十字路口的交通灯控制电路设计

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。

交通灯控制器设计一.系统功能设计要求设计制作一个用于十字路口的交通灯控制器，要求如下：（1）南北和东西方向各有一组红、绿、黄灯来指挥交通，持续时间分别为25S，20S，和5S。

（2）当有特殊情况（如消防车、救护车等）时，两个方向均为红灯亮，计时停止。

（3）当特殊情况结束后,控制器恢复原来状态，继续正常运行。

（4）用两组数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间。

二.设计原理1.交通灯控制器的状态转换根据题目要求将将红绿灯的状态转换列成如下表：2.设计方案1)由于交通灯需要使用2位7段LED数码管指示通行剩余时间，故采用LED动态扫描方式显示当前时间。

频率设定CLK1k对应的频率为50MHZ。

2)控制模块是交通灯的核心，主要控制交通灯按工作顺序自动变换，同时控制倒计时模块工作，每当倒计时回零时，控制模块接收到一个计时信号，从而控制交通灯进入下一个工作状态。

3)每个方向有一组2位倒计时器模块，用以显示该方向交通灯剩余的点亮时间。

4)显示模块由两部分组成，一是由七段数码管组成的倒计时显示器，每个方向两个七段数码管；二是由发光二极管代替的交通灯，每个方向3个发光二极管。

三．变量符号说明其中，CLK1K为系统时钟信号输入端，SN为禁止通行信号输入通行信号输入端，light0为东西红灯信号输出端，light1为东西黄灯信号输出端，light2为东西绿灯信号输出端，light3为南北红灯信号输出端，light4为南北黄灯信号输出端，light5为南北绿灯信号输出端，led1、led2、led3、led4为数码管地址选择信号输出端。

四．代码说明library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity Hongld ISport (clk1k,SN:in std_logic; --SN紧急情况led1, led2, led3, led4 :out std_logic_vector (6 downto 0);--显示管显示时间用light:out std_logic_vector (5 downto 0)); --红绿黄灯end Hongld;architecture traffic1 of Hongld ISsignal S:std_logic_vector (1 downto 0); --状态signal DXT:std_logic_vector(7 downto 0):=X"01"; --东西方向时间signal NBX:std_logic_vector(7 downto 0):=X"01"; --南北方向时间signal ART,AGT,AYT,BRT,BGT,BYT: std_logic_vector(7 downto 0); --红绿黄灯信号signal temp: integer range 0 to 49999999; --产生1s计数器时计数signal clk: std_logic;beginART<="00100101";AGT<="00100000";AYT<="00000100";BRT<="00100101";BGT<="00100000";BYT<="00000100";process(clk1k) -- 选频率为50MHZ beginif (clk1k'event and clk1k='1') thenif temp=49999999 thentemp<=0;clk<='1';elsetemp<=temp+1;clk<='0';end if;end if;end process;process(clk,DXT,NBX) --状态转换进程beginif clk'event and clk ='1' thenif(DXT ="00000001")OR (NBX = "00000001") then S<=S+1;else S<=S;end if; --状态转换结束end if;end process;process (clk,SN,S) --倒计时模块beginif SN = '1' then DXT<=DXT; NBX<=NBX;elseif clk'event and clk='1' thenif (DXT="0000000") OR (NBX="00000000") thencase S ISwhen "00"=>DXT<=ART; NBX<=BGT; --南北红灯、东西绿灯when "01"=>NBX<=BYT; --南北红灯、东西黄灯when "10"=>DXT<=AGT; NBX<=BRT; --南北绿灯、东西红灯when "11"=>DXT<=AYT; --南北黄灯、东西红灯when others=>NULL;end case;end if;if DXT/="00000000" thenif DXT(3 downto 0)= "0000" thenDXT(3 downto 0)<="1001";DXT(7 downto 4)<=DXT(7 downto 4)-1;else DXT(3 downto 0)<=DXT(3 downto 0)-1;DXT(7 downto 4)<=DXT(7 downto 4);end if;end if;if NBX/="00000000" thenif NBX(3 downto 0)="0000" thenNBX(3 downto 0)<="1001";NBX(7 downto 4)<=NBX(7 downto 4)-1;else NBX(3 downto 0)<=NBX(3 downto 0)-1;NBX(7 downto 4)<=NBX(7 downto 4);end if;end if;end if;end if;end process; --倒计时模块结束process(DXT,NBX,S,SN) --显示模块begincase NBX(3 downto 0) iswhen "0000"=>led1<="1000000";when "0010"=>led1<="0100100"; when "0011"=>led1<="0110000"; when "0100"=>led1<="0011001"; when "0101"=>led1<="0010010"; when "0110"=>led1<="0000010"; when "0111"=>led1<="1111000"; when "1000"=>led1<="0000000"; when "1001"=>led1<="0010000"; when others=>led1<="1111111"; end case;case NBX(7 downto 4) iswhen "0000"=>led2<="1000000"; when "0001"=>led2<="1111001"; when "0010"=>led2<="0100100"; when "0011"=>led2<="0110000"; when "0100"=>led2<="0011001"; when "0101"=>led2<="0010010"; when "0110"=>led2<="0000010"; when "0111"=>led2<="1111000"; when "1000"=>led2<="0000000"; when "1001"=>led2<="0010000"; when others=>led2<="1111111"; end case;case DXT(3 downto 0) iswhen "0000"=>led3<="1000000"; when "0001"=>led3<="1111001"; when "0010"=>led3<="0100100"; when "0011"=>led3<="0110000"; when "0100"=>led3<="0011001"; when "0101"=>led3<="0010010"; when "0110"=>led3<="0000010"; when "0111"=>led3<="1111000"; when "1000"=>led3<="0000000"; when "1001"=>led3<="0010000"; when others=>led3<="1111111"; end case;case DXT(7 downto 4) iswhen "0000"=>led4<="1000000"; when "0001"=>led4<="1111001"; when "0010"=>led4<="0100100";when "0100"=>led4<="0011001";when "0101"=>led4<="0010010";when "0110"=>led4<="0000010";when "0111"=>led4<="1111000";when "1000"=>led4<="0000000";when "1001"=>led4<="0010000";when others=>led4<="1111111";end case;if SN ='1' then light<="001001";elsecase S ISwhen "00"=>light<="010001";when "01"=> light <="100001";when "10"=> light <="001010";when "11"=> light <="001100";when others=>NULL;end case;end if;end process;end traffic1;五．仿真波形图仿真时序波形图。

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。

交通灯逻辑控制电路设计
交通灯逻辑控制电路设计是一项必要的交通管理技术，用于控制十字路口的交通流量和秩序。

设计交通灯逻辑控制电路需要充分考虑交通流量、车速、车辆类型等因素，以保证交通流畅和安全。

交通灯逻辑控制电路设计的原理通常是通过安装在各个路口的
传感器、控制器和信号灯来实现的。

传感器用于检测车辆和行人的流量，控制器根据传感器采集的数据来控制信号灯的亮度和颜色，信号灯则会告知驾驶员和行人当前路口的通行状态。

交通灯逻辑控制电路的设计需要考虑多个因素，例如信号灯的时长、颜色切换频率、车辆和行人通行优先级等。

通常，设计师会使用电子控制器或微控制器来实现交通灯逻辑控制电路，以确保电路的可靠性和高效性。

在设计交通灯逻辑控制电路时，需要考虑交通安全和畅通的原则，严格按照交通法规的规定进行操作，以确保驾驶员和行人的安全。

同时，还需要考虑到节能和环保的理念，最大限度地减少能源浪费和环境污染。

总结起来，交通灯逻辑控制电路设计是一项复杂的技术工作，需要依据科学依据和实践经验来进行，以确保交通流畅和安全。

基于PLC十字路口交通灯的控制系统的设计智能化交通管理的新篇章随着城市化进程的加快，交通拥堵问题日益严重，给人们的出行带来了极大的不便。

为了解决这一问题，基于PLC（可编程逻辑控制器）的十字路口交通灯控制系统应运而生。

本文将详细介绍基于PLC十字路口交通灯控制系统的设计原理、方法和实际应用，以期为智能化交通管理提供有益的参考。

首先，我们需要了解PLC的基本概念。

PLC是一种可编程逻辑控制器，具有高度可靠性、灵活性和可扩展性。

它可以根据用户的编程逻辑对输入信号进行处理，并输出控制信号，实现对设备的自动控制。

在十字路口交通灯控制系统中，PLC可以实现对交通灯的精确控制，提高交通流的效率。

基于PLC十字路口交通灯控制系统的设计主要包括以下几个方面：1. 系统硬件设计：硬件设计是PLC控制系统的基础。

在硬件设计中，需要选择合适的PLC型号、输入输出模块、电源模块等，以满足系统的功能和性能要求。

此外，还需要考虑系统的抗干扰能力，确保在复杂的电磁环境中稳定工作。

2. 系统软件设计：软件设计是PLC控制系统的核心。

在软件设计中，需要编写PLC的梯形图程序，实现对交通灯的控制逻辑。

梯形图程序应能够根据输入信号的变化，自动调整交通灯的亮灭状态，实现交通流的优化。

3. 系统集成与调试：系统集成是将PLC控制系统与其他交通设施（如交通信号灯、摄像头等）相结合的过程。

在系统集成中，需要确保PLC控制系统与其他设施的正常通信和数据交换。

调试则是确保PLC控制系统按照预期工作，包括功能测试、性能测试等。

在实际应用中，基于PLC十字路口交通灯控制系统具有以下优势：1. 高度可靠性：PLC具有高度可靠性，能够在恶劣的环境下稳定工作，确保交通灯控制系统的正常运行。

2. 灵活性：PLC控制系统易于编程和修改，可以根据实际交通需求调整交通灯的控制策略。

3. 可扩展性：PLC控制系统具有良好的可扩展性，可以随时增加或减少控制功能，适应不断变化的交通需求。

基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计城市道路交错分布，交通灯是城市交通的重要指挥系统。

交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段，对减少交通事故有明显效果。

可编程控制器PLC作为工业用的计算机，在工业自动化中的地位极为重要。

其具有小型化、价格低、可靠性高等特点，在各个行业也得到了广泛应用。

本文基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统，构成十字路口带倒计时显示交通信号灯的电气控制以及该系统软、硬件设计方法。

实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。

1、设计系统简介系统上电后，交通指挥信号控制系统由两个按钮控制。

启动按钮按下，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图1所示的工作时序周而复始、循环往复工作。

南北绿灯亮25s闪3s，黄灯亮2s后南北红灯亮30s。

东西方向与南北方向相同。

正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。

系统主要实现十字路口交通灯数码显示控制和显示时间智能调节两大功能。

图1十字路口交通灯正常工作时序2、硬件系统设计2．1、元器件选用FX系列PLC拥有无以企及的速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。

FX2N 系列是三菱PLC的FX家族中最先进的系列，具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点;FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案。

这里选用的是FX2N-80MＲ-D基本单元，带40点输入/40点继电器输出，选用额定电压12V、额定电流25mA（每段）高亮的共阴极两位25．4cm七段数码管;供电直接使用DC12V/25mA电源供电。

选用直径200mm的圆形LED点阵，左边红、绿、黄灯额定电压DC12V，额定电流4．2A，额定功率50W，直接采用DC12V/4．2A电源供电。

各控制信号说明如表1所示。

SB2按下时，接点断开，停止工作。

按下SB3时，七段数码管显示“00”。

十字路口的交通灯控制电路设计摘要本论文主要阐述了交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。

随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化、科技等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。

俗话说“要想富，先修路”，但路修好了如果在交通控制方面做不好道路还是无法保障畅通安全。

作为交通控制的重要组成部份的交通信号灯也应国际化。

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。

随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。

然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。

而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。

所以，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。

以下就交通灯控制系统的电路原理、设计和实验调试等问题来进行具体分析讨论。

关键词：交通灯自动控制定时准确报警高速目录一、对交通信号灯的控制 (3)1．1题目要求 (3)二、交通灯的组成 (4)2．1交通灯控制系统的原理框图 (4)2．2交通灯运行状态 (5)2．2．1一般十字路口的交通灯控制系统的工作过程 (5)三、单元电路的设计 (8)3．1秒脉冲发生器 (8)3．2定时器 (9)3．3控制器 (11)3．4译码器 (13)3．5交通信号灯 (15)3．6整个交通灯控制系统的布局 (15)四、PCB的制作 (15)4．1原理图的绘制 (16)4．2 PCB的排线 (16)五、焊接技术 (16)5.1导线的焊接 (16)5．1．1焊接操作姿势与卫生 (17)5．1．2焊接的基本操作 (17)5．2印制电路板的焊接 (20)5．3 焊后处理 (21)六、仿真过程与效果分析 (21)6．1电路试调 (21)6．1．1调试前的检查 (22)6．2调试中注意的事项 (23)6．3通电后的测试 (24)6．4操作说明 (24)七、元器件清单 (26)八、结束语 (26)九、谢词 (28)十、参考文献 (28)一、对交通信号灯的控制1．1题目要求1.信号灯收一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。

基于Arduino的十字路口交通灯控制设计1. 引言本文档介绍了基于Arduino的十字路通灯控制设计方案。

交通信号灯是城市交通管理中不可或缺的一部分，通过合理地控制交通灯的信号，可以提高交通效率和安全性。

本设计方案基于Arduino 开发板，利用其强大的功能和易编程性，实现了十字路通灯的智能控制。

2. 设备和材料- Arduino开发板- 交通灯模块- 连接线- 蜂鸣器（可选）- 电源3. 硬件连接根据具体的硬件设备，将Arduino开发板与交通灯模块、蜂鸣器等连接起来。

具体的硬件连接可以参考相关设备的使用手册或说明书。

4. 程序设计4.1. Arduino开发环境首先，安装Arduino开发环境并连接Arduino开发板。

打开Arduino开发环境，选择适配于你的开发板的端口。

4.2. 编写代码使用Arduino开发环境编写代码，实现交通灯的控制逻辑。

以下是一个简单的代码示例：int redPin = 2;int yellowPin = 3;int greenPin = 4;void setup() {pinMode(redPin, OUTPUT);pinMode(yellowPin, OUTPUT);pinMode(greenPin, OUTPUT);}void loop() {// 红灯亮10秒digitalWrite(redPin, HIGH); digitalWrite(yellowPin, LOW); digitalWrite(greenPin, LOW); delay();// 绿灯亮10秒digitalWrite(redPin, LOW); digitalWrite(yellowPin, LOW); digitalWrite(greenPin, HIGH); delay();// 黄灯亮2秒digitalWrite(redPin, LOW); digitalWrite(yellowPin, HIGH); digitalWrite(greenPin, LOW); delay(2000);}以上代码使用了三个输出引脚分别控制红灯、黄灯和绿灯。

一个十字路口的交通灯控制系统设计报告设计报告
一、设计目的
设计每个方向的交通灯控制系统，以解决车辆拥堵的问题，并尽可能
减少事故的发生。

二、原理和要求
1．交通灯控制系统的目标是调整车辆的流量，从而避免拥堵和事故
的发生。

2．根据路口的布局，设计一个控制系统，使各方向的车辆可以有序
通过路口。

3．控制系统需要包括时间策略、车辆流量控制以及实时变更等组件。

4．控制系统的运行稳定性，准确性，可靠性等特性也是需要考虑的。

三、相关技术
1．时间策略：采用数字信号处理技术，结合十字路口的布局特性，
对灯光变化的时间策略进行设计。

2．车辆流量控制：采用软件技术，结合摄像机获取到的车辆实时位
置数据，进行实时的车辆流量控制。

3．实时变更：采用实时数据采集技术，监视路口的变化，对路口的
灯光策略进行实时变更，以保证路口的安全性和流量的正常状态。

四、系统设计
1．时间策略：采用数字信号处理技术，结合十字路口的布局特性，
设计灯光变化的时间策略，实现路口灯的有序变化，调控车辆的通行流量。

2．车辆流量控制：采用软件技术，结合摄像机获取到的车辆实时位
置信息。

注：0表示灯灭，1表示灯亮。

3、扩展功能能够用倒计时计数及显示模块，实现有效状态下交通灯的持续亮的时间，且用数码管显示，方便行人。

二、总体方案设计方案：用时间控制交通灯的状态转换1、原理本方案的主要思想是用时间控制交通灯状态的转换，时间变化是有规律的。

先南北直行红灯亮，而后黄灯亮3秒，再直行绿灯亮27秒，黄灯亮3秒；然后南北转弯绿灯亮，黄灯亮，南北交通灯都亮红灯；东西交通灯以同样规律变化。

（1）每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮3秒，黄灯亮时，绿灯灭。

（2）要求在绿灯亮（通行时间内）和红灯亮（禁止通行时间内）时均有倒计时显示。

所以基本符合现实功能，能够指挥车辆在十字路口完成左转和不同路口的直行。

2、基本功能、扩展功能分析考虑交通灯的功能，一个十字路口至少需8组交通灯：东西南北各两组，一组指挥转弯，一组指挥直行。

而设计的关键是控制交通灯的亮灭。

考虑南北、东西方向灯的亮灭规律相同，故可以考虑用四组交通灯来模拟实际的八组交通灯：东西两组灯，南北两组灯，分别用来指示转弯和直行。

可用计数器控制时间，在不同的时间显示不同的灯。

根据设计分析，可以采用如下方案实现交通灯显示：通过计数来计时，不同的时间输出不同的使能信号，使各方向的不同交通灯显示不同的颜色。

夜间车少需交通灯，则红灯、绿灯灭，黄灯闪烁使司机明白前方为十字路口，小心行驶。

倒计时显示需设计不同的倒计时计数器，显示不同方向交通灯的显示时间，通过数码管显示时间，使行人方便。

3、总体方案（1）结构图（2）主要模块交通灯设计主要分以下几个模块：时钟分频模块，交通灯亮灭控制模块，交通灯显示模块，倒计时计数模块，倒计时显示模块。

①时钟分频模块可以将10MHz的信号，用一个二进制计数器，对其进行分频，从而得到适合的频率。

选一个合适的作为时间计数器的扫描信号，另外再选一个作为数码管选通电路的触发信号。

本方案是用一个24位的计数器，倒计时计数的周期比较慢，而数码管比较快所以可以将分得的23位和10位分别给两者作为扫描信号。

课程设计说明书课程名称：现代电气控制及PLC应用技术题目：PLC实现十字路口交通灯控制学院：机械工程与自动化学院班级：机电2011-1 姓名：王文颢学号：指导老师：1.设计题目：十字路口交通灯控制十字路口交通信号灯示意图2.设计任务：（1）启动。

当按下启动按钮时，信号灯系统开始工作。

（2）停止。

当需要信号灯系统停止工作时，按下停止按钮即可。

（3）信号灯正常时序。

信号灯系统开始工作，南北红灯亮，同时东西绿灯亮。

南北红灯亮维持25s，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮并维持20s，20s后，东西绿灯闪亮3s（亮0.5s，熄0.5s），绿灯闪亮3s后熄灭，东西黄灯亮并维持2s，2s后，东西红灯亮，南北绿灯亮。

东西红灯亮维持30s，南北绿灯亮维持25s，到25s时南北绿灯闪亮3s后熄灭，南北黄灯亮，并维持2s，到2s时，南北黄灯熄，南北红灯亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮，开始第二个周期的动作。

以后周而复始地循环，直到停止按钮被按下为止。

3.设计要求：（1）查阅资料，说明其工作原理，设计方案。

（2）画出电气原理图，进行硬件选择。

（3）PLC接线图及地址分配。

（4）画出程序流程图，用S7-200系统编程。

（5）调试程序。

（6）写说明书一份。

设计方案1.总体设计思想：利用PLC的通电延时定时器（TON）来控制交通信号的亮灭。

2.程序流程图：3.硬件选择：本课程设计选择西门子S7-200系列型号PLC。

由设计题目要求可知共有三个输入，八个输出故选择CPU型号为224。

CPU224模块共有24个I/O口（14/10），可带7个扩展模块,内置高速计数器，数字存储区8192字节。

4.I\O接口分配：5.时序图：6.PLC接线图：十字路口交通灯控制PLC接线图7.总结：通过这次课程设计首先我学习和掌握了西门子S7-200PLC的工作原理和使用方法。

其次了解了交通信号灯的基本工作原理。

通过设计可以看出PLC有可靠性高、维护方便、使用简单、通用性强等特点。

题目：十字路口交通灯设计姓名：李朝国班级：11机管班学校：黔南职院指导老师：李高国完成时间：2014年5月摘要十字路口的红绿灯指挥着行人和车辆的安全运行，实现红绿灯的自动指挥能使交通管理工作得到改善，也是交通管理工作自动化的重要标志之一。

解决好公路交通灯控制问题是保障交通有序、安全、快捷运行的重要环节。

PLC是一种新型的通用的自动控制装置。

PLC它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，是专门为工业控制而设计的，具有功能强、运用灵活、可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、编程简单，使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列有点。

本设计是用PLC来实现对十字路口交通信号灯的控制，其控制方法是采用西门子的S7-200系列CPU222型号PLC对东西南北的红、黄、绿灯实现有规律的循环闪亮，以达到对交通信号灯的控制。

控制程序包括梯形图(LAD)和指令表(STL)。

仿真测试用的是S7-200汉化版的仿真软件进行仿真，最终经过多次调试实现了我们所需的全部设计要求。

关键词：PLC控制系统、梯形图、交通灯目录第一章 PLC概述 (1)1.1 PLC的硬件结构 (1)1.2 PLC的工作原理 (1)1.3 S7-200的概述 (1)第二章交通信号灯 (3)第三章方案设计 (4)3.1控制要求 (4)3.2系统设计方案分析 (4)3.3 交通灯状态图 (5)3.4 主程序流程图： (6)第四章硬件设计 (7)4.1 硬件选择 (7)4.2 PLC的I/O分配表 (7)4.3 PLC的硬件接线图： (8)第五章软件设计 (8)5.1 十字路口交通信号灯梯形图 (9)5.2 指令表 (11)第六章程序仿真 (1)第七章设计总结 (4)参考文献 (5)第一章 PLC概述可编程序控制器（Programmabie Logic Controller,缩写PLC）是以微处理器为基础，综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而开发的新一代工业控制装置。

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。

数字设计课程实验报告实验名称：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现学员：学号：培养类型：年级：专业：所属学院：指导教员：职称：实验室：实验日期：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现一、实验目的：1. 熟悉Multisim仿真软件的主要功能和使用;2. 熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能和使用;3. 运用逻辑设计知识,学会设计简单实用的数字系统;二、实验任务及要求：1.设计一个甲干道和乙干道交叉十字路口的交通灯控制逻辑电路;每个干道各一组指示灯红、绿、黄;要求：当甲干道绿灯亮16秒时,乙干道的红灯亮；接着甲干道的黄灯亮5秒,乙干道红灯依然亮；紧接着乙干道的绿灯亮16秒,这时甲干道红灯亮；然后乙干道黄灯亮5秒,甲干道红灯依然亮；最后又是甲干道绿灯亮,乙干道变红灯,依照以上顺序循环,甲乙干道的绿红黄交通指示灯分别亮着;2.要求：1分析交通灯状态变换,画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态图;2设计时序逻辑电路部分,写出完整的设计过程,画出逻辑电路图;在Multisim 仿真平台上,搭建设计好的该单元电路,测试验证,将电路调试正确;3设计组合逻辑电路部分,写出完整的设计过程,画出逻辑电路图;在Multisim 仿真平台上,搭建设计好的该单元电路,测试验证,将电路调试正确;4用74LS161计数器构造16秒定时和5秒定时的定时电路,画出连线图;在Multisim仿真平台上,选用74LS161芯片连线,测试验证,将电路调试正确;5在Multisim仿真平台上形成整个系统完整的电路,统调测试结果;三、设计思路与基本原理：依据功能要求,交通灯控制系统应主要有定时电路、时序逻辑电路及信号灯转换器组合逻辑电路组成,系统的结构框图如图1所示;其中定时电路控制时序逻辑电路状态的该表时间,时序逻辑电路根据定时电路的驱动信号而改变状态,进而通过组合逻辑电路控制交通灯系统正常运行;在各单元电路的设计顺序上,最先设计基础格雷码顺序的交通灯控制状态图,由此确定时序逻辑电路的设计,并完成该部分电路的调试;接着在设计好时序路逻辑电路的基础上,根据状态输出设计组合逻辑电路,并完成该部分的调试;最后完成定时电路的设计与调试;整合电路,形成整个系统完整的电路,统调测试结果;图错误!未定义书签。

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。

电气控制及PLC课程设计一、系统要求与思路1.1 设计内容十字路口交通信号灯PLC控制系统设计。

1.2 设计要求1、系统工作受开关控制，起动开关ON 则系统工作；起动开关OFF 则系统停止工作；2、控制对象有八个：东西方向红灯两个，南北方向红灯两个东西方向黄灯两个，南北方向黄灯两个东西方向绿灯两个，南北方向绿灯两个东西方向左转绿灯灯两个，南北方向左转绿灯灯两个。

3、控制规律:1)高峰时段按时序二运行，正常时段按时序三运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为：东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4 秒，暗0.6 秒的规律反复循环。

2)高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行。

1.3 设计思路本系统采用主程序调用子程序的设计方案，通过主程序计算比较当前时间，进而根据对时间段的判断和分析来调用子程序段。

子程序段分别是正常时间段、高峰时间段和晚间时间段，它们分别和各自的时序图相对应，从而控制交通灯的信号。

具体程序详见附录程序。

二、系统总体方案分析与设计2.1 控制对象本系统的控制对象有八个，分别是：东西方向红灯（R—EW）两个；南北方向红灯(R—SN) 两个；东西方向黄灯（Y—EW）两个；南北方向黄灯(Y—SN) 两个；东西方向绿灯（G—EW）两个；南北方向绿灯(G—SN) 两个；东西方向左转弯绿灯(L—EW)两个；南北方向左转弯绿灯(L—SN)两个。

2.2 控制要求1、系统工作受按钮控制，起动按钮ON 则系统工作；起动按钮OFF 则系统停止工作；2、交通信号灯按高峰时段、正常时段及晚上时段进行控制，这三个时段的的时序分配如时序图1所示；3、在高峰时段，交通信号灯按时序图2所示时序控制；4、在正常时段，交通信号灯按时序图3 所示时序控制；5、晚上时段按提示警告方式运行，规律为：东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4 秒，暗0.6 秒的规律反复循环。