，这个毕业设计可以为学生提供实践经验，帮助他们掌握PLC技术和自动化控制原理。

目录一．方案分析与对比 (2)1.1方案分析 (2)1.2方案对比 (2)二．整体设计论述 (3)三．单元模块设计与仿真 (6)3.1时钟分频模块 (6)3.2交通灯控制及计时模块 (7)3.3扫描显示译码模块 (9)3.4顶层文件的编写 (10)四．硬件实验方案及实验结果 (13)4.1硬件实验方案 (13)4.2实验结果 (15)五．收获和体会 (15)六．参考文献 (13)附录（程序代码） (17)一．方案分析与对比§1.1方案分析通过分析可以知道，所要设计的交通信号灯控制电路要能够适用于由一条主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口。

能够做到主、支干道的红绿灯闪亮的时间不完全相同，在绿灯跳变红灯的过程中能够用黄灯进行过渡，使得行驶过程中的车辆有足够的时间停下来。

还要求在主、支干道各设立一组计时显示器，能够显示相应的红、黄、绿倒计时。

可以利用VHDL语言合理设计系统功能，使红黄绿灯的转换有一个准确的时间间隔和转换顺序。

§1.2方案对比实现路口交通灯系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、可编程序控制器和单片机等方案来实现。

若用单片机方案来实现的话，模型可以由电源电路、单片机主控电路、无线收发控制电路和显示电路四部分组成。

在电源电路中，需要用到+5V的直流稳压电源，无线收发控制电路和显示电路应由编码芯片和数据发射模块两部分组成，主控电路的主要元件为AT89C51。

硬件设计完成后还要利用计算机软件经行软件部分的设计才能够实现相应的功能。

虽然利用单片机系统设计的交通灯控制器相对来说较稳定，能够完成较多功能的实现，但这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了功能修改及系统设计与调试的困难。

相反，使用基于FPGA的设计方法具有周期短，设计灵活，易于修改等明显的的优点。

而且，随着FPGA器件、设计语言和电子设计自动化工具的发展和改进，越来越多的电子系统采用FPGA来设计。

湖南文理学院课程设计报告课程名称：电子技术基础课程设计学院：电气与信息工程学院专业班级：自动化10102班姓名：学号： 201015010208指导教师:完成时间： 2014年5月21日报告成绩:简易交通信号灯控制器的设计一、设计题目交通信号灯控制器的设计二、设计目的1、掌握基本JK触发器、555多谐振荡器、计数器、译码显示器等单元电路的综合应用。

2、了解各个芯片的引脚，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

3、了解交通信号灯控制器的组成及工作原理。

4、掌握交通信号灯控制器的设计与制作过程。

5、通过本次设计来熟悉中规模集成电路进行时序逻辑电路和组合逻辑电路设计的方法，掌握简单数字控制器的设计方法。

三、设计任务与要求由一条主道和一条支道的汇合点形成的十字路口，两道上的车辆交替通过，为确保车辆的安全,迅速通行,在交叉路口要求主车道和支车道两条交叉道的每个入口设置了红,绿,黄三色信号灯，主道再加一个绿色左拐标志灯。

红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯给行驶的车辆有时间停靠到禁行线外；绿色标志信号灯则是让主道的车辆左拐进入支道。

1 用红,绿,黄,三色发光二极管作信号灯,主道红,绿,黄,绿（左拐标志）四个信号灯,支道红,绿，黄三个信号灯。

2 主干道和支道交替允许通行，主干道每次放行45秒，支道每次放行25秒。

设计45秒和25秒计时显示器电路。

3 为了方便主干道车辆进入支道, 主干道放行45秒后, 主干道亮红, 绿（左）灯, 支道亮红灯, 主道的车辆可左拐进入支道,时间25秒，计时显示器电路。

4 在每次由红灯转换为绿灯以及亮绿（左）灯的过程中间，要亮5秒黄灯作为过渡时间，以使得行驶中的车俩有时间停到禁行线外。

计时显示电路。

四、总体设计方案1 设计思路●系统中要求有45秒，25秒和5秒的三种定时信号，设计三种相应的计时显示器电路。

计时顺序用顺计时。

定时的起始信号由主控电路给出，定时时间结束的信号也输入主控电路，并通过主控电路去开启和关闭种交通灯或启动另一种计时电路。

黑龙江工业学院数字电子技术课程设计报告院系：电气与信息工程系专业班级：14电气本八姓名：耿振学号：005指导教师：黄睿报告成绩：1.设计目的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的交通信号灯来进行指挥。

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。

设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙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25秒；要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次2.设计任务要求要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照上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；4)可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀状态(选作：通行时间和黄灯闪亮时间可以在0-99秒内任意设)3.设计方案选取与论证依据功能要求，交通灯控制系统应主要由秒脉冲信号发生器、倒计时计数器电路和信号灯转换器组成，原理框图如图1所示。

秒脉冲信号发生器是该系统中倒计时计数电路和黄灯闪烁点控制电路的标准时钟信号源。

倒计时计数器输出两组驱动信号T5和T0，分别为黄灯闪烁和变换为红灯的控制信号，这两个信号经信号灯转换器控制信号灯工作。

倒计时计数电路是系统的主要部分，由它控制信（1（2示：成。

说，振荡器的频率越高，计时的精度就越高，但耗电量将增大，故在设计时，一定根据需要设计出最佳电路。

石英晶体振荡器具有频率准确、振荡稳定、温度系数小的特点，但如果精度要求不高的时候可以采用555构成的多谐振荡器。

振荡周期与频率的计算公式为：T=(R1+2R2)Cln2=(R1+2R2)C,电源电压为Vcc=12V，其中电路图中C1的作用是防止电磁干扰对振荡电路的影响，课程设计中要求输出T=1S，选取电容为C=10nF，R1=Ω，根据振荡周期计算，选择电阻R2=Ω。

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。

EDA交通灯控制器设计1. 简介交通灯控制器是城市交通系统中常见的设备之一，用于控制交叉路口的交通信号灯。

其中，EDA（Electronic Design Automation）技术在交通灯控制器的设计和开发中起到了重要的作用。

本文将介绍如何使用EDA技术设计一个高效可靠的交通灯控制器。

2. EDA技术在交通灯控制器设计中的应用EDA技术是通过计算机辅助设计软件来简化和自动化电子系统设计的过程。

在交通灯控制器设计中，EDA技术可以帮助工程师完成诸如原理图设计、电路仿真、PCB布局、逻辑综合等任务，大大提高了设计的效率和准确性。

2.1 原理图设计在交通灯控制器的设计中，首先需要进行原理图设计。

EDA软件可以提供丰富的元件库和易于使用的画图工具，使得工程师能够快速地绘制出交通灯控制器的原理图。

通过原理图设计，可以清晰地表示出交通灯控制器的各个部分之间的连接和信号流动关系。

2.2 电路仿真完成原理图设计之后，可以利用EDA软件进行电路仿真。

通过建立适当的电路模型和设置合适的仿真参数，可以验证交通灯控制器的设计是否符合预期。

电路仿真可以帮助工程师检测潜在的问题和优化设计，在实际制造之前发现并解决可能存在的故障。

2.3 PCB布局PCB（Printed Circuit Board）布局是将原理图设计转化为实际电路板的过程。

EDA软件可以根据原理图自动生成PCB布局，将各个元件的位置和连接关系准确地布置在电路板上。

通过使用EDA技术进行PCB布局，可以确保交通灯控制器的电路连接正确可靠，并且满足电磁兼容性和散热要求。

2.4 逻辑综合与优化在交通灯控制器的设计中，逻辑综合是将高级描述语言代码转化为低级逻辑网表的过程。

EDA软件可以根据设计人员提供的代码进行逻辑综合，并进行逻辑优化。

通过逻辑综合与优化，可以减少电路的延迟、功耗、面积等方面的问题，提高交通灯控制器的性能和效率。

3. EDA交通灯控制器设计流程3.1 设计需求分析在开始设计交通灯控制器之前，需要进行设计需求分析。

目录一、设计任务和基本要求 (3)二、实验原理 (3)三、交通灯电路设计 (5)四、交通灯的仿真结果图 (14)五、交通灯的仿真总电路图 (15)六、元器件清单 (16)七、收获与体会 (17)八、参考文献 (17)一．设计任务和基本要求（一）设计任务设计一个十字路口交通灯信号控制器。

（二）基本要求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；黄灯亮提醒司机将行驶中的车辆停靠在禁止线之外。

①定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒②每次由绿灯变红灯时，应有5秒黄灯作为过渡③分别用红黄绿色发光二极管表示信号灯④设计计时显示电路二．实验原理交通信号灯自动定时控制器用中小规模数字集成电路实现非常方便，而且便于在multisim内进行仿真实验。

利用计算机和Multisim仿真软件将使系统的分析过程大大简化，而且更加直观。

设系统工作的十字路口由主、支两条干道构成，4路口均设红、黄、绿三色信号灯和用于计时的2位由数码管显示的十进制计数器，其示意图如图1所示。

图1 十字路口交通信号灯控制示意图根据交通规则，交通信号灯自动定时控制器所需实现的功能如下：(1)主、支干道交替通行。

(2)每次绿灯换红灯前，黄灯先亮较短时间用以等待十字路口内滞留车辆通过。

(3)主支干道通行时间和黄灯亮的时间均可由同一计数器按减计数方式计数(零状态瞬间进行状态的转换，视为无效态)。

(4)在减计数器回零瞬间完成十字路口通行状态的转换(换灯)。

(5)计数器的状态由Multisim显示器件库中的带译码器七段数码管显示，红、黄、绿三色信号灯由Multisim显示器件库中的指示灯模拟。

1．系统工作流程图设主干道通行时间为45S，支干道通行时间为25S，主、支干道黄灯亮的时间均为5S。

系统工作流程图如图2所示。

图2 系统工作流程2．系统硬件框图硬件结构框图如图5－3所示。

设计要求：设计要求：（1） 利用8253定时，8259中断及8255输出实现交通灯模拟控制。

（2） 实现能自动控制和手动控制。

实现能自动控制和手动控制。

（3） 实现能随时可以调整自动模式的绿灯和红灯时间和红灯时间1 1 设计目的设计目的电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。

交通灯能保证行人过马路的安全交通灯能保证行人过马路的安全,,控制交通状况等优点受到人们的欢迎，在很多场合得到了广泛的应用。

多场合得到了广泛的应用。

交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。

红灯停，绿灯行的交通规则。

广泛用于十字路口广泛用于十字路口,,车站车站, , , 码头等公共场所码头等公共场所码头等公共场所,,成为人们出行生活中不可少的必需品成为人们出行生活中不可少的必需品,,由于计算机技术的成熟与广泛应用计算机技术的成熟与广泛应用,,使得交通灯的功能多样化的功能多样化,,远远超过老式交通灯远远超过老式交通灯, , , 交通交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了交通灯的功能。

诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示，所有这些，都是以计算机为基础的。

还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。

或者给红绿色盲声音警示的人性化设计。

现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，比如对闯红灯的车辆进行拍照。

当某方向红灯亮时，此时相应的传感器开始工作，当有车辆通过时，照相机就把车辆拍下。

辆通过时，照相机就把车辆拍下。

要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。

因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义。

义。

2 2 设计内容设计内容交通灯控制系统交通灯控制系统利用8253定时器、8255等接口，设计一电路，模拟十字路口交通灯控制。

单片机课程设计报告书课题名称 简易交通灯控制系统姓 名 张庆高 学 号 2009021965 院、系、部 物理与电子科学系 专 业 电子信息科学与技术指导教师李洁2011年 12 月 12 日※※※※※※※※※ ※※※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级学生单片机 课程设计一、设计任务及要求：设计任务：用单片机实现交通灯的基本功能，除此以外，实现倒计时、紧急模式等功能。

要求：（1）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，通车时间均为45秒。

（2）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（采用倒计时的方法）；（3）在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5s，才能变换运行车道；（4）黄灯亮时，要求每秒闪亮一次；（5）在处理特殊事件时，可使整个十字路口禁止通车。

强制东西通行，适用某些需要只进行东西通车的情况。

指导教师签名：年月日二、指导教师评语：指导教师签名：年月日三、成绩指导教师签名：年月日目录一、绪言 (1)(一)设计任务 (2)1、交通信号灯的起源 (2)2、早期交通信号灯的控制 (2)3、本次设计要实现的目标 (2)（二）交通信号灯控制方案选择 (3)1、交通信号灯的控制方案论证 (3)2、单片机的控制方案论证 (3)二、系统设计 (4)（一）硬件电路设计 (4)1、交通信号灯控制电路图 (4)2、主要元器件选择 (4)（二）程序流程图 (5)1、内存单元分配 (5)2、主程序流程图 (5)3、中断服务程序流程图 (6)（三）汇编语言程序设计 (6)1、主程序 (6)2、1S延时子程序 (7)3、显示子程序 (7)三、交通信号灯控制器仿真 (8)（一）系统仿真 (8)1、Keil调试 (8)2、Proteus调试 (9)（二）工作原理分析 (10)结束语 (10)参考文献 (11)绪言今天，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。

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3.1交通信号控制原理交通信号控制原理是按照一定的控制程序，在交叉路口的每个方向上通过红、黄、绿三色灯循环显示，指挥交通流，在时间上实施隔离。