简易交通灯控制电路

制作交通灯控制电路一、电路描述交通灯控制电路的要求：假定A、B两个交通干道交于一个十字路口，A为主干道，B为支干道，A、B干道各有一组红、黄、绿三色指示灯，指挥行人和车辆的通行。

系统要求，能够上电复位和手动复位，初始状态4个路口都亮红灯，2s后正常工作。

白天工作期间：东西方向为主干道，南北方向为支干道，共有四种状态，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车。

延时5s后东西路口的绿灯熄灭，黄灯闪烁，闪烁若干次后，东西路口的红灯亮，同时南北路口的绿灯亮，南北方向通车，延时4s后南北路口的绿灯熄灭，黄灯闪烁，闪烁若干次后，再切换到东西路口方向。

循环重复上述过程，其状态如表1-1所示。

二、电路装配与调试1. 电路原理图交通灯控制电路的硬件电路如图1-1所示。

由于每个干道相对的两组灯的亮灭关系完全一样，属于并联关系，所以图中只用两组灯来表示每个干道的三只红、黄、绿灯。

2. 元件清单3．电路制作4．电路的调试通电之前先用万用表检查各种电源线与地线之间是否有短路现象。

给硬件系统加电，不插入单片机，用一根导线，一端接地，另一端分别接触IC插座的5、6、7、8脚，观察四个二极管是否正常发光。

白天工作模式：主要是按照系统要求完成白天工作期间的交通灯执行功能。

流程图如图2-13所示。

夜间工作模式：以P1.7口输入的开关状态判断是白天还是夜间，P1.7为高电平，系统工作在白天模式；P1.7为低电平，系统工作在夜间模式。

流程图如图2-14所示。

5. 参考程序ORG 0000HMOV P2,#7EH ;四个路口红灯亮MOV R5,#100LCALL DELAY ;延时2sDAY:MOV P1,#0FFH ;P1口作为输入口LOOP1: JNB P1.7,NIGHTMOV P2,#7BH ;东西绿灯亮,南北红灯亮MOV R5,#250 ;延时5sLCALL DELAYMOV R7,#05H ;置黄灯闪烁次数05HH1: MOV P2,#7DH ;东西黄灯闪,南北红灯亮MOV R5,#10 ;延时LCALL DELAYMOV P2, #7FH ;南北红灯亮MOV R5, #10 ;延时LCALL DELAYDJNZ R7,H1 ;闪烁次数未到继续H2: MOV P2,#0DEH ;东西红灯亮,南北绿灯亮MOV R5, #200 ;延时4sLCALL DELAYMOV R7,#05H ;置黄灯闪烁次数05H H3: MOV P2,#0BEH ;东西红灯亮, 南北黄灯闪MOV R5,#10 ;延时LCALL DELAYMOV P2,#0FEH ;东西红灯亮MOV R5, #10 ;延时LCALL DELAYDJNZ R7,H3 ;闪烁次数未到继续LJMP LOOP1 ;循环NIGHT:LOOP2: JB P1.7,DAYMOV P2, #0BDH ;东西黄灯亮,南北黄灯亮MOV R5, #10 ;延时LCALL DELAYMOV P2,#0FFH ;东西黄灯灭,南北黄灯灭MOV R5,#10LCALL DELAYLJMP LOOP2;延迟时间＝R5×20msDELAY: MOV R4, #38H ;延时子程序D1: MOV R3, #0F9HDJNZ R3,$DJNZ R4,D1DJNZ R5,DELAYRETEND。

交通灯电路图
交通灯电路图通常包括以下几个组件：
1. 电源：提供电流给整个电路系统。

2. 控制电路：控制交通灯的亮和灭状态。

通常由计时器或者传感器控制，根据信号灯顺序切换不同的亮灭组合。

3. 信号灯：包括红灯、黄灯和绿灯。

每一盏灯通常由LED 或者白炽灯组成。

4. 电阻：用于稳定电流和保护电路。

5. 开关：用于手动控制交通灯的亮灭状态。

以下是一个简单的交通灯电路图示例：
┌───────────┐
│ 电源│
└───────────┘
│
R1 ▼
┌───────────┬───┐│ 信号灯│ │
│ ┌───┘ │
R2 R3 R4 R5 │
│ │ │ │
▼ ▼ ▼ ▼
┌───────────┬───┐│ 控制电路│
└───────────┘
在这个电路中，电源提供电流给整个电路系统。

通过控制电路的控制，信号灯按照预先设定的顺序照亮。

每盏灯通过电阻连接到电源上，用于稳定电流和保护电路。

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。

交通灯控制电路设计简介交通灯是每个城市道路上必不可少的设备，用于管理和控制车辆和行人的通行。

交通灯控制电路是交通灯正常运行的关键组成部分，它负责将电力信号转换为特定的灯光组合，在不同的情况下精确控制交通流量。

本文档将介绍交通灯控制电路的设计原理、主要组成部分和操作逻辑。

设计原理交通灯控制电路的设计原理基于以下几个主要方面：1.电源供应：交通灯控制电路需要一个稳定可靠的电源供应，以确保交通灯可以持续运行。

通常使用交流电源或直流电源，具体根据实际情况来确定。

2.时序控制：交通灯按照预定的时间序列切换灯光状态。

通过精确的时间计时器和逻辑控制电路，控制不同方向的交通灯按照预设的时间间隔进行切换。

3.灯光控制：根据交通信号灯的功能需求，设计灯光控制电路。

典型的交通信号灯包括红色、黄色和绿色灯。

灯光控制电路需要能够根据时序控制信号切换相应的灯光状态。

4.状态检测：交通灯控制电路还需能够检测交通流量和故障情况。

例如，当检测到交通流量较大时，交通灯应能自动调整时间间隔以适应道路状况。

主要组成部分交通灯控制电路通常由以下主要组成部分构成：1.电源模块：电源模块负责提供稳定的电源供应，可以包括电源适配器、稳压电路和滤波电路等。

2.控制单元：控制单元是交通灯控制电路的核心部分，负责协调各个信号灯的状态变化。

它通常由计时器、逻辑门电路和触发器等元件组成。

3.灯光模块：灯光模块包括红色、黄色和绿色交通信号灯。

每个信号灯使用一个独立的LED或灯泡，通过控制电路切换不同的灯光状态。

4.传感器模块：传感器模块用于检测交通流量和故障情况。

常见的传感器包括车辆检测器和故障检测器。

操作逻辑交通灯控制电路的操作逻辑可以简单描述如下：1.初始化：交通灯控制电路在启动时进行初始化。

将所有信号灯设置为红色，并开始计时。

2.时间切换：按照预设的时间序列，在设定的时间间隔内，依次切换信号灯的状态。

例如，绿灯亮10秒、黄灯亮5秒、红灯亮20秒。

3.交通流量检测：控制单元通过连接的车辆检测器检测交通流量。

目录引言 (2)1 实验目的 (3)2 设计任务和要求 (4)2．1 工作流程 (4)2．2 工作时序 (4)2．3 循环工作 (4)3 系统总体设计 (5)4 单元电路设计 (8)4．1 脉冲发生器 (8)4. 2 控制器 (8)4. 3 计时显示电路 (9)4. 4 计数器驱动脉冲电路图 (11)5 主要电子器件 (14)6 设计总结 (15)致谢 (16)主要参考资料 (17)引言数字电子技术基础是高等学校弱电类各专业的一门重要的技术基础课程。

这门课程发展迅速、实用性和应用性强，侧重于逻辑行为的认知和验证。

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。

通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计，提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换方法，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。

因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现涉及交通控制信号灯。

设计一个简易交通信号灯控制器，在十字入口处设置红、黄、绿三种信号灯，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在禁行线外。

1 实验目的1、掌握综合应用理论知识和中规模集成电路设计方法2、掌握调试及电路主要技术指标的测试方法2 设计任务和要求1、工作流程南北方向绿灯亮，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。

2 、工作时序东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄灯和绿灯时间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。

一次循环为30秒，其中红灯亮的时间是绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯是间歇闪烁。

课程设计任务书课程名称电子线路课程设计课程设计题目简易交通灯控制电路的设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标1．东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间25秒。

2．东西方向与南北方向黄灯亮时间5秒。

3．南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮时间15秒。

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，特殊情况后能恢复正常。

二、设计要求1. 在选择器件时，应考虑成本。

2. 根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。

3. 画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。

三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。

2．进行实验数据处理和分析。

四、推荐参考资料1．童诗白，华成英主编，模拟电子技术基础。

[M]北京：高等教育出版社，2006年。

2．闫石，数字电路基础（第五版），[M]北京：高等教育出版社，2005.3．陈孝兵555集成电路使用电路集高等教育出版社，2002-84．王刚TTL集成电路应用机械工业出版社2000-10五、按照要求撰写课程设计实验报告成绩评定表：指导教师签字：2015 年1 月16 日一、概述随着我国汽车工业的发展，近年来交通事故高发，是一个普遍的问题，因此，交通红绿灯的设计，关乎所有人的生命安全。

本次课设要求完成红绿灯设计电路，且各个方向的时间不相同，但是东西方向可以共用一个红绿灯，南北方向也可以共用一个红绿灯，设计电路中，应该先选择触发器产生波形，计数器进行计数，这样计数时间一定后将进位端连上合适的门电路，产生符合要求的红绿灯设计电路。

二、方案设计设计方框图如图1所示图1. 方案设计方框图设计思路：（1）555芯片构造成多谐振荡器，产生时钟脉冲，时钟脉冲是总电路的控制，为计数器，各个数列提供时钟脉冲。

（2）用一个161的十六进制计数器组成的分频电路，把原来555所组成的时钟脉冲进行分频，555设计产生2HZ的时钟信号，161进行十倍分频，原信号变为0.2HZ这时候作为新的输入信号，用来做下一个161片子的时钟输入端。

课程设计(论文)说明书题目：简易交通灯控制电路——院（系）：信息与通信学院————专业：电子信息工程——————学生姓名：黄俊嘉————————学号： 1100220713——————指导教师：谢先明——————职称：副教授——————2013年 10 月 30 日摘要摘要：近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。

靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。

交通信号灯控制方式很多。

简易交通灯的控制电路的设计，综合运用的模拟电子技术，数字电子技术及单片机的相关知识，其核心由单片机at89s52控制，四个路口各用三个红、黄、绿、灯显示，led数码管显示时间，用74ls00与非门往单片机IO口送“0”“1”控制路灯的越晚白天模式，用PNP三极管9013增加驱动能力，制作成一个简易的交通灯。

本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。

关键词：简易交通灯模电数电at89s52 与非门数码管 led 三极管Take toSimple traffic lights control circuit design, the integrated use of anal og electronic technology, digital electronic technology and related knowledge, its core is composed of a single chip computer AT89S52 control, four int ersection with three red, yellow, green, light shows, LED digital display o f time, using 74LS00 give IO send data--”0””1”, in order to , using P NP three. 9013 increase the driving capability, to create a simple traffic light. Finally , the paper introduces the making process and debugging re sults of the system by PROTEUS simulation . Short of the design cycle, hi gh reliability, practical, simple operation, easy maintenance, the expansion of powerful is this system.Keywords ：Traffic Lights Intellectualized PROTEU S SimulationKey words: simple traffic light model the number of electric power AT 89S52 decoder.目录引言 (1)1 绪论 (1)1.1研究单片机交通控制系统的现实意义 (1)2 系统整体方案设计 (4)2.1设计指标和十字模拟框图 (4)2.2设计结构框图 (6)2.3主控部分选择 (6)2.4整体设计思路 (7)3 硬件系统设计 (7)3.1 系统硬件介绍 (13)3.1.1 单片机AT89s52功能介绍 (12)3.1.2 逻辑门74LS00 (12)3.1.3 共阴数码管 (13)3.1.4三极管s9013 (13)3.2 硬件设计 (14)3.2.1 复位电路 (14)3.2.2 晶振电路 (14)3.2.3 数码管显示电路 (15)3.2.4十字路LED红绿灯显示 (15)4 软件程序设计 (16)4.1 主程序流程图 (16)4.2 程序代码 (19)4.4 Proteus仿真……………………………………………………………………………………………………………………………20.4.5 成品图片…………………………………………………………………………………………………………………………20谢辞 (20)参考文献 (20)引言交通问题是我国社会经济发展的一个大问题，我国的人口压力、现代化建设、等都将使这个问题日益突出。

交通灯控制电路设计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；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线内。

实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。

1、设计目的1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

2、设计任务与要求1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。

2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。

3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。

设计30s和20s计时显示电路。

4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，设置5s计时显示电路。

3、原理电路设计(1)设计逻辑流程(2)方案比较及整体电路方案一：根据题目，主支干道红绿灯分时亮可以分成四种状态。

若采用两个JK触发器即可满足。

考虑到主支干道计数的不同，需要从计数器那里产生一个信号，来使JK触发器改变状态。

当然可以通过逻辑推导，然后用各种基本的数字器件，如与非门，来产生一个满足要求的信号。

但是用到的器件比较多，而且布线较复杂。

所以不采用这个方案。

方案二：鉴于方案一，考虑采用中规模集成电路，因此选择使用了数据选择器。

将计数器某个计数到的信号，如5s，接到数据选择器的数据输入端，然后将由JK触发器产生的表明四种状态的信号Q2和Q1接到数据选择器的地址代码端。

这个方案解决了方案一的问题，所以采用了这种设计方法。

方案三：按照JK触发器习惯的接法，由数据输出端来的信号接到J或K，但是若计数器采用置零的方式，信号有效的时间很短，这就要求触发器有较高的扫描频率，但是计数器的频率已经固定是1s，造成同一个频率电路，却需要不同的频率。

因此采用直接接进触发器的使能端。

至此，确定了最后的方案。

(3)单元电路设计及电路的工作原理为了便于分析,把一些单元电路从整体电路中分离出来,同时为了电路的简洁明了,分析电路的逻辑时,还把次要的元件暂时移除.单元电路各部分以及功能如下:控制电路主控电路是本课题的核心，主要产生30s、20s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。

交通红绿黄灯控制电路关键字：工矿电路工业电路控制电路(1)电路组成1)电源电路由整流二极管VD1、限流电阻Ri、稳压二极管vs和滤波电容cJ组成。

2)多谐振荡器电路南电位器RP、电阻风、风、电容C2和非门集成电路IC2 (D1—D6)内部的非门D1～D3组成。

3)计数分配器电路由计数／脉冲分配器集成电路1C1，二极管VD2～VD8和电阻R2～R4组成。

4)灯光控制电路由IC2内部的非门D4～D6、电阻Rr～Rlz、电容C4—C6、晶闸管VTH1—VTH3和指示灯HU～HL3维成。

5)交流220V电压经VD1整流、Ri限流降压、vs稳压及Ci滤波后，产生10V直流电压，供给IC1和IC2。

(2)电路工作原理多谐振荡器通电后振荡工作，为IC1的@脚提供计数脉冲。

该计数脉冲经lC1计数分频处理后，从其各输出端依次轮流输出高电平，通过非门D4～D6使晶闸管VTH1—VTH3轮流导通，HL1—HL3轮流点亮。

1)黄色灯HI。

2点亮：当lCl的③脚（YO端）或①脚（Y5端）输出高电平时，非门D5输出低电平，使VTH2受触发导通，黄色灯HL2点亮，此时非门D4和D6输出高电平，VTH1和VTH3截止，红色灯HL1和绿色灯HL3不亮。

2)红灯HL1点亮：当Icl的②脚、④脚、⑦脚和⑩脚（Yl—Y4端）输出高电平时，非门D4输出低电平，使VTH1受触发导通，VTH2和VTH3截止，红灯HL1点亮。

3)绿色灯HL3点亮：当IC1的⑤脚、⑥脚、⑨脚和⑩脚（Y6—Y9端）输出高电平时，非门D6输出低电平，使VTH3受触发而导通，绿色灯HL3点亮。

调节RP的阻值，可改变多谐振荡器的振荡周期，调整范围为1—10。