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。

目录一、设计目的及意义 (2)二、设计方案原理与解析 (2)1、解析系统的逻辑功能及其框图 (2)2、交通灯控制器的工作流程 (3)3、整体设计思路 (4)三、模块说明 (4)1、秒脉冲发生器 (5)2、准时器 (5)3、控制器 (6)4、译码电路 (8)四、总系统电路图 (8)五、主要元件管脚及其功能介绍 (9)1、555 芯片 (9)2、74LS163 (10)3、74LS153 (11)4、74LS74 (11)5、 74LS00 (12)6、 7 段数码管 (12)六、心得领悟及解析 (13)七、附录（参照文件） (14)大纲：交通信号灯常用于交织路口，用来控制车辆的流量，提高交织路口车辆的通行能力，减少交通事故。

本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、准时器、控制器、译码显示电路组成。

秒脉冲发生器由 555 组成的多谐振荡器产生秒脉冲，准时器由 74LS163实现，控制器由 74LS153四选一数据选择器和 74LS74 双 D 触发器组成，译码电路采用 74LS48和七段数码管来显示，红黄绿灯显示电路由逻辑组合电路组成。

控制器经过 ST信号瞄准时器进行控制，从而显示红黄绿灯的变换。

要点字：交通灯控制器秒脉冲发生器准时器译码器一、设计目的及意义交通信号灯常用于交织路口，用来控制车辆的流量，提高交织路口车辆的通行能力，减少交通事故。

交通灯的颜色有红、黄、绿三种，当红灯亮时，表示该方向道路上的车辆或行人禁止通行；黄灯亮时，表示该方向道路上的行人禁止通行以及未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆连续通行；绿灯亮时，表示该方向道路上的车辆或行人赞同通行；交通灯控制电路自动控制十字交织路口两组红、黄、绿交通灯的状态变换，有序的指挥各种车辆和行人安全通行。

二、设计方案原理与解析1、解析系统的逻辑功能及其框图交通灯控制系统的原理框图以下列图。

它主要由控制器、准时器、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系统中准时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，控制器是系统的的主要部分，由它控拟定时器和译码器的工作。

交通指示灯电路设计说明
交通指示灯电路设计需要考虑以下几个方面：
1. 电源供电：交通指示灯通常使用交流电源供电，需要确定交通灯的额定电压和电流要求，并准备相应的电源。

2. 控制电路：交通指示灯需要控制灯泡的亮灭，通常使用继电器或者晶体管来实现控制。

控制电路需要连接到交通灯的信号控制器，以便接收控制信号。

3. 灯泡选型：根据交通指示灯的要求，选择适合的灯泡。

常见的选择包括LED灯和灯丝灯泡，LED灯具有节能、寿命长、亮度高等优点。

4. 保护措施：为了保护交通指示灯不受电路故障的影响，可以在电路中添加保险丝、过压保护器等保护装置。

5. 接地和绝缘：为了确保人身安全和电路的正常工作，交通指示灯电路需要正确接地，并注意绝缘处理。

6. 电路连接方式：根据实际需要，交通指示灯电路可以采用串联或并联连接方式。

串联连接方式适合单灯的情况，而并联连接方式适合多灯共用电源的情况。

7. 显示控制：根据交通指示灯的不同工作模式，设计相应的显示控制逻辑。

例如，左转灯、直行灯和右转灯的显示需要根据信号控制器的指令进行切换。

交通指示灯电路设计需要满足安全稳定、能耗低、维护方便等要求，并根据实际的交通环境和指示需求进行合理的设计和选材。

交通灯控制器一设计任务与要求：设计一个十字路口的交通灯控制器，控制A,B两条交叉道路上的车辆通行，东西方向为主干道A，南北方向为支干道B，具体要求如下：1 每条道路设一组信号灯，每组信号灯有红，黄，绿3个灯组成，绿灯表示允许通过，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已过停车线的车俩继续通行，未过停车线的车俩停止通行，2主干道通行时间40秒，南北通行时间20秒3每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5秒，才能变换通行车道4黄灯亮时，要求每秒闪烁一次二总体框图根据设计任务与要求，确定交通灯控制器的系统工作框图如图所示，通过主控制电路(两位二进制可逆计数器)控制整个电路的运转以及红黄绿三种信号灯的转换。

系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。

其中秒脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号，通过减计数器对秒脉冲的减计数，达到控制每一种工作状态的持续时间。

减计数器的借位端为主控制电路提供翻转的脉冲信号以完成状态的转换，同时主控制电路的输出状态又决定了减计数器下一次计数的初始值。

减计数器的十位和个位分别通过译码器和两个七段数码管相连以作为时间倒计时显示。

其中t表示时间，MG表示主干道绿灯，MY表示主干道黄灯，MR表示主干道红灯，SG表示支干道绿灯，SY表示支干道黄灯，SR表示支干道红灯。

主干道绿灯亮，支干道红灯亮40秒主干道黄灯亮，支干道红灯亮5秒主干道红灯亮，支干道绿灯亮20秒主干道红灯亮，支干道黄灯亮5秒图1 交通灯的工作时序流程图：图2 系统工作框图三选择器件1、74LS192芯片。

74LS192为可预置数同步十进制双时钟加减计数器，CP U 端是加计数器时钟信号，CP D 是减计数时钟信号R D =1时无论时钟脉冲状态如何，直接完成清零功能。

R D =0，L D =0时，无论时钟脉冲状态如何，输入信号将立即被送入计数器的输出端，完成预置数功能。

其功能表如下表所示:表 1 74LS192功能表CPU CPD RD LD 工作状态X X 0 0 置数↑ 1 1 0 加计数1 ↑ 0 0 减计数X X X 1 清零译码、显示 主干道信号灯 支干道信号灯状态译码器黄灯闪烁控制器主控制器减计数器置数控制 秒脉冲发生器图3 74LS192管脚图2，555 定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

P56开关，按下时输出高电平；没按下时输出为低电平开关按下时：交通灯停止工作，黄灯闪烁；弹起时，交通灯正常工作P49 发光二极管使能端，高电平有效P47 石英晶振输出端，产生10MHz周期信号做分频器的输入端，用来产生待测信号、开关门信号，即时基、时标信号P2、3、4、5、9、10、12、13、14、15、16、138 12只发光二极管，高电平发亮模拟交通灯，不同时刻不同的灯亮P30、31、32 数码管扫描管脚，三管脚为不同的数时，选择不同的数码管，实现动态显示三、各模块的设计（1）顶层模块的设计上图所示显示初始状态以及其它八个状态之间的转化和时间关系。

虽然图是有所剪切，倒计时不是很完整，但可以通过灯的变化很明显的找出对应的时间。

南北方向的时间变化为：27—>3—>27—>3—>57—>3—>27……；东西方向的时间变化为：57—>3—>27—>3—>27—>3—>57……；整个时间的计数：从120开始递减到0后又重新赋值；南北直行方向的灯的状态为：黄—>绿—>黄—>红—>黄—>绿……；南北左转方向的灯的状态为：黄—>红—>黄—>绿—>黄—>红……；东西直行方向的灯的状态为：黄—>红—>黄—>绿—>黄—>红……；南北左转方向的灯的状态为：黄—>红—>黄—>绿—>黄—>红……。

（3）状态转换图五、结论1、能实现的功能交通灯的状态转换和倒计时时间的显示，基本能实现东西、南北直行和转弯灯的显示功能。

2、不足之处（1）我所用的是一个大的计数器来实现交通灯的控制电路的设计，若能使用双进程状态机描述会使程序更加简练，而且状态之间的转化关系更加明朗。

（2）另外，在现实中晚上没有行人，可以不用交通灯控制，只需要黄灯亮着提醒人们前方有路口即可。

一、概述1.本次课设是交通信号灯控制电路，该电路主要可分成时序电路、计时电路、控制电路、显示电路、检测电路五部分。

2.各部分功能实现如下：时序电路产生秒脉冲，用555定时器来实现。

计时电路分别给出6秒，4秒，25秒，4秒的信号，用74LS160实现计时功能。

控制电路控制计时电路的四种不同情况。

显示电路通过二极管显示灯显示主、支干道的情况。

检测电路主要检查主干道是否有超过3辆车在等待，当超过3辆车在等待，用一个自动回复开关改变控制电路相应的计数状态，进而改变主、支干道二极管显示状态。

二、方案论证方案一：利用555产生秒脉冲。

由设计要求可知，计时电路需产生6s，4s，25s, 4s四种不同的计数方式，共39s。

用74LS161分别产生6s，4s，25s定时器，把以上几种情况分别送给JK触发器，使其产生00，01 ，10，11四个状态，将四个状态送74LS138译码后经显示电路显示。

a)主干道：绿灯（a）、黄灯（b）、红灯（c与d）b)支干道：绿灯（c）、黄灯（d）、红灯（a与b）特点：使设计要求的四个状态合理分配。

方案二：利用555作为秒脉冲，用两片74LS160做并联清零分别做成6s、4s、25s、4s四种不同的计数方式，且每次的清零信号同时给另一片74LS160作为脉冲信号让其计数，使其产生00，01 ，10，11四个状态，然后通过74LS138形成四种不同的情况，分别为Y0（6s）、Y1（4s）、Y2（25s）、Y3（4s）,经显示电路显示。

a)主干道：绿灯（Y0）、黄灯（Y1）、红灯（Y2与Y3）b)支干道：绿灯（Y2）、黄灯（Y3）、红灯（Y0与Y1）特点：思路明确简单易懂综合对比方案一与方案二：方案一相对元器件数目种类较少，焊接方便，但运行不稳定；方案二运行稳定且调试方便。

综合对比选择方案二作为设计方案。

三、电路设计1.555秒脉冲设计电路①秒脉冲可以由函数信号发生器产生，也可以由555定时器组成多谐振荡器产生。

、目录第1章设计任务分析及方案选择 (1)1.1设计任务及分析 (2)1.2 方案设计及元器件 (2)方案设计 (2)元器件的选择 (3)第2章系统硬件设计 (4)2.1时钟电路设计 (4)2.2复位电路设计 (4)2.3灯控制电路设计 (5)2.4倒计时显示电路设计 (5)2.5按键控制电路设计 (6)第3章系统软件设计 (6)3.1 交通灯的设计程序流程图 (6)3.2定时器0及中断响应 (8)第4章调试及性能分析 (10)第5章总结 (10)附录一系统仿真图 (13)附录二程序代码 (14)第一章 元器件及方案选择1.1设计任务及分析1）设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求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，南北每次通行时间都设为60秒、东西每次通行间为80秒，时间可设置修改。

2）在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮3秒钟，才能变换运行车道； 3）黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。

4）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（采用计时的方法）。

5）一道有车而另一道无车（实验时用开关 K0 和 K1 控制），交通灯控制系统能立即让有车道放行。

6）有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A 、B 道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。

1.2 方案设计及元器件方案设计根据设计的要求可知，系统的硬件原理框图如下图所示。

单片机键盘LED 显示三色指示灯系统硬件框图元器件的选择AT89S51、LED数码管、晶振、发光二极管、电容、电阻、开关。

AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

交通灯逻辑电路设计
交通灯逻辑电路设计是利用数字电路实现对交通信号灯的控制。

一般来说，交通灯逻辑电路包括三个部分：红灯、黄灯和绿灯。

首先，我们需要确定每个灯的状态转换条件。

例如，当交通灯处于红灯状态时，如果检测到车辆或行人通过，则应将状态转换为黄灯；当黄灯状态持续一段时间后，如果没有检测到车辆或行人通过，则应将状态转换为绿灯；当交通灯处于绿灯状态时，如果检测到车辆或行人通过，则应将状态转换为黄灯。

其次，我们需要选择合适的数字电路元件来实现这些状态转换条件。

常用的数字电路元件包括触发器、计数器、译码器等。

根据具体需求，我们可以将这些元件组合起来形成一个完整的交通灯逻辑电路。

最后，我们需要进行仿真测试以确保交通灯逻辑电路的正确性。

通过模拟不同的场景和情况，我们可以验证交通灯逻辑电路是否能够正确地控制交通信号灯的状态转换。

总之，交通灯逻辑电路设计需要考虑多个因素，包括状态转换条件、数字电路元件选择和仿真测试等。

只有在充分考虑这些因素的基础上才能设计出高效可靠的交通灯逻辑电路。

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。

本科学生电子课程设计论文题目：交通红绿灯控制电路姓名杨军学号**********院（系）工学院专业、年级 06级电子信息工程指导教师兰浩彭士忠2008年９月２7 日说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90—100分记为优秀，80—89分记为良好，70—79分记为中等，60—69分记为及格，60分以下记为不及格。

目录绪论------------------------------------------------------------------------------4 硬件部分简---------------------------------------------8 交通灯控制原理-----------------------------------------10 结论---------------------------------------------------14 参考文献-----------------------------------------------15 元器件清单及成本核算-----------------------------------17 照片---------------------------------------------------20第1章绪论1.1 交通灯发展现状交通信号灯的出现，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。

因此，本人选择交通灯作为课题加以研究。

1.2 交通灯控制技术的现状智能交通系统的研究和推进在我国还处于起步阶段，但ITS作为跨世纪经济增长点和交通系统建设必然选择的重要性已得到国家相关部门的高度重视。

交通信号灯控制电路设计交通信号灯控制电路是一种用于控制道路交通信号灯的电路。

它通常由一个控制器和多个信号灯组成，可以根据道路交通状况自动或手动控制信号灯的亮灭。

下面将介绍交通信号灯控制电路的设计。

一、控制器的设计控制器是交通信号灯控制电路的核心部件。

它需要实现以下功能：1、根据道路交通状况控制信号灯的亮灭。

2、处理来自传感器的信号，确定当前道路交通状况。

3、实现手动控制信号灯的功能。

4、保证信号灯的同步变化。

基于上述功能，我们可以设计一个基于微控制器的控制器方案。

当传感器侦测到道路上有车辆行驶时，将通过输入口传入控制器。

控制器将根据指令控制信号灯的变化。

控制器还可以设置手动控制模式，可以实现手动控制交通信号的亮灭。

二、信号灯的设计信号灯是交通信号灯控制电路中非常重要的部件。

它需要根据交通信号灯规划进行设计。

交通信号灯包含红、黄、绿三种颜色，每种颜色需要单独的LED灯来实现。

灯的亮灭需要同步进行，可以通过控制器来实现同步变化。

三、电源的设计交通信号灯控制电路需要稳定的电源供应。

因为交通信号灯需要在多个时间段工作，所以电源必须能够持续供应电能。

我们可以采用直流电源或变压器的方法来提供电源。

四、总体设计方案在总体设计方面，我们可以设计一个基于微处理器的系统方案。

系统需要实现实时控制信号灯，以及处理来自传感器的输入信号，根据高低流量交通情况进行信号灯的改变。

总体设计方案需要包含以下部分：1、主处理器2、信号灯电路3、传感器电路4、控制器电路5、电源电路在设计方案上，我们可以采用分离式或集成式设计。

分离式设计可以实现各个模块之间的独立控制和实时运行，但需要较多的布线和空间，成本较高。

集成式设计可以通过合并各个模块，实现系统整体功能和控制，并能够减少空间和布线成本。

总之，交通信号灯控制电路是一个非常复杂的系统。

在设计这样一个系统时，需要专业人员根据道路交通状况和实际需求进行设计。

只有专业人员能够保证交通信号灯控制电路在实际工作中的准确性和稳定性。

交通灯控制电路设计（毕业设计）交通灯控制电路设计⼀、设计任务和要求随着社会的进步和发展，交通⼯具⽇趋增多。

这就给我们的道路交通带来了混乱，特别是⼗字路⼝的交通管理问题。

为了确保⼗字路⼝的车辆顺利、畅通得通过，往往都采⽤⾃动控制的交通信号灯来进⾏指挥。

本次实验就是要设计⼀个交通逻辑控制电路，来实现⼗字路⼝的⾃动交通控制。

实现功能如下：⼀个具有主、⽀路的路⼝。

主路通⾏时间40秒、⽀路通⾏时间20秒、黄灯各为5秒。

⼆、实验设备及器件1.实验设备及⼯具：仿真计算机、数字万⽤表、钳⼦、镊⼦等2.实验器件三、设计原理及实现⽅案I.⼯作状态如下⼀个⼗字路⼝主道⽅向的红、黄、绿灯分别⽤G、R、Y；⽀道⽅向的红、黄、绿灯分别为g、r、y.表⽰。

⼗字路⼝要有数字显⽰装置，作为时间提⽰，以便⼈们更直观地把握时间。

具体要求为：当某⽅向绿灯亮时，置计数器为某⼀个数值，然后以每秒减1的计数⽅式⼯作，直⾄减到数为“0”。

状态图：整个流程为：（1）主车道绿灯亮，⽀道红灯亮。

表⽰主道上的车辆允许通⾏，⽀道禁⽌通⾏。

绿灯时间到时，控制器发出状态信号ST，转到下⼀⼯作状态。

（2）主车道黄灯亮，⽀车道红灯亮。

表⽰主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，⽀车道禁⽌通⾏。

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）主车道红灯亮，⽀车道黄灯亮。

表⽰主车道禁⽌通⾏，⽀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。

（4）主车道红灯亮，⽀车道黄灯亮。

表⽰主车道禁⽌通⾏，⽀车道上位过县停车线的车辆停⽌通⾏，已过停车线的车辆停⽌通⾏，已过停车线的车辆继续通⾏。

黄灯亮⾜规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统⼜转换到第（1）种⼯作状态。

II.实现⽅案（1）.⽅案⼀根据状态图，得到交通灯的设计原理图实现原理：如图，通过⼀个驱动三个计时电路。

目录1．综述 (2)1.1设计任务 (3)1.2 基本要求 (3)2．工作原理 (4)2.1 整体方框图 (4)2.2 整机工作原理 (5)3．分机电路设计与计算 (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 (8)3.5 元件功能介绍 (10)4．整机电原理图 (14)5 . 调试要点 (15)6．元器件清单 (16)7．总结 (16)8．参考资料 (17)摘要随着现代城市交通的日益拥挤，一个有效的交通指挥系统对人们的安全出行、交通流量的提升和出行效率的提高日见重要，交通灯指挥系统是这一指挥系统最基层、分布面最广的重要组成部分之一。

本课程设计就交通灯控制电路的一个实用方案作了详细的分析与设计，它结合我们在校所学的模拟电子、数字电子、计算机等有关学科的知识，并参考了许多实用的参考方案，在此基础上，综合利用了数字逻辑功能这一强大工具，引入了电子设计自动化技术，还运用了protel软件等手段来完成电路方案及PCB印制板的设计。

本设计方案比较新颖，巧妙地采用了8总线收发器和可预制可逆计数器，使设计更灵活，而且还设置了完整的倒计时功能设计，因而控制和显示方案具备，更主要的优点是功能已接近软件设计，可按需要较容易地变化通行时间或扩展功能，本文所设计的方案完善，具有较好的实用价值。

关键词状态控制器定时系统秒脉冲发生器译码器计时器前言随着我国城市化建设的发展，人民的生活水平日渐提高，越来越多的汽车进入了寻常老百姓的家庭，再加上政府大力发展公交车、出租车，使得道路上车辆越来越多，许多大城市如北京、上海、南京等均出现了道路交通超负荷运行的情况。

所以，如何采用合适的控制方法，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。

在这种情况下，道路交通信号灯开始发挥了越来越重要的作用，并已成为交管部门管理交通的重要工具之一。

交通控制器的设计有采用软硬件两种方案。

实训五 交通信号灯一、目的（1）培养数字电路的设计能力（2）掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。

二、内容及要求1、设计一个交通信号灯控制电路。

要求：（1）主干道和支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒。

（2）每次绿灯变为红灯时，黄灯先亮5秒，此时原红灯不变。

（3）用十进制数字晃示放行及等待时间。

2、用中小规模集成电路组成交通信号灯电路，并用EWB 进行仿真。

3、画出各单元电路图、整机逻辑图和逻辑电路图，写出设计、实验总结报告。

交通信号灯控制电路框图1、主控制器十字路口车辆运行情况有4种可能：①设开始时主干道通行，支干道不通行，这种情况下主绿灯亮和支红灯亮，持续时间为30秒；②30秒后，主干道停车，支干道仍不通行，这种情况下主黄灯亮和支红灯亮，持续时间为5秒；③5秒后，主干道不通行，支道通行，这种情况下主红灯和支绿灯亮，持续时间为20秒；④20秒后，主道仍不通，支道停车，这种情况下主红灯和支黄灯亮，持续时间为5秒。

要求主控制器电路也有4种状态，设这4种状态为：0S 、1S 、2S 、3S 。

状态图如下图所示。

主控制器的状态图用二---十进制计数器74LS90来实现，采用反馈归零法构成4进制计数器。

如下图所示。

X1主控制器的逻辑图2、计数器计数器有两个作用：一个是根据主干道和支干道车辆运行时间以及黄灯切换时间的要求，进行30 秒、20秒、5秒3种方式的计数；二是向主控制器发出状态转换信号，主控制器根据状态转换信号进行状态转换。

计数器除需要秒脉冲作用时钟信号外，还要受主控制器的状态控制。

计数器的工作情况为：计数在主控制器进入0S 状态时开始30秒计数；30秒后产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入1S 状态，计数器开始5 秒计数；5 秒后又产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入2S 状态，计数器开始20 秒计数；20 秒后又产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入3S 状态，计数器开始 5 秒计数；5 秒后又产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入0S 状态，开始新一轮循环。

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——交通灯控制电路

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精品文档 目 录

第一章：设计任务书……………………………………

第二章：设计任务分析与方案选择…………………… 第三章：电路设计……………………………………… 第四章：使用操作说明………………………………… 第五章：总结与展望…………………………………… 第六章：参考文献……………………………………… 第七章：附录…………………………………………… 精品文档

精品文档 第一章：设计任务书 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：设计任务分析与方案选择

一、设计题目： 交通灯控制电路 二、学习要求 1．复习数字系统设计基础。 2．复习多路数据选择器、计数器的工作原理。 3．根据交通灯控制系统框图，画出完整的电路图。

三、设计要求：

1．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；

2．要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道； 3. 时钟指示灯每秒亮一次； 4. 发生特殊情况时，执勤人员能发出特殊的请求信号，管理器应响应上述请求，指挥有关道路的红灯点亮，禁止该道路的车辆通行，特殊情况过后应能恢复常态；

5. 计出交通灯控制电路逻辑图。 四、系统原理框图 精品文档

交通灯控制电路设计与制作交通灯控制电路设计与制作随着城市化进程的加快，交通阻塞问题愈发严重。

为了解决这一难题，设计交通灯控制电路成为了一项重要的工作。

本文将介绍交通灯控制电路的设计思路及其制作过程。

一、电路设计思路交通灯控制电路需要实现的主要功能为按照一定的时间间隔控制交通灯的转换。

首先，需明确借助计时器，获取准确的时间间隔，以及使用开关元件实现交通灯的切换。

其次，对于一些特殊情况，比如紧急停车，电路需要能够做出实时响应。

在实际设计中，要根据实际具体情况确定放置的交通灯种类、交通流量以及灯的切换时间等参数。

设计的目的是为了提高道路的通行能力以及防止出现堵塞情况。

二、电路制作过程制作交通灯控制电路需要准备的材料有：计时器芯片、开关元件、LED灯、电阻器等。

下面是详细的制作过程：1. 首先，在面包板上搭建电路，按照上述设计思路连接各个部分。

需要注意的是，电路板上所连接的元件数量要与需控制的交通灯数量相匹配。

2. 经过初步搭建后，需要进行计时器及开关元件的程序设置。

内部计时器可以使用IC计时器，而开关元件可以采用仿真开关等电子器件，有些情况下还需要在程序设置时进行参数调整。

3. 完成程序和电路的设置后，我们还需要测试电路的真实效果。

此时可以根据实际的交通流量模拟场景，通过手动或自动方式观察道路交通灯切换。

4. 一般情况下，需要将搭建好的电路固定在交通信号灯箱上。

需要注意的是，电路板要稳定且不易被干扰。

5. 最后，需要根据不同情况对电路进行维护和调整，确保能够稳定运行。

三、安全提示在进行交通灯控制电路制作过程中，需要注意一些安全事项。

具体的有：1. 在连接电路时，要确保电路板中的元器件符合电流大小，以避免出现火灾等事故。

2. 在进行参数调整时，必须进行试运行，同时不要频繁调整参数，以避免影响系统的正常工作。

3. 安装时须将电路固定好，保证可靠性和稳定性，避免电路板意外摇晃或受到人为干扰。

总结交通灯控制电路是现代城市化的重要设备之一。

交通灯控制电路设计一、设计任务与要求设计一个十字路口交通信号灯控制器，其中红灯〔R〕亮，表示该条路禁止通行；黄灯〔Y〕亮表示停车；绿灯〔G〕亮表示允许通行。

其要求如下：1.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。

2.满足两个方向的工作时序：东西方向红灯亮的时间应等于南北方向黄、绿灯亮的时间之和；南北方向红灯亮的时间应等于东西方向黄、绿灯亮的时间之和。

一个周期为60秒，其中，绿灯亮25秒，黄灯亮5秒，红灯亮30秒。

其中NSG （EWR）→NSR（EWG），黄灯用于闪烁提示绿灯变为红灯。

交通灯顺序工作流程图如图1所示：3.十字路口要有数字显示装置，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。

具体要求为：当某方向绿灯亮时，置计数器为某一数值，然后以每秒减1的计数方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入另一个方向的工作循环。

例如：当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为29，并使数显计数器开始减“1”计数，当减法计数到绿灯灭而黄灯亮（闪耀）时，数码管显示的数值应为4，当减法计数到“0”时，黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向的数码管的显示为29。

4.可以通过开关将交通灯手动调整为夜间状态，夜间状态为只有黄灯闪耀。

黄灯一直闪耀，提醒过往行人注意。

二、总体框图：根据设计任务和设计要求，我们可以从三个部分考虑。

1．交通灯的灯显部分由于交通灯显示的时间分别为绿灯亮25秒，黄灯亮5秒，红灯亮30秒，所以灯显时间周期为60秒。

由于绿、黄、红灯亮的时间比例为5：1：6，所以计数器每工作循环周期为12，可以选用12进制的计数器。

我选用了中规模74LS164八位移位寄存器组成扭环形12进制计数器。

由74LS164来控制各路口灯的亮灭。

另外，由于设计要求电路可以通过开关将交通灯手动调整为夜间状态，夜间状态为只有黄灯闪耀。