(完整word版)交通灯控制电路设计-方案

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。所以，通过一单刀双掷开关和与门来实现。当开关打到高电平时为正常工作状态，打到低电平时为夜间状态。

2.数字显示部分

数字显示控制部分实际上是一个定时控制电路。当绿或红灯亮时，使减法计数器开始工作，每来一个秒脉冲，使计数器减1，直到计数器为“0”停止。由于灯显部分的频率是数显部分频率的1/5，所以要用一个单稳态连接数显和灯显部分。译码显示可由计数器输出驱动BCD码七段译码器，计数器采用可预制加、减计数器，且让其工作在减法计数状态。

3.1Hz标准脉冲和分频部分

由于十字路口每个方向绿、黄、红灯时间比例分别为5：1：6，所以，用74LS160连为5进制计数器就可以实现，即选5秒为一单位时间，计数器每5秒输出一个脉冲。

三、选择器件

器件介绍：

1.74LS164

74LS164是8位移位寄存器，其逻辑功能表如下表：

其逻辑符号与管脚图如下图：

74LS164为上升沿触发，串行输入，并行输出，具有异步清零功能，当=0时，

QA ～QH 全为0，当

=1时，若控制端A 、B 全为1时，输出端由QA 输入1，且

其它输出端口依次为其前一时刻前一输出端口的状态；当A 、B 全为0时，输出端由QA 输入0，且其它输出端口依次为其前一时刻前一输出端口的状态。

2.74LS04

74LS04当输入为高电平时输出等于低电平，而输入为低电平时输出等于高电平，输出与输入的电平之间是反相向关系。非门的逻辑表达式为：

3.74LS08

74LS08为四输入端与门。由其逻辑功能表与内部原理图如下图：

U174LS164N

QA 3QB 4QC 5QD 6A 1

B 2~CLR 9CLK

QE 10QF 11QG 12QH

74LS08的逻辑表达式为：Y=A ·B 4.74LS11

74LS11为三输入的与门，由其逻辑功能表可得，其逻辑功能为“见0得0，全1得1”，即只要三个输入端口中有一个为0，则输出Z 就为0，当输入全为1时，才有输出Z 为1。

“三输入与门”逻辑功能表

其管脚图和内部原理图为：

其逻辑符号如下图：

5.74LS32

74LS32是二输入或门，其逻辑符号和管脚图如下图所示

或门的逻辑表达式为Y=A+B，其逻辑功能表见下表。由其逻辑功能表可得，当两个输入只要有一个为1时，输出就是1，只有两个输入都为0时，输出才是0，即“见1得1，全0得0”。

6.74LS86

74LS86是二输入异或门。其逻辑符号与管脚图如下图：

其逻辑功能表如下图：

7.74LS160

74LS160为可预置的十进制同步计数器，其管脚图

如右图所示。在CT74LS160中LD为预置数控制端，

D0-D3为数据输入端，C为进位输出端，RD为异步置

零端，Q0-Q3位数据输出端，EP和ET为工作状态控

制端。由其功能表可得，当置数端为0时，输出全为

0。预置数端为0，当脉冲到达时，计数器置数；当

置数和预置数端都为1，且EP=ET=1时，计数器进行加法计数；当EP=0，EP=1时，输出不变，且RCO=0；当ET=1时，各输出及RCO都保持不变。

74LS160的内部原理图如右

图所示。当RC=0时所有触发器

将同时被置零，而且置零操作不

受其他输入端状态的影响。当

RC=1、LD=0时，电路工作在预

置数状态。这时门G16-G19的输

出始终是1，所以FF0-FF1输入

端J、K的状态由D0-D3的状态

决定。当RC=LD=1而EP=0、ET=1

时，由于这时门G16-G19的输出

均为0，亦即FF0-FF3均处在

J=K=0的状态，所以CP信号到

达时它们保持原来的状态不变。

同时C的状态也得到保持。如果ET=0、则EP不论为何状态，计数器的状态也保持不变，但这时进位输出C等于0。当RC=LD=EP=ET=1时，电路工作在计数状态。从电路的0000状态开始连续输入16个计数脉冲时，电路将从1111的状态返回0000的状态，C端从高电平跳变至低电平。利用C端输出的高电平或下降沿作为进位输出信号。

：U1

74LS160N

QA 14QB 13QC 12QD

RCO 15

A 3

B 4

C 5D

ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK

8.555定时器

55定时器是由比较器C 1和C 2，基本RS 触发器和集电极开路的放电三极管T D 三部分组成。其逻辑符号如右图：

V H 是比较器C1的输入端，v 12是比较器C 2的输入端。C 1和C 2的参考电压V R1和V R2由V CC 经三个五千欧电阻分压给出。在控制电压输入端V CO 悬空时，V R1=2/3V CC ,V R2=1/3V CC 。如果V CO 外接固定电压，则V R1=V CO ,V R2=1/2V CO .

R D 是置零输入端。只要在R D 端加上低电平，输出端v 0便立即被置成低电平，不受其他输入端状态的影响。正常工作时必须使R D 处于高电平。图中的数码1—8为器件引脚的编号。

555定时器是一种中规模集成电路，只要在外部配上适当阻容元件，就可以方便地构成脉冲产生和整形电路。其内部原理图如右图：（A ）电路组成

555集成定时器由四个部分组成：

1、基本RS 触发器：由两个“与非”门组成

2、比较器：C1、C2是两个电压

比较器

3、分压器：阻值均为5千欧的电阻串联起来构成分压器，为比较器C1和C2提供参考电压。

4、晶体管开卷和输出缓冲器晶体管VT构成开关，其状态受Q端控制。输出缓冲器就是接在输出端的反相器G3，其作用是提高定时器的带负载能力和隔离负载对定时器的影响。

(B) 基本功能

当5脚悬空时，比较器C1和C2比较电压分别为2/3V CC和1/3V CC。

当v I1>2/3V CC，v I2>1/3V CC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器被置0,放电三极管T导通，输出端v O为低电平。

当v I1<2/3V CC，v I2<1/3V CC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器被置1,放电三极管T截止，输出端v O为高电平。

当v I1<2/3V CC，v I2>1/3V CC时，基本RS触发器R =1、S =1,触发器状态不变，电路亦保持原状态不变。综合上述分析，可得555定时器功能表如下表所示

) )

9.74LS192

74LS192的管脚图与逻辑符号如下图：

其功能表：

74LS192为十进制同步加、减计数器（双时钟），既可进行加法计数，又可进行减法计数，且有异步置数和清零功能。当输入脉冲接到CPU时，计数器实现加法计数，当输入脉冲接到CPD时实现减法计数。如下图74LS192的管脚图所示，P0～P3为输人，Q0～Q3为输出，MR为清零端，并且为高电平有效，MR=1时产生异步清零信号，输出为“0000”，因此在计数状态下应令MR=0。为置数端，当=0时计数器置数。、分别为借位输出和进位输出。

10.LED发光二极管

LED是发光二极管Light Emitting Diode的英文缩写。

发光二极管使用的材料与普通的硅二极管和锗二极管

不同，有磷砷化镓、磷化镓、砷化镓等几种，而且半导

体中的杂质浓度很高。当外加正向电压时，大量的电子

和空穴在扩散过程中复合，其中一部分电子从导带跃迁

到价带，把多余的能量以光的形式释放出来，便发出一定波长的可见光。

LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有：耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品种全等特点。目前LED显示屏作为新一代的信息传播媒体，已经成为城市

信息现代化建设的标志。管脚１２３４分别接输出段的Ｑ

０、Ｑ

１、

Ｑ

２

、Ｑ

四、功能模块

1、交通灯灯显模块

此模块主要用74LS164来实现，74LS164是8位移位寄存器，其状态转换表如表1所示

表1 74LS164状态转换表

由上面的状态转换表得到东西方向和南北方向绿、黄、红灯的逻辑表达式，如表2所示

南北方向

东西方向

红

黄

绿

表2东西方向和南北方向绿、黄、红灯的逻辑表达式

由于要求电路可以通过开关将交通灯手动调整为夜间状态，夜间状态只有黄灯闪耀。所以通过一单刀双掷开关和与门来实现，同时加一反相器，使开关输出的信号经反相器后输入与门。开关打开的时候输入是高电平，为正常工作状态，开关闭合的时候输入是低电平，为夜间工作状态，此时就只有黄灯闪耀，绿灯红灯都不亮了。

灯显模块电路图如图1

图1 灯显模块电路图

2.1Hz标准脉冲和分频部分

此模块右半部分用555定时器连成多谐振荡器产生秒脉冲，多谐振荡器的周期为T=（R1+2R2）C㏑2。选定C为10nF，R1为0.901676MΩ，则R2为72.1501MΩ。此模块电路图如图3

图3 1Hz 标准脉冲和分频部分模块电路图

在Multism2001中仿真次模块，用示波器观察分频模块，A 、B 输入端口分别接秒脉冲的输出和分频电路的输出。下图为观察到的波形图，由波形图可得，波形1为波形2的5分频波形。可见此模块的功能正确。

3. 数字显示控制部分

此模块选用十进制同步加、减计数器（双时钟）74LS192和七段数码显示管DCD_HEX 来实现。采用74LS192的减法计数功能，把减计数脉冲输入接秒脉冲，加计数脉冲输入接高电平。每个路口用两片74LS192设计为30进制计数器，令第一片74LS192的借位输出作为第二片的计数脉冲。数字显示由29减到0，然后通过置数信号再次置为29，依次循环下去。观察表1的74LS164状态转换表，状态5和状态11时，黄灯闪烁，而此时恰好有Q4、Q5状态为1、0和0、1，若

在此时采用一个异或门连接Q4、Q5，当黄灯闪烁时异或门输出1，由于灯显部分的每一状态持续时间为5秒，所以异或门输出1的持续时间也为5秒，5秒之后又变为低电平，且低电平要持续25秒。此时若在异或门后接一个单稳态，且令暂态时间为1秒，由于单稳态输出为高电平，所以需通过一个反相器接到置数端，而74LS192是异步置数，因此当黄灯停止闪烁时，数显部分置数为29，新的循环开始。选用的七段译码显示管DCD_HEX具有译码功能。

在Multism2001中仿真次模块，为了能够尽快看到仿真结果，可将从灯控部分输出的置数信号的频率扩大1000倍，即用200Hz代替0.2Hz，可见，两组数码显示管显示的数据从29减到0，再置数到29，再依次减到0，并且两组数据是同步的。可得，数字显示模块的控制电路设计正确，能够完成要求的功能。

五、总体电路设计图

在Multism2001中仿真此电路，当夜间控制开关断开时，整个电路处于正常工作状态，当南北路口绿灯亮，东西路口红灯亮时，数字显示开始从29倒计时，每秒减1，当数字减到4时，南北路口黄灯亮，当数字减到0后，南北路口变为红灯，东西路口变为绿灯，同时，数字显示为29，并开始倒计时。整个交通灯以此状态依次进行下去。

当闭合夜间控制开关时，红绿灯全灭，只有黄灯不停闪烁。

可见，整个电路完成了设计要求，此电路设计是正确的。

总体电路如图4

图4 总体设计电路图

数字电子技术课程设计之交通灯控制系统

数字电子技术课程设计之交通灯控制系统专业班级：物联网112 指导教师：陈际组成员：王海超、殷修修、张天一

一、内容摘要二、设计内容与要求三、方案分析四、原理图设计 4、1信号灯控制器电路 4、2信号灯译码器电路 4、3计时器系统 4、4显示译码器 4、5 LED七段数码管 4、6 555振荡器组成的秒脉冲电路五、整体电路图以及工作原理六、参考文献一、内容摘要电路通过两个D触发器组成的四进制级数器和由与非门组成的译码器来控制主干道和支干道红、绿、黄灯的状态变化，从而达到疏

通车辆安全顺利通过十字路口，有555计时和电容电阻组成的秒脉冲发生器，计时器由两个74LS190计数器构成，分别用于计时的十位和个位，显示译码器把74LS190输出的BCD码译成七位二进制代码通过七段数码管显示出相应的十进制数。二、设计内容与要求为了确保在十字路口车辆安全顺利的通过，在交叉路口设置红、绿、黄三种信号灯，红灯亮时禁止通行，绿灯亮时允许通行，黄灯亮时给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线外。任务和要求： 1、在主干道和支干道之间交替放行，主干道每次放行50秒，支干道每次放行40秒。 2、每次绿灯亮变红时，黄灯先亮4秒，而原红灯不变。 3、用十进制数显示放行与等待时间。三、方案分析方案一、用数电电子技术来实现交通灯的控制 1、交通灯控制系统原理框图如图1-1所示主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成，秒脉冲发生器是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，经驱动电路驱动信号灯工作，控制器是系统的主要成分，由它控制定时器和译码器工作。

简易交通灯控制电路的设计课程设计

长安大学电子技术课程设计题目简易交通信号灯控制器班级姓名黄红涛指导教师温凯歌日期前言在现代城市中，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。有了交通灯之后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，在本次课题为简易交通灯的课程设计中，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的方法，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。

本设计分为两个部分：第一部分是由定时器、时钟脉冲驱动和控制器组成的秒脉冲信号发生装置；第二部分是有译码器、发光二极管和数码管组成的交通信号灯以及时间显示装置。各部分采用分模块设计，正文中详细介绍了各模块的功能和原理。为了完成本次设计，参阅了大量的资料，包括所用到的芯片的详细中英文资料。搜集和查阅资料是一个漫长但是非常重要的过程，获取各模块电路原理，然后经过讨论比较，结合课题要求，确定出一套最合适的方案。小组人员花费几天时间，通过图书馆和上网查阅资料，分别查阅到相应资料。经过商讨，结合现有资料，制定基本框架，并基本定出电路图。在MULTISIM软件里进行电路仿真，来验证电路的正确性。通过仿真来验证实验原理和电路的正确性。在整个过程中，充分发挥主观能动性，将平时所学的理论知识和实际相结合，往往理论可行的东西，实际并不一定能出现结果，这就是我们需要解决的问题，通过问老师或者查资料来分析解决问题。最后确定仿真没有错误后，汇总电路图。本设计分为两大部分，交通信号灯以及译码显示电路（时间显示）部分由黄红涛同学和韩白雨同学负责主导设计；秒脉冲信号发生以及控制部分由任永刚同学负责，最后进过整合后得到完整系统。由于缺少实践经验，并且知识有限，所以本次课程设计中难免存在缺点和错误，敬请老师批评指正。黄红涛 2010年12月29日目录前言 (2)

智能交通信号灯控制系统设计

编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计指导教师xxx 学生姓名杨红宇学号201321501077 专业交通运输教学单位德州学院汽车工程系（盖章）二O一五年五月十日

德州学院毕业论文（设计）中期检查表

目录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。杨红宇要：但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。

智能交通灯控制器的设计报告

2012年电子技术课程设计说明书题目：7 智能交通灯控制器的设计（A）学生姓名：张鲜艳学号： 0407 院（系）：电气与信息工程学院专业：自动化指导教师：辛登科 2012 年 12 月 4日

目录 74LS08、74LS32、74LS04简要说明....................... 错误!未定义书签。 CD4511简要说明....................................... 错误!未定义书签。 4 74HC190 简要说明................................... 错误!未定义书签。 5 元器件清单............................................. 错误!未定义书签。 6 调试过程及测试数据（或者仿真结果）..................... 错误!未定义书签。通电前检查........................................... 错误!未定义书签。通电检查............................................. 错误!未定义书签。按钮开关的检查................................... 错误!未定义书签。 CD45111模块的调试............................... 错误!未定义书签。 NE555单元电路的调试............................. 错误!未定义书签。 74LS04非门的调试................................. 错误!未定义书签。 74LS32非门的调试................................. 错误!未定义书签。发光二极管的调试................................. 错误!未定义书签。结果分析............................................. 错误!未定义书签。 7 小结：................................................. 错误!未定义书签。 8 设计体会及今后的改进意见............................... 错误!未定义书签。体会................................................. 错误!未定义书签。本方案特点及存在的问题............................... 错误!未定义书签。改进意见............................................. 错误!未定义书签。

微机原理课程设计——交通灯控制系统

南通大学电子信息学院微机原理课程设计报告书课题名交通灯控制系统班级 _______ 学号 __________ 姓名 ____ 指导教师 ______ 日期 _________

目录 1 设计目的 (1) 2 设计内容 (1) 3 设计要求 (1) 4 设计原理与硬件电路 (2) 5 程序流程图 (4) 6 程序代码 (4) 7 程序及硬件系统调试情况 (8) 8 设计总结与体会 (9) 9 参考文献 (9)

1 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,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。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,车站, 码头等公共场所,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,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 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。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。 2 设计内容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。要求能实现自动控制和手动应急控制。 3 设计要求在Proteus环境下，结合课程设计题目，设计硬件原理图，搭建硬件电路软件设计

基于PLC的智能交通灯控制系统设计开题报告

南京师范大学中北学院
毕业设计（论文）开题报告
（ 10 届）
题目：基于 PLC 智能交通灯控制系统设计
专业：电气工程及其自动化
姓名： xxx 学号： xxx
指导教师： xxx 职称：
填写日期：
2014 年 2 月 20 日
南京师范大学中北学院教务处制
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格

审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及院、系审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2011 年 4 月 26 日”或“2011-04-26”。
4．院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院长签名章、中北学院公章，非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章、联办二级学院公章。

毕业设计（论文）开题报告
1．本课题的目的及研究意义：
随着我国交通事业的迅速发展，各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使得城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。因此，提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先进行车流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过。可见，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是：能有一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统。
我所要研究的就是基于 PLC 的智能交通灯控制系统。智能交通系统（ITS—— Intelligent Transport Systems）ITS 是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系，其主要内容是：将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术及电子传感技术等有效的集成，并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。由于交通系统具有较强的非线性、模糊性和不确定性，是一个典型的分布式非线性系统，而且具有多种信息来源、多传感器的特点，用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城市交通信号控制系统发展的方向。
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求，交通运输是国民经济和现代社会发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高，智能交通便成为现代社会经济发展的客观要求。

单片机设计方案——交通灯控制系统设计方案

单片机课程设计报告交通灯控制系统设计

摘要本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51（实物用AT89S52）、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机，40个引脚，片内含4KB Flash ROM和128B RAM，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行 25秒，B道放行20秒。一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。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。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。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。

目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1：源程序代码 (13) 附2：系统原理图 (20)

教学设计方案优秀范例

第一章网络的组建与运行 1.1 认识计算机网络一、课程标准中的相关内容 1．了解计算机网络的主要功能.分类与拓扑结构 2．通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法；知道网络服务器的主要作用与基本原理；能说出代理服务器的概念并知道其作用。二、教学目标 1．知识与技能：掌握计算机网络的组成功能与分类。 2．过程与方法：通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法，提高分析信息的能，增强学生利用信息技术解决实际问题的能力。 3．情感态度与价值观：消除学生对计算机网络认识的神秘感，提高学习网络技术的兴趣，培养学生全局思考问题的习惯，培养学生协作学习的习惯。三、学生分析在开始高中选修课学习之前，学生已经对网络技术有所应用，并初步了解一些计算机网络的知识，但是缺乏系统的学习过程，对于应用中碰到的很多问题存在疑惑，同时在整个社会大环境下，网络应用带来的方便性以及网络技术的神秘性对学生有着非常大的吸引力，学生对网络技术具有天生的兴趣，充分培育和利用好学生的这些兴趣，将使教学更轻松。课程的开展一方面是让学生对计算机网络有一个概括而全面的认识，另一方面也是为接下来的学习打下基础。让学生从“知其然”到“知其所以然”。在教学组织中安排学生参观网络中心，注意到学生好奇心比较大，而一般学校的网络中心设备比较多，可能网络中心本身的空间也比较小，为了取得较好的效果，减少意外的发生，需要对学生进行分组，教师在组织过程中也要注意引导学生的注意焦点。本课设计了一个课堂任务，就是根据对网络中心的观察和管理员的讲解，画出一个校园网络拓扑结构图来，拓扑图对学生来说也是首次接触，怎样去表达网络的拓扑结构，应当要给与适当的引导，这里可以适当的演示一些简单的网络拓扑效果图，以便学生轻松上手。四、教材分析 1.本节的作用和地位本节分别从计算机网络的功能.组成结构和应用的角度看待到底什么是计算机网络，它与通信网络的关系是怎样的，引导学生认识计算机网络的概念。作为本书的开首节，一方面是对学生从前已有的计算机网络经验和知识作一次归纳总结，另一方面也是为了将来学习需要打下基础。 2．本节主要内容计算机网络的迅速发展涉及到计算机和通信两个领域。计算机网络对信息社会中的活动.个人发展等方面产生越来越广泛而深远的影响。本课首先通过“交流讨论”对什么是计算机网络这个概念进行探讨。通过“实地考察”进一步激发其感知，加深对计算机网络概念的感性认知。通过“归纳概括与设计拓扑图”，帮助学生更好地进行概括，为学生对感念的理解搭起一个支架。 3.重点难点分析教学重点：引导学生归纳和总结他们已有的知识经验，概括出技术网络的基本

数字系统课程设计-交通灯控制器实验报告

交通灯控制器 ——数字系统设计报告姓名：学号：

一．实验目的 1.基本掌握自顶向下的电子系统设计方法 2.学会使用PLD和硬件描述语言设计数字电路,掌握 Quartus II等开发工具的使用方法 3.培养学生自主学习、正确分析和解决问题的能力二．设计要求我所选择的课题是用Verilog HDL实现交通灯控制器。该课题的具体内容及要求如下：主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为确保车辆安全、迅速地通过，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯禁止通行；绿灯允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外。主干道和乡村公路都安装了传感器，检测车辆通行情况，用于主干道的优先权控制。（1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。（2）当乡村公路有车时，而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通行，让乡村公路通行。主干道最短通车时间为25s 。（3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车25s，乡村公路通车16s交替进行。（4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为16s。（5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮5s时

间的黄灯作为过渡。（6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用红、绿、黄三种颜色的发光二极管作交通灯。（7）要求显示时间，倒计时。（C表示乡村道路是否有车到来，1表示有，0表示无；SET用来控制系统的开始及停止；RST是复位信号，高电平有效，当RST=1时，恢复到初始设置；CLK是外加时钟信号；MR、MY、MG分别表示主干道的红灯、黄灯和绿灯；CR、CY、CG分别表示乡村道路的红灯、黄灯和绿灯，1表示亮，0表示灭）系统流程图如下：（MGCR:主干道绿灯，乡村道路红灯；MYCR:主干道黄灯，乡村道路红灯；MRCG:主干道红灯，乡村道路绿灯；MRCY:主干道红灯，乡村道路黄灯；T0=1表示主干道最短通车时间到，T1=1表示5秒黄灯时间到，T2=1表示乡村道路最长通车时间到。）

交通灯控制电路设计.doc

百度文库长沙学院电子技术课程设计说明书题目交通灯控制电路设计系( 部) 电子信息与电气工程系专业 ( 班级 ) 电气工程及其自动化姓名龙欣学号B214 指导教师张海涛起止日期电子技术课程设计任务书(27) 系（部）：电子信息与电气工程系专业：电气工程及其自动化指导教师：张海涛课题名称交通灯控制电路设计

百度文库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外。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。设设计要求： 1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。计 2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法，能够运用所学知识设计一定规模的电路。内设计任务：容 1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。及 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，主干道亮红要灯。求 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，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设置5s 计时显示电路。 1、系统整体设计；设 2、系统设计及仿真；计 3、在 Multisim 或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示；工作 4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程，量参考文献、设计总结等。起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注进第一天课题介绍，答疑，收集材料第二天设计方案论证度安第三天进行具体设计排第四天进行具体设计第五天编写设计说明书指导老师月教研室年日意见意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名龙欣学号B214专业电气班级 2

交通灯控制器设计(课题设计)

题目______ ＿____＿_____ 班级＿＿_ _＿＿＿__＿_____＿学号_______ _____＿_______ 姓名______＿___ ____＿_____＿_＿＿指导＿__＿___ ＿ _＿＿_＿__＿___＿＿_ 时间＿＿_ _________＿__

电子技术课程设计任务书

目录 1、总体方案与原理说明．.. .．．．. ．. . . ．. ．. . ．. .. .．. . . ．．. ．．.. .. . . . ．．. . . ．. . ．１ 2、C l o cｋ的分频电路. . .. . . ．．. . ．. ．.．.. . ．. ．．. ．. . . . . ．. . . .．．.2 3、数码管显示电路. . . . ．．. ．．.. ．. . ．. . . . .. . ．. .. . . .．．.．．. . .. ３ 4、主控制电路. . . ．. .. . ．. .. . ．.. . .... ．. . ．. . . . . . . . . . .. ．. ．4 5、交通灯显示电路. . ．．. . .．..．. . .．. ．．．．．. . . . . . . . .. .

．...．.．．.．.．.５6、总体电路原理相关说明. ．. . . .. . . . ．. . ．. . . . . . . ．. ．.．... . . .. .6 7、总体电路原理图．..．. . ．. ．. ．... . ..．．. . .．. . . ．. . ．....． (7) 8、元件清单. . . . ．. . . . ．. .．. . ．..．.. . . . . . . . .. . . . . .．. . . . . ．8 参考文献. .. .. .. ．．. . .. ．. . . ．．. .. . ．.. . . . ．. . ．. . . . .. ．.. ．．. . ．．．. . ．.．．.. ..．．９设计心得体会. . . . . .. . . . ．. ... . . .．.. ．．. ... ．. ．．．．. ．. . . . . . . . ... . ．.. .．. .．10

电路分析教案单元教学设计方案17-18(可编辑修改word版)

淄博职业学院《电路分析》课教学方案教师：张涛序号：17-18 授课时间第12 周周 1 1-2 周 2 1-2 周 3 1-4 周 5 1-4 授课班级P14 电气4、5、6 班上课地点多媒体教室学习内容串联谐振电路、并联谐振电路课时 4 教学目标专业能力 1.理解 RLC 串联电路、并联电路发生谐振的条件； 2.理解RLC串联电路、并联电路谐振时的特性； 3.了解特性阻抗和品质系数的物理含义； 4.理解RLC串联电路、并联电路的频率特性。方法能力 1.培养学生掌握RLC串联电路、并联电路的基本分析法和综合利用知识的能力。 2.注重对学生探究科学方法、创新精神的培养。社会能力 1.培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神， 2.增强学生的合作意识和团队精神。目标群体1、具备一定的电工学基础知识 2、掌握了高中物理的电路知识。教学环境多媒体教室教学方法讲授法、实际案例法相结合。时间安排教学过程设计 90 分一、资讯：（45 分钟） RLC 串联电路：对时域电路：KCL ∑i(t) = 0 ； KVL，∑u(t) = 0 。故KCL 的相量形式：- u s1 + ∑I = 0 + + u s2 u s 可表述为：在电路任一结点上的电流相量代数和- 零。- + u s3- KVL 的相量形式： ∑U = 0 可表述为：沿任一回路，各支路电压相量代数和为零。注意：一般情况下，在交流电路中，对任一结点∑I ≠ 0 ，对任一回路∑U ≠ 0 。（一）R、L、C 串联交流电路在R、L、C 串联交流电路中，电流电压参考方向如图所示：钟

1. 电压电流关系 u = u + u + u 根据 KVL 可列出： R L C = Ri + L d i + 1 ? i d t d t C 如用相量表示电压与电流关系，可把电路模型改画为相量模型。 KVL 相量表示式为：U = U R + U L + U C = [R + j( X L - X C )]I U = R + j( X - X ) I L C 电阻、电感和电容的伏安关系相量形式具有一定的共性。 2. 阻抗的串、并联（1）阻抗：无源单口网络端口电压相量和电流相量之比，定义为该单口网络的阻抗。对电流起阻碍作用。 Z = U 欧姆定律的相量式： I 说明以下几点： 1. 单一元件（R 或 L 或 C ）的阻抗为： Z = - j 1 = - jX Z R = R ； Z L = j L = jX L ； C C C 2. 单口网络的阻抗值取决于网络内部的结构、各元件参数和电源的频率。 3. 阻抗 Z 是一个复数，有直角坐标和极坐标两种形式。阻抗的串、并、混联是复数运算。 Z = Z = U = U - 1）用极坐标表示 I I u i Z = U 即可得： I = - U = R 2 + ( X - X )2 = Z u i I L C 即：阻抗的模|Z |等于电压有效值与电流有效值之比，阻抗角：阻抗的幅角称为阻抗角，它等于电压与电流的相位差。

交通灯电路设计

第三章数字电路课程设计课程设计1：交通灯逻辑控制电路设计一、简述：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。交通灯控制电路的系统框图如图3.1.1所示：图3.1.1 交通灯控制器系统框图二、设计任务和要求设计一个十字路口交通信号灯控制器。基本要求如下： 1．满足图3.1.2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。 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3.1.3所示。图3.1.3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3.1.3 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0，然后以每秒加1计数方式方式工作，直至加到绿灯灭为止；当黄灯亮时，置显示器为0，然后以每秒加1计数方式方式工作，直至加到黄灯灭为止；当红灯亮时，置显示器为0，然后以每秒加1计数方式方式工作，直至加到红灯灭为止。例如：假设每个单位时间为3 秒，当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为0，并使数显计数器开始加“1”计数，当加到绿灯灭而黄灯亮时，数显的值应从14跳回到0，同时黄灯亮，黄灯计数，当数显值从2跳到0时，此时黄灯灭，而南北方向的红灯亮；红灯计数加“1”计数，当加到红灯灭时，数显的值应从17跳回到0。同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向开始计数。 4．扩展功能：（1）用LED 发光二极管模拟汽车行驶电路。当某一方向绿灯亮时，这一方向的1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 NSG t

交通灯控制系统课程设计

2011年至2012年第1学期《单片机原理与应用》课程设计班级1006402 指导教师涂立旎学生人数___ _3__ ___ 设计份数 1 2011年12月23日

城市交通灯控制系统设计报告 1006402-42 流溪 1006402-24钱升 1006402-06毛运鹏一．设计时间 2012年12月19日——2011年12月23日二．设计地点一实验楼401机房三．设计小组及成员分工 1006402-42 流溪（组长，编写及调试程序） 1006402-24 钱升（负责设计报告的书写及资料整理） 1006402-06 毛运鹏（原理图、流程图设计）四．指导老师涂立老师，旎老师五．设计题目基于51型单片机的城市交通灯控制系统六．设计容及目标 1.该交通灯系统的设计容本设计是基于AT89S51单片机的十字路口交通灯控制系统，利用6个发光二极管模拟交通灯。按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统，通行时间（或禁止时间）30秒，准备时间3秒，在准备时间里黄灯闪烁3次，闪烁频率为0.5秒，周而复始。 2.该交通灯系统的设计目标本系统结构简单，操作方便；可实现自动控制，具有一定的智能性；对优化城市交通具有一定的意义。本设计将各任务进行细分包装，使各任务保持相对独立；能有效改善程序结构，便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。

七．流程图与原理图及部分说明 1.程序流程图如图1所示：图1. 程序流程图 2.主程序流程图步骤说明：（1）东西方向车道红灯亮，南北方向车道绿灯亮。表示东西方向车道上的车辆禁止通行，南北方向车道允许通行。绿灯亮足规定的时间隔时，控制器发出状态信号，转到下一工作状态。

(完整word版)小学数学教学设计方案.doc

叙述式教学设计方案模板课题名称《认识钟表》移秀溱潼中心小学一、概述 · 小学数学一年 ·教版《数学》一年上册84、 85一 · 、分、整、大几 · 表在日常生活中有着广泛的用二、教学目标分析 1、知与技能：初步面，会看面上的整和大几 2、程与方法：展初步的察能力、手能力、概括能力和合作意。 3、情感度与价：建立念，从小养成按作息和珍惜的良好；体会数学与生活的密切系，展初步的数学用意。三、学习者特征分析本元在学生掌握 20 以内数的基上，系日常生活的需要表面上的整和接近整。于一年的学生来，既熟悉又陌生。有些学生已具有一定的表的，但他、看表的方法是零碎的、不具体的；也有些学生在学与生活中念差，表的知感到陌生。就需要在老的引下，提升、概括科学地表的方法，同，学生行珍惜的教育，培养学生合理安排的良好。四、教学策略选择与设计理念：本力求把新的教学理念融入堂教学之中，整堂都以学生自主探究和活主，学生通操作、自体，表。在本教学中体以下几点：（一）知呈生活化：“数学的生活化，学生学的数学”是新程理念之一。新知从生活中自然出，使学生初步感知“数学从生活中来，到生活中去”，使数学堂回儿童的生活世界。（二）学生学自主化：本的教学内容表面、整刻、判断大几等，都是在老的引下，学生在充分的口、手、的探索程中自主得。（三）学程活化：新程以学生主体活主要方式，把学主交学生。充分信息技的，恰当运用代教育技丰富多彩的活情境，激起学生参与活的趣与欲望，使学生能于一种新奇、、快的活氛中，自践，大胆探索。五、教学资源与工具设计教学准：件，面模型等。六、教学过程一）入 1、（滴嗒滴嗒，滴嗒滴嗒??会走没有腿，会没有嘴，它会告我，什么候起，

交通灯控制器课程设计说明书

交通灯控制器课程设计说明书课程设计说明书学生姓名：____________ 学号：________________ 学院：_______________________________________ 专业：_______________________________________ 题目：_____________ 交通灯控制器_____________ 指导教师：职称：

2010年1月15日目录 1、实验任务 (3) 2、实验目的 (3) 3、设计方案 (3) 4、参考电路设计 (4) 5、实验仪器设备 (9) 6、实验心得 (10)

一.实验任务设计一个交通灯控制器，具体要求如下： 1、以红，黄，绿三种颜色的发光管作为交通灯。绿灯亮表示可以通行, 红灯亮表示禁止通行.黄灯亮表示未通过的车辆禁止通行. 2、每次放行时间为30秒，红转绿或绿转红时，需黄灯亮5秒作为过度。二.实验目的 1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程。 2、学习使用PROTEL软件绘制电路原理图和印刷版图。］ 3、掌握应用EWB对设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。三.设计方案交通灯控制器参考方案图1 图1为交通灯控制器的一个参考设计方案。在这一方案中，系统主要由控制器.定时器?脉冲信号发生器.译码器?信号灯组成。 TL.TY为定时器的输出信号，ST为控制器的输出信号。当车道绿灯亮时，定时器开始记时，当记时到30秒时，TL输出为1,否则，TL=0；当车道黄灯亮后，定时器开始记时，当记时到5秒时，TY输出为1,否则，TY=0；

ST 为状态转换信号，当定时器数到规定的时间后，由控制器发出状态转换信号，定时器开始下一个工作状态的定时计数。控制状态为: 表1 ?状态转换表图2画出了控制器的状态转换图，图中TY 和TL 为控制器的输入信号, ST 为控制器的输出信号。 00 .01 . 11. 交通信号灯有四个状态, 用SO. 来表 SI. S2 ? S3 示，并且分别分配编码状态为