课程设计--交通信号灯的控制电路

交通信号灯控制电路的设计一、设计任务与要求1、任务用红、黄、绿三色发光二极管作为信号灯，设计一个甲乙两条交叉道路上的车辆交替运行，且通行时间都为25s的十字路口交通信号灯，并且由绿灯变为红灯时，黄灯先亮5s，黄灯亮时每秒钟闪亮一次。

2、要求画出电路的组成框图，用中、小规模集成电路进行设计与实现用EAD软件对设计的部分逻辑电路进行仿真，并打印出仿真波形图。

对设计的电路进行组装与调试，最后给出完整的电路图，并写出设计性实验报告。

二、设计原理和系统框图（一）设计原理1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通信号灯控制系统的原理框图如图2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该系统中定时器和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1 交通灯控制电路设计框图图中：Tl：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25s，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5s。

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。

它一方面控制定时器开始下一个工作状态的定时，另一方面控制着交通信号灯状态转换。

2、画出交通信号灯控制器ASM图（1）甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。

表示甲车道上的车辆允许通行,乙车道禁止通行。

绿灯亮足规定的时间隔TL时控制器发出状态信号ST转到下一工作状态。

（2）乙车道黄灯亮乙车道红灯亮。

表示甲车道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乙车道禁止通行。

黄灯亮足规定时间间隔TY时控制器发出状态转换信号ST转到下一工作状态。

（3）甲车道红灯亮乙车道绿灯亮。

表示甲车道禁止通行乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时 控制器发出状态转换信号ST转到下一工作状态。

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。

目录1 选题背景 (3)1．1 指导思想 (3)1．2 方案论证 (3)1．3 基本设计任务 (3)1．4电路特点 (3)2 电路设计 (4)2.1 总体方框图 (4)2.2 工作原理 (4)3 各主要电路及部件工作原理 (5)3.1 555单稳态触发电路 (5)3.2计数器电路 (5)3.3控制电路 (6)3.4显示电路 (7)4 原理总图 (8)5 元器件清单 (9)6 调试过程及测试数据（或者仿真结果） (9)6.1 通电前检查 (9)6.2 通电检查 (9)6.2.1按钮开关的检查 (9)6.2.2 NE555单元电路的调试 (9)6.2.3计数器电路和显示电路的调试 (10)6.2.4 74LS112控制电路的调试 (10)6.2.5发光二极管的调试 (10)6.3 结果分析 (10)7 小结 (10)8 设计体会及今后的改进意见 (11)8.1 体会 (11)8.2 本方案特点及存在的问题 (11)8.3 改进意见 (11)参考文献 (12)正文1 选题背景随着人们生活水平的提高，私家车逐渐成为很多人首选的代步工具，然而如何解决私家车给交通带来的巨大压力，特别是如何保证十字路口车辆的通行有条不紊，这就需要设计出比较符合实际要求的、人性化的交通信号灯控制器。

1．1 指导思想通过555电路产生秒脉冲信号，计时器开始计数，再设计主控电路实现不同状态信号灯以及计数时间的转换，最后通过显示电路将信号灯以及计数时间显示出来。

1．2 方案论证方案一：通过脉冲驱动电路将秒脉冲信号转换成所需要的三种脉冲，即45s，5s，25s，然后通过74LS138译码器和主控电路在三种信号中进行转换和译码。

方案二：通过JK触发器和门电路实现控制信号的转换。

达到设定时间后反馈信号会给JK触发器一个脉冲使触发器的输出状态进行变化，继而通过门电路将输出信号进行处理使下个计数状态工作。

综合考虑，我们采用方案二。

方案一中将秒脉冲转换成45s，5s，25s三种信号需要大量的门电路，并且后面的计数和主控部分共同实现，逻辑性很强电路也很复杂。

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。

数电课程设计---交通信号灯控制器机械与电⼦⼯程学院课程设计报告课程名称数字电⼦技术基础设计题⽬交通信号灯控制器所学专业名称⾃动化班级学号学⽣姓名指导教师2012年 5 ⽉25 ⽇任务书设计名称：交通信号灯控制器⼀、课程设计⽬的这次的课程设计主要是要综合了解与运⽤所学的知识，通过这次的课程设计来检测这⼀学期所学的知识。

通过制作来了解交通灯控制系统，了解译码器、计数器、寄存器芯⽚的作⽤。

交通灯控制系统主要是实现城市交叉路⼝红绿灯的控制。

在现代化的⼤城市中，⼗字交叉路⼝越来越多，在每个交叉路⼝都需要有⼀个准确的间间隔和转换顺序，这就需要有⼀个安全、⾃动的系统对红、黄、绿灯的转换进⾏管理。

本次的设计就是基于此⽬的⽽设计的。

⼆、课程设计任务和基本要求设计任务：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，禁⽌该道路的车辆通⾏，特殊情况过后能恢复正常。

基本要求：1. 能够实现设计任务的基本功能；3.运⽤数字电⼦技术的理论设计、制定实验⽅案，并撰写课程设计论⽂要求符合模板的相关要求，字数要求3000字以上。

⼀、摘要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。

如何采⽤合适的控制⽅法，最⼤限度利⽤好耗费巨资修建的城市⾼速道路，缓解主⼲道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，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。

为此，通过我应⽤所学的知识设计了⼀套交通灯控制电路的⽅案。

交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发⽣器组成。

关键词：计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发⽣器⼆、⽅案选择及论证根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计是分主次⼲道的,两个⽅⾯的时间是不同的,东西⽅向通⾏15s,南北⽅向10s,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15s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10s完之后, 倒计时数字显⽰器也会显⽰到0之后然后切换到南北⽅向,这样如此循环,这样的话我们就要设计⼀个16进制和⼀个11进制的计数器,根据我们所学和知识,可以⽤两⽚74192芯⽚来构成对应进制的计数器,由于是15和10之间循环切换,我们可以⽤利⽤JK触发器的翻转功能来实现两种进制计数器之间的切换;当然还有每个⽅向倒计时只有5s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5时开始闪,我们就可以在这时发出⼀个脉冲然后⼀直保持到0,或者是接收0~5这段时间的脉冲都可以控黄灯只在到了这段时间才亮;还有就是⼀个紧急开关,我们可以控制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。

——交通灯控制电路系别：电气工程系专业：自动化班级：07级3班姓名：学号：J******** ****：***目录第一章：序言 (2)第二章：设计任务书 (2)第三章：电路组成和工作原理 (4)第四章：设计步骤及方法 (7)第五章：总结 (10)第七章：参考文献 (10)第一章序言随着社会的飞速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，频繁发生交通问题，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。

其中红灯亮，表示道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已经过停车线的的车辆继续通行；绿灯亮表示道路允许通行。

交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。

交通灯通过的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。

第二章设计任务书一、设计题目：交通灯控制电路二、技术内容及要求：1、设计任务、设计任务设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上的车辆通行，具体要求如下：叉道路上的车辆通行，具体要求如下：a）每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成，绿灯表示允许通行，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已通过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。

的车辆停止通行。

b）每条道路上每次通行的时间为25s. c）每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5s,才能改变换车道。

道。

d）黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次。

黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次。

2、设计目的、设计目的通过本设计熟悉用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。

辑电路设计的方法，掌握简单数字控制器的设计方法。

三、给定条件及器件四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。

电路各部分的组成和工作原理。

2.元器件的选取及其电路逻辑图和功能。

元器件的选取及其电路逻辑图和功能。

3.电路各部分的调试方法。

扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计题目：交通灯逻辑电路设计课程：数字电子技术基础专业：电气工程及其自动化班级：电气0802学号：姓名：指导教师：完成日期： 2010.6.18《数字电子技术基础》课程设计任务书一、课程设计的目的本课程是在学完《数字电子技术基础》、《数字电子技术实验》之后，集中一周时间，进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实践环节，通过该教学环节，要求达到以下目的：1.使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力；2.使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力；3.熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

二、课程设计的要求1.设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求；2.必须独立完成设计课题；3.合理选用元器件；4.按时完成设计任务并提交设计报告。

三、设计题目及内容交通信号灯控制器（1）设计计时显示电路(减“1”计数)（2）南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为15秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。

黄灯是间歇闪耀（3）可以手动调整夜间为黄灯闪耀六、器件与器材1、二输入四与非门74LS002、四输入双与非门74LS203、六倒相器74LS044、八输入与非门74LS305、正沿双D触发器74LS746、3线-8线译码器74LS1387、可逆移位寄存器74LS1948、同步十进制可逆加、减计数器(8421 BCD码) 74LS1929、同步十进制加法计数器74LS16010、振荡分频器CD406011、BCD七段显示译码器74LS4812、双四选一数据选择器74LS15313、八线驱动器74LS24414、555定时器55515、LED共阴七段数码管BS20716、石英晶体(4M、2 M、32768 HZ)17、微动开关、拨盘开关、继电器、LED(红、绿、蓝)、电阻、电容、二极管、三极管、光敏二、三极管、导线……等。

《数字电子技术》课程设计报告交通信号灯控制电路姓名: 喻琨专业: 电子信息工程班级: 073143学号: 07314327指导老师: 郭文目录一、封面 (1)二、目录 (2)三、设计任务及要求 (3)四、系统总体设计 (4)五、系统各部分电路设计 (5)六、系统总电路图 (11)七、小结 (12)设计任务及要求在当今经济与科学高速发展的社会，人们所倡导的是秩序与和谐，作为社会规范的一员，交通指挥是非常重要的一员，本次设计是无人值守的交通灯，保证车辆与人员的顺利通过图3-1 设计示意图任务要求：1.十字路口交通灯设南北、东西,红(R)、黄(Y)、绿(G)分别是NSR,NST,NSG,EWR,EWY,EWG.2.他们工作方式如交通灯顺序工作流程图所示,其中黄灯亮以1S为周期闪烁3.十字入口有数字显示倒计时时间4.扩展:可改为手动控制，夜间控制模式5.设计该电路并画出整体电路原理图6.完成设计电路连接与调试。

系统总体设计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，东西方向黄灯亮因此得出交通灯顺序工作流程图如图4-1t为时间单位图4-1交通灯顺序工作流程图如要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。

时序工作流程图见下图所示。

103254678910111032546tNSG图4-2时序工作流程图假设每个单位时间为3秒，则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为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，黄灯是间歇闪耀。

系统各部分电路设计交通灯控制器系统图图5-1交通灯控制器系统图根据设计任务和要求，参考图5-1，设计方案可以从以下几部分进行考虑。

EDA课程设计-交通灯-图文交通信号灯控制电路设计一、概述城市道路交叉口是城市道路网络的基本节点，也是网络交通流的瓶颈。

目前，大部分无控制交叉口都存在高峰小时车流混乱、车速缓慢、延误情况严重、事故多发、通行能力和服务水平低下等问题。

特别是随着城市车流量的快速增长，城市无控制道路交叉口的交通压力越来越大。

因此，做好基于EDA技术平台的交叉口信号控制设计是缓解交通阻塞、提高城市道路交叉口车辆通行效率的有效方法。

交通信号控制的目的是为城市道路交叉口(或交通网络)提供安全可靠和有效的交通流，通常最为常用的原则是车辆在交叉口的通过量最大或车辆在交叉口的延误最小。

交通信号灯控制电路是显示主干道和支干道交替放行时间并用试验箱左上角的彩灯来红黄绿支红代替信号灯的一种实际电路。

设计一个基于FPGA的红绿灯交通信号控制器。

假设某个十干黄绿道字路口是由一条主干道和一条次干道汇合而成，在每个方向设置红绿黄三种信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。

黄灯亮允许行驶中车辆有时间停靠到禁止线以外。

第-1-页共18页二、方案设计与论证在硬件时钟电路的基础上，采用分频器，输出一个1S的时钟信号，在时钟信号的控制下，实现主干道和支干道红绿灯交替显示。

红绿灯交通灯控制器层次设计：EDA技术的基本设计方法有电路级设计方法和系统级设计方法。

电路级设计方法已经不能适应新的形势，本系统采用的是系统级层次设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用一片FPGA芯片实现，首先用VHDL语言编写各个功能模块程序，最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件，然后用顶层原理图将各功能模块连接起来。

下面给出各模块的VHDL设计过程和仿真结果。

1、系统时序发生电路clk_gen的VHDL设计在红绿灯交通信号控制系统中，大多数的情况是通过自动控制的方式指挥交通的。

因此，为了避免意外事件的发生，电路必须给一个稳定的时钟（clock）才能让系统正常运作。

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。

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。

唐山学院《数字电子技术》课程设计题目交通信号灯控制电路的设计与仿真系 (部) 信息工程系班级电气工程及其自动化姓名学号指导教师年月日至月日共1周年月日《数字电子技术》课程设计任务书课程设计成绩评定表目录1 引言 (1)3 MULTISIM软件简介 (2)3 设计与仿真 (4)3.1总体设计思想 (4)3.2单元模块 (6)3.3时序仿真图 (9)4 设计总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)1 引言在现代城市中，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。

作为社会规范的一员，交通指挥是非常重要的，本次设计就是交通信号灯控制电路，保证车辆与人员的顺利通过。

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。

交通灯控制系统主要是实现城市交叉路口红绿灯的控制。

在现代化的大城市中，十字交叉路口越来越多，在每个交叉路口都需要有一个准确的间间隔和转换顺序，这就需要有一个安全、自动的系统对红、黄、绿灯的转换进行管理。

本次的设计就是基于此目的而设计的。

通过对交通信号灯控制电路的设计，熟悉掌握数字逻辑电路原理及各类型数字单元电路的工作原理、电路形式等方面知识；同时，通过对系统设计结果的理论分析，加强理论联系实际的工作能力，对加强数字逻辑电路原理与技术方法的掌握，得到全面的、系统的训练，为今后从事本专业工作奠定坚实的技术基础。

故本次设计的交通信号灯控制电路，有以下两个功能：1.白天工作模式某方向绿灯点亮20秒，然后黄灯点亮4秒，最后红灯点亮24秒。

交通信号灯控制电路设计交通信号灯是城市交通管理中不可或缺的一部分，它可以保障车辆和行人的交通安全。

在交通信号灯控制电路设计中，我们需要考虑信号灯的正常运行、灯光的亮灭以及交通流量的感应和控制等因素。

下面是一个基于自动感应和定时控制的交通信号灯控制电路设计。

1.电路组成这个交通信号灯控制电路包含以下几个主要部分：-交通流量感应电路-控制信号产生电路-信号灯控制电路-定时控制电路-电源电路2.交通流量感应电路交通流量感应电路可以使用红外传感器或车辆感应线圈来感应车辆和行人的交通流量。

红外传感器可以通过感应物体的红外辐射来检测车辆和行人的存在，而车辆感应线圈则可以感应到车辆经过时的电磁信号。

这些感应器将被放置在交通信号灯附近，以感知交通情况。

3.控制信号产生电路交通信号灯通常需要红、绿、黄三种不同的灯光亮灭组合。

控制信号产生电路可以根据交通流量感应电路的反馈信号产生相应的控制信号。

当感应到车辆或行人时，控制信号产生电路将产生相应的控制信号，以便控制信号灯的亮灭。

4.信号灯控制电路信号灯控制电路接收控制信号，并控制信号灯的亮灭。

在交通信号灯中，红灯通常用于停车，绿灯用于通行，黄灯用于警示。

信号灯控制电路通过控制交通信号灯的亮灭，实现交通流量的有序推进。

5.定时控制电路除了根据交通流量感应来控制信号灯的切换外，定时控制电路也是交通信号灯控制电路中的重要部分。

定时控制电路可以设置每个信号灯的时间段，以确保交通流量的平衡和有序。

6.电源电路为了确保交通信号灯能够正常工作，需要一个稳定的电源电路来为整个控制电路系统供电。

电源电路可以使用交流电源或直流电源，具体根据实际应用环境来选择。

综上所述，一个完整的交通信号灯控制电路设计包括交通流量感应电路、控制信号产生电路、信号灯控制电路、定时控制电路和电源电路。

这个设计可以根据交通流量和定时设置来控制信号灯的亮灭，以确保交通的安全和有序。

在实际的应用中，还可以结合传感器和无线通信技术来实现更智能的交通信号灯控制系统。

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。

数电交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电路基础知识，掌握交通信号灯的基本工作原理；2. 使学生学会使用数字电路设计工具，设计简单的交通信号灯控制系统；3. 帮助学生掌握交通信号灯时序控制的方法，了解不同信号灯状态之间的转换关系。

技能目标：1. 培养学生运用数字电路知识解决实际问题的能力，具备基本的交通信号灯设计技能；2. 提高学生的动手实践能力，能够独立完成交通信号灯控制系统的搭建和调试；3. 培养学生的团队协作能力，学会在小组合作中共同解决问题。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字电路的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生关注交通安全，树立遵守交通规则的意识；3. 引导学生认识到科技在生活中的应用，增强其社会责任感和使命感。

课程性质分析：本课程为电子信息类课程，以实践操作为主，理论知识与实践相结合。

课程内容与实际生活紧密相关，有助于提高学生的实际应用能力。

学生特点分析：学生为高中生，具有一定的数字电路基础和动手实践能力。

他们对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作，但可能缺乏系统性的设计思维。

教学要求：1. 结合实际案例，引导学生掌握交通信号灯设计的基本原理和方法；2. 注重培养学生的动手实践能力，鼓励学生积极参与课堂讨论和小组合作；3. 关注学生的情感态度，引导他们树立正确的价值观。

二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路；2. 交通信号灯原理：信号灯的基本组成、工作原理、信号灯状态的转换关系；3. 交通信号灯控制系统设计：使用数字电路设计工具，设计交通信号灯控制电路；a. 信号灯控制逻辑设计b. 时序控制电路设计c. 电路仿真与调试4. 交通信号灯控制系统实践操作：搭建交通信号灯控制系统，进行实际操作与调试；a. 选用合适的元器件b. 电路焊接与组装c. 系统测试与优化5. 小组项目展示与评价：分组进行项目展示，交流设计心得，互相评价，总结经验。

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。

十字路口的红绿黄三色信号交通灯控制电路设计书1任务设计书1.1设计任务目的及要求1. 1. 1.设计目的设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。

1. 1. 2设计要求(1) 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。

主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。

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到禁行线之外。

(2) 由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。

当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。

而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，两者交替重复。

主干道每次放行60秒，支干道每次放行0秒。

在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，需要亮5秒的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。

(3) 能实现总体清零功能。

按下清零键后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。

1.2 设计方案及工作原理1.2.1设计方案：方案：用5G555定时器来构成秒信号产生器，J-K触发器74LS112作状态控制器，74168用于提供置数60秒、40秒、5秒，而74245芯片的选通信号由状态控制器的不同控制信号来进行控制。

主干道绿灯持续1分钟，支干道绿灯持续40秒，黄灯持续5秒。

定时译码显示系统必须有一个能自动按不同定时时间来定时的定时器，以便完成这3种不同的持续定时时间。

为此，用两片74LS168级联构成2位2位十进制可预置减法计数器，时间状态由两片74LS48和两只74LS48和两只LED数码管对减法计数器进行译码显示。

预置到减法计数器的定时器的常数通过3片8路双向三态门74LS245来完成。

1.2.2秒脉冲产生电路：产生秒脉冲的电路有多种形式。

图中是用5G555定时器构成的占空比Q=2/3的多谐振荡器。

根据占空比表达式可知：Q=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3得到R1=R2,又由振荡周期表达式可知：T=(R1+2R2)Cln2=1取C=10uF，可得：3R1Cln2=1因此 R1=R2=48k所以选用两只47k与一只1k 电位器串联就得到如图(1-1)所示电路:图1-11.2.3主控制器模块主控制原理如图(1-2)所示东西方向显示器南北方向显示器图（1-2）r(1) 工作状态模块根据设计要求，可以得到十字路口交通灯顺序工作的进程图，依次为S0、S1、S2、S3，可用JK触发器74LS112改成四进制计数器作为主控制器。

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。