交通灯控制电路的设计
交通灯控制电路的设计
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 ，南北方向为副干道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辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。
2、主干道通行40秒，南北通行时间为20秒。
3、每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5s ，才能变换通行车道。
4、黄灯亮时，要求每秒闪烁一次。
二、方案设计与论证
首先根据设计的任务与要求，经过分析得出要设计的这个交通灯控制电路的功能满足以下几点：
1、控制主干道A 与副干道B 的信号灯的亮灭。
2、可以对主干道与副干道的信号灯亮的时间进行倒数计时。
3、实现黄灯的每秒闪烁。因此我们可以知道此电路应包含振荡电路、计数器电路、译码显示、主控制电路和信号灯译码驱动器等五个部分，并分析其原理图如图1所示并作出以下两种方案。
图1
方案一：
将整个电路工作循环周期65S 作为总时间，用74LS192芯片在此基础上进行分段，依次是40S 主干道绿灯亮副干道红灯亮，5S 主干道黄灯闪烁，20S 支干道红灯亮副干道绿灯亮，5S 副干道黄灯闪烁。再根据每一段的输出信号不同用基
计数器电路
振荡电路
主控制电路
信号灯译
码驱动器
译码显示
本逻辑门电路连接交通灯来实现每段时间不同的灯亮。此方案易于分析理解，缺点是相对于第二种方案可操作行比较差，需要的原件比较多，看起来比较复杂，不易实现，同时性价比较低。
方案二：
对红绿灯时段分别倒数计时，运用红绿灯变化时的高低电平对74LS192芯片进行置数，使之能分别进行40S、5S、20S倒数计时，再通过74LS160芯片的输出端进行各种逻辑组合运算控制红黄绿三种灯的亮灭，通过555定时器提供的脉冲信号控制黄灯的闪烁。此方案与方案一相比更易操作，用到的逻辑运算器件也比方案一要少，现实应用时可用性好，性价比较高。
三、单元电路设计与参数计算
1、振荡电路
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，具有成本低，性能可靠的优点，只需外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
555定时器的功能表如下：
脉冲信号源选用555定时器产生，频率为1Hz,根据555定时器构成的多谐振荡器原理，可得出公式：振荡周期为T=0.7(R1+R2)C和振荡频率为f=1/T。各项数据可为R1=47KΩ，R2=51KΩ，C1=10uF,C2=10nF,根据555定时器的功能实现效果来连接电路，其电路图如图2所示。
图2 振荡电路
图2
2、计数器电路
电路工作循环周期为65S ，，主干道红灯为20S ，绿灯为40S ，副干道上红灯40S ，绿灯20S ，黄灯5S ，本设计我选用了74LS192和74LS160，74LS192芯片具有倒数计时清零置数功能，用来进行倒数计时，74LS192的引脚排列和逻辑符号如下图所示：
图中：其中CPu 为加法计数端，CPn 为减法计数端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，MR 为清除端，Q1、Q2、Q3、Q4为数据输出端。
74LS192的功能表如下：
R
4
D C
7
Q
3
GND
1
VCC
8
T R
2
T H
6
C V
5
U11
555
R1
47k
R2
51k
C1
10uF
C2
10nF
74LS160是加法计数器用来进行同步计数来控制信号灯的亮灭。74LS160的功能表如下：
其中当使能端EP=ET=1时，为计数状态。
计时器电路分两部分，倒数计时部分和加法计时部分。倒数计时部分电路如图3所示，加法计时部分电路如图4所示。
图3
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U1
74LS192
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U2
74LS192
图4
3、译码显示
此部分电路的作用是将倒数计数器电路中的数值通过数码显示管显示出来便于人们可以直接观察，此电路通过555定时器输入脉冲信号到74LS192芯片再接数码显示管，使数值以倒数计时方式显示出来，预置主干道显示器为40秒，然后以每秒减1计数方式工作，直至减到数为“0”，然后预置主干道显示器为5秒，然后以每秒减1计数方式工作，直至减到数为“0”，接着副干道分别预置20秒和5秒，以每秒减1计数方式工作，直至减到数为“0”，一次工作循环结束，而进入下一方向的工作循环。其电路图如图5所示。
D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO
15
ENP 7ENT 10CLK 2LOAD 9MR 1
U6
74LS160
图5 译码显示电路
4、主控制电路
主控制电路主要是74LS192芯片输出的信号到数码显示管，每次计时完成后此输出信号通过基本逻辑运算对74LS192和74LS160芯片进行重新置数使得整个交通灯控制系统能循环的进行下去。其电路图如图6所示。
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U1
74LS192
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U2
74LS192
1
2
3
U3:A
7432
4
5
6
U3:B
7432
9
10
8
U3:C
7432
12
13
11
U3:D
7432
2
3
1
U4:A
7433
5
6
4
U4:B
7433
1
2
3
U5:A
7403
D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO
15
ENP 7ENT 10CLK 2LOAD 9MR 1
U6
74LS160
9
108
U10:C
7408
11
10
U7:E
7404
12
13
11
U10:D
7408
1
2
U7:A
7404
图6 主控制电路
5、信号灯译码器电路
此部分电路是为了将计数器输出的信号转变为红黄绿三种颜色的灯变化所需的信号，通过计数器74LS160输出的信号进行基本逻辑运算控制红灯和绿灯的亮灭，黄灯的闪烁则是通过74LS160输出地信号和555定时器所产生的脉冲信号进行逻辑运算实现的。其电路图如图7所示。
图7 信号灯译码器电路
四、总电路工作原理及元器件清单
1．总原理图
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U1
74LS192
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U2
74LS192
1
2
3
U3:A
7432
4
56
U3:B
7432
9
10
8
U3:C
7432
12
13
11
U3:D
7432
2
3
1
U4:A
7433
5
6
4
U4:B
74331
2
3
U5:A
7403
R
4
D C
7
Q 3
GND
1
VCC 8
T R
2
T H
6
C V
5
U11
555
R1
47k
R2
51k
C1
10uF
C2
10nF
1
2
3
U9:A
7408
4
5
6
U9:B
7408
9
10
8
U9:C
7408
5
6
U7:C
7404
13
12
U7:D
7404
12
13
11
U9:D
7408
1
2
3
U10:A
7408
4
5
6
U10:B
7408
副干道
主干道R
4
D C
7
Q
3
GND
1
VCC
8
T R
2
T H
6
C V
5
U11
555
R1
47k
R2
51k
C1
10uF
C2
10nF
2．电路完整工作过程描述（总体工作原理）
该电路的工作原理：刚开始时，计数器74LS160的输入端全部接地，通过计数器74LS160输出的信号进行基本逻辑运算控制红灯和绿灯的亮灭，黄灯的闪烁则是通过74LS160输出地信号和555定时器所产生的脉冲信号进行逻辑运算实现的。同时计数器74LS160输出的信号经过逻辑器件的关系控制作为计数器74LS192的输入，计数器74LS192会预置数40秒，然后在信号脉冲的作用下和555定时器的共同作用下开始进行倒计时，当倒计时倒为零时，每次计时完成后此输出信号通过基本逻辑运算对74LS192和74LS160芯片进行重新置数使得整个交通灯控制系统能循环的进行下去。从而实现对主干道，副干道的绿灯、黄灯和红灯的亮灭的控制，让它实现我们想要的功能。 3．元件清单
元件序号 型号 主要参数 数量 备注 U1，U2 74LS192 2 计数器 U3 7432 4 或门 U4 7433 2 或非门 U5 7403 1 与非门 U6
74LS160
1
计数器
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U1
74LS192
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U2
74LS192
1
2
3
U3:A
7432
4
5
6
U3:B
7432
9
10
8
U3:C
7432
12
13
11
U3:D
7432
2
3
1
U4:A
7433
5
6
4
U4:B
7433
1
2
3
U5:A
7403
D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO
15
ENP 7ENT 10CLK 2LOAD 9MR 1
U6
74LS160
1
2
3
U9:A
7408
4
5
6
U9:B
7408
9
10
8
U9:C
7408
5
6
U7:C
7404
13
12
U7:D
7404
12
13
11
U9:D
7408
1
2
3
U10:A
7408
4
56
U10:B
7408
副干道
主干道R
4
D C
7
Q 3
GND
1
VCC 8
T R
2
T H
6
C V
5
U11
555
R1
47k
R2
51k
C1
10uF
C2
10nF
9
108
U10:C
7408
11
10
U7:E
7404
12
13
11
U10:D
7408
1
2
U7:A
7404
U7 7404 4 非门 U8
7SEG-BCD
2 数码管 U9，U10 7408 8 与门 U11 555 1 定时器 U12 res 47k,51k 2 电阻 U1
3 cap
10nF,10uF 2 电容 U14,U15
TRAFFIC LIGHTS
2
交通灯
五、仿真调试与分析
在proteus 软件中对电路进行了仿真调试，得到了测试效果如图8到图11所示四种状态。由于74LS192芯片可以进行倒数计时，74LS160芯片的输入端全部接地，故信号灯的输入信号是由这两种芯片的信号以及555定时器所产生的脉冲信号进行各种逻辑运算得到的，总共可得到以下几种结果：
1、前40S 内主干道绿灯亮，副干道红灯亮，见图8；
图8
2、中间5S 主干道黄灯闪烁，副干道红灯亮，见图9；
D015
Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U1
74LS192
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U2
74LS192
1
2
3
U3:A
74324
5
6
U3:B
7432
9
10
8
U3:C
7432
12
13
11
U3:D
7432
2
3
1
U4:A
7433
5
6
4
U4:B
7433
1
2
3
U5:A
7403
D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO
15
ENP 7ENT 10CLK 2LOAD 9MR 1
U6
74LS160
1
2
3
U9:A
7408
4
5
6
U9:B
7408
9
10
8
U9:C
7408
5
6
U7:C
7404
13
12
U7:D
7404
12
13
11
U9:D
7408
1
2
3
U10:A
7408
4
5
6
U10:B
7408
副干道
主干道R
4
D C
7
Q
3
GND
1
VCC
8
T R
2
T H
6
C V
5
U11
555
R1
47k
R2
51k
C1
10uF
C2
10nF
9
10
8
U10:C
7408
11
10U7:E
7404
12
13
11
U10:D
7408
1
2
U7:A
7404
图9
3、后20S 内主干道红灯亮，副干道红灯亮，见图10；
图10
4、最后5S 主干道红灯亮，副干道黄灯闪烁，见图11；
图11
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U1
74LS192
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U2
74LS192
1
2
3
U3:A
74324
5
6
U3:B
7432
9
10
8
U3:C
7432
12
13
11U3:D
7432
2
3
1
U4:A
7433
5
6
4
U4:B
7433
1
2
3
U5:A
7403
D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO
15
ENP 7ENT 10CLK 2LOAD 9MR 1
U6
74LS160
1
2
3
U9:A
7408
4
5
6
U9:B
7408
9
10
8
U9:C
7408
5
6
U7:C
7404
13
12
U7:D
7404
12
13
11
U9:D
7408
1
2
3
U10:A
7408
4
5
6
U10:B
7408
副干道
主干道R
4
D C
7
Q
3
GND
1
VCC
8
T R
2
T H
6
C V
5
U11
555
R1
47k
R2
51k C1
10uF
C2
10nF
9
10
8
U10:C
7408
11
10U7:E
7404
12
13
11
U10:D
7408
1
2
U7:A
7404
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U1
74LS192
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U2
74LS192
1
2
3
U3:A
74324
5
6
U3:B
7432
9
10
8
U3:C
7432
12
13
11
U3:D
7432
2
3
1
U4:A
7433
5
6
4
U4:B
7433
1
2
3
U5:A
7403
D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO
15
ENP 7ENT 10CLK 2LOAD 9MR 1
U6
74LS160
1
2
3
U9:A
7408
4
5
6
U9:B
7408
9
10
8
U9:C
7408
5
6
U7:C
7404
13
12
U7:D
7404
12
13
11
U9:D
7408
1
2
3
U10:A
7408
4
5
6
U10:B
7408
副干道
主干道R
4
D C
7
Q
3
GND
1
VCC
8
T R
2
T H
6
C V
5
U11
555
R1
47k
R2
51k
C1
10uF
C2
10nF
9
10
8
U10:C
7408
11
10U7:E
7404
12
13
11
U10:D
7408
1
2
U7:A
7404
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U1
74LS192
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U2
74LS192
1
2
3
U3:A
74324
5
6
U3:B
7432
9
10
8
U3:C
7432
12
13
11U3:D
7432
2
3
1
U4:A
7433
5
6
4
U4:B
7433
U5:A
7403
D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO
15
ENP 7ENT 10CLK 2LOAD 9MR 1
U6
74LS160
U9:A
7408
4
5
6
U9:B
7408
9
10
8
U9:C
7408
U7:C
7404
U7:D
7404
U9:D
7408
U10:A
7408
4
5
6
U10:B
7408
副干道
主干道R
D C
Q
GND
1
VCC
8
R
H
C V
U11
555
R1
47k
R2
51k C1
10uF
C2
10nF
U10:C
7408
U7:E
7404
U10:D
7408
U7:A
7404
六、结论与心得
结论：
交通灯的整体控制电路经过Proteus软件的测试，倒计时以及信号灯变化等功能均可实现，只要开始接通电路，电路便可自动运行，主干道先倒计时40S 且绿灯亮，副干道倒计时40S且红灯亮，主干道的车辆可以自由通行；然后主干道黄灯闪烁5S副干道红灯不变，这能够提醒主干道过线的车辆快速穿越；接着副干道倒计时20S且绿灯亮，同时主干道倒计时20S且红灯亮，副干道的车辆可以自由通行；最后副干道黄灯闪烁5S且主干道红灯不变，这能够提醒副干道过线的车辆快速穿越。仿真结果得到预期效果，达到设计要求。
心得：
这次设计交通灯控制电路，可以说给我带来了很大的体会。刚开始的时候，不知道从何做起，不知道怎么设计方案。于是，就去查找资料，包括翻阅相关的书籍和上网查看，慢慢地才理清了一点头绪。做了几个方案都没有想要的效果，心里很着急，但最终还是冷静了下来，再慢慢地分析，在两个方案之间，终于敲定了一个方案。中间遇到了很多的问题，比如怎样设计主控电路、信号发生器怎样设计、所用的芯片的功能如何、需要的原件有什么、实际接上电路总是实现不了想要的效果等等问题。但都慢慢地理清里面的各种关系，思考着怎么做，需要什么东西，不断地动手尝试，寻找失败的原因，追寻成功的原理，一步一步地坚持了下来，达到了效果，完成了想要得到的东西，心中甚是高兴。
总之，经过这次的设计，我不但巩固了前面所学到的知识，知道了知识的重要；也培养了我解决问题的能力，提高了动手的能力，将书本上的东西变活，并且深刻地认识到，实践是检验真理的唯一标准；同时寻找帮助也是很重要的，认真去做的话，问题终究是可以解决的。
七、参考文献
[1]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社
[2]靳孝峰主编.数字电子技术基础，哈尔滨工程大学出版社，2010年
[3]李银华主编. 电子线路设计指导. [M]北京：北京航空航天大学出版社，2006年
[4]李继凯杨艳编著. 数字电子技术及应用，科学出版社
[5]李秀人主编. 电子技术实训指导. [M]西安：国防工业出版社， 2006年
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)
简易交通灯控制逻辑电路设计word精品
推南呼紅爭院 电子技术课程设计报告题目：简易交通灯控制逻辑电路设计 学生姓名： 学生学号： 年级：2014 级 专业：自动化 班级：(1)班 指导教师： 机械与电气工程学院制 2017年5月 简易交通灯控制逻辑电路设计
机械与电气工程学院自动化专业 1设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 本系统由单片机系统、数码管显示、交通灯显示系统组成。系统除基本的交通功能外，还具有倒计时。东西、南北两个干道交于一个十字路口，各干道有一组红、绿、黄三色的指示灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换。 1.2 课程设计的要求本次课程设计实现的交通灯是带有额外的功能，预期实现的主要功能如 下。 （1）具有时间显示功能，就是数码管倒计时功能； （2）红绿灯具有两种状态，南北直行，东西直行； （3）具有模式转换功能，切换到不同状态，交通灯通行时间不一样； 程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s,后东西段通行、南北段禁止60s,依此循环。系统分三种工作模式：正常模式、繁忙模式、特殊模式，并且通过三个按钮“正常”、“繁忙”、“特殊”可相互转化。 正常模式：直行时间显示数码管显示60。此时南北段直行通行（绿灯）、东西段禁 止（红灯）60s,倒计时到3s时，黄灯亮，提醒人们注意了。然后是东西段通行（绿灯），南北段禁行（红灯）,一直循环下去。 繁忙模式：南北段、东西段的通行时间改为30s，其它与正常模式类似。 特殊模式：特殊模式红灯全亮，倒计时20s，到最后3秒黄灯闪3次后并转入正常模式。 2 简易交通灯控制逻辑电路设计方案制定 2.1 简易交通灯控制逻辑电路设计的原理系统上电或手动复位之后，系统先显示状态灯及LED 数码管，将状态码值送显P1 口，将要显示的时间值的个位和十位分别送显P0 口，在此同时用软件方法计时1秒， 到达1s就要将时间值减1,刷新LED数码管。
简易交通灯电路设计
课程设计说明书 课程设计名称：数字逻辑课程设计 课程设计题目：简易交通灯电路设计 学院名称：信息工程学院 专业：计算机科学与技术班级： 学号：姓名： 评分：教师： 20 10 年9月16 日
摘要 随着社会经济快速发展以及现代社会人口的增加，顺应各种交通工具的发展和交通指挥的需要，加强交通道路管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，此时交通灯便应运而生。它已逐渐成为改善交通状况的一种重要工具。因此设计交通灯电路对我们的生活息息相关。 本次课题设计采用NE555产生计时信号，定时给出方波脉冲信号，同时采用CD4017集成芯片实现三种信号灯的自动循环功能，以及利用或门真值表功能实现简易交通灯的设计。此简易交通灯可以而且仅可以控制一条交通道路，主要实现红，黄，绿，红，黄，绿单向交通灯循环控制，但是同样可以改动电路从而实现红，黄，绿，黄，绿双向交通灯循环控制；而在时间控制上，红，黄，绿亮灯时间上取为2:1:2。 经过一系列分析准备，本次课题设计除了在手动控制上存在一些不足外，已完成电路设计要求。 关键字：循环控制计时电路译码电路 NE555 CD4017
目录（页码要调整下） 前言 (4) 第一章设计内容与要求 (5) 第二章简易交通灯设计方案 (5) 2.1基本要求设计方案..........................................,5 2.2提高要求设计方案..........................................,6 第三章系统组成及工作原理. (6) 3.1 系统组成 (6) 3.2 工作原理 (7) 第四章简易交通灯设计方案单元模块电路设计 (8) 4.1电源电路 (8) 4.2译码电路 (9) 4.3 光源电路 (10) 4.3.1红黄绿单向循环 (10) 4.3.2红黄绿黄红双向循环 (11) 第五章实验调试和分析 (12) 结论 (13) 参考文献 (14) 附录一 (14) 附录二 (15) 附录三 (16)
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
交通灯控制电路设计
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。 一、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。 二、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，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。 三、交通灯控制电路基本原理及电路设计 实现上述任务的控制器整体结构如图4-2-4 主干道信号灯支干道信号灯 译码驱动电路 主控制器时传钟感信器号 计时器 图4-2-4交通灯控制器结构图
1(主控制器 主控电路是本课题的核心，它的输入信号来自车辆的检测信号和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。主控电路属于时序逻辑电路，可采用状态机的方法进行设计。 主控电路的输入信号有: 主干道有车A,1，无车A,0; 支干道有车B,1，无车B,0; 主干道有车过30s为L,1，未过30s为L=0; 支干道有车过20s为S,1，未过20s为S,0; 黄灯亮过5s为P,1，未过5s为P,0。 主干道和支干道各自的三种灯(红、黄、绿)，正常工作时，只有4种可能，即4种状态: 主绿灯和支红等亮，主干道通行，启动30s定时器，状态为S; 0 主黄灯和支红灯亮，主干道停车，启动5s定时器，状态为S; 1 主红灯和支绿灯亮，支干道通行，启动20s定时器，状态为S; 2 主红灯和支黄灯亮，支干道停车，启动5s定时器，状态为S。 3 四种状态的转换关系如图4-2-5: 支道无车或主道有车未过30s 主绿灯主道有车支道有车支红灯或主支道均有车已亮过30s过5s S0未未主红灯主黄灯过过支黄灯支红灯S1S35s5s亮亮 S2 过5s支道无车或主主红灯道有车已过20s支绿灯亮
简易交通灯控制电路的设计
沈阳航空航天大学 程设计 （说明书） 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25s。 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15s。 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。 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，用multisim软件仿真 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?阎石，数字电子技术（第五版）.[M]北京：高等教育出版社，2005. 3. 陈孝彬，《555集成电路实用电路集》.高等教育出版社2002-8. 4. 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报告
成绩评定表: 指导教师签字： 年月日
一、 概述 简易交通灯电路是脉冲数字电路的简单应用，设计了交通信号灯不同方向在不同 的时间倒计时内，亮不同的的信号灯的功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此 交通灯可以在实现东西、南北方向红黄绿灯的颜色转换，接下来就是按照4个阶段循环 发光，并且如果发生紧急事件看，可以手动控制四个方向红灯全亮，禁止该道路的车 辆通行，特殊情况过后才能恢复正常。这在当今社会交通中具有广泛的应用价值，有 效的减少交通拥堵和交通事故。 本电路主要有四个模块构成：555脉冲发生器、5倍分频器、倒计数器、主控制电 路和手动控制电路。整个电路是有秒脉冲提供脉冲，有计数器进行计数功能向译码显 示电路显示倒计时，而且也控制三种灯泡的发光。 二、 方案论证 2.1设计思路 根据设计要求，十字路口车辆运行情况只有4种可能：1)设开始时东西方向绿灯 通行，南北红灯不通行，持续时间为 25s 。2)25s 后，东西方向绿灯变黄灯，南北方 向红灯保持不变，持续时间为 5s 。3)5s 后，东西方向黄灯变红灯禁止通行，南北方 向红灯变绿灯通行，持续时间为15s 。4)15s 后，东西方向红灯不变禁止通行，南北 方向绿灯变黄灯，5s 后又回到第一种情况，如此循环反复。因此，要求主控制电路也 有4种状态。其控制原理框图如图1所示。 图1简易交通灯电路的原理框图
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
交通灯控制电路
交通灯控制电路 交通灯的课程设计 [要点提示] 一、实验目的 二、实验预习要求 三、实验原理 四、实验仪器设备 五、练习内容及方法 六、实验报告 七、思考题 [内容简介] 一、设计任务与要求 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(黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 二、实验预习要求 1(复习数字系统设计基础。 2(复习多路数据选择器、二进制同步计数器的工作原理。 3(根据交通灯控制系统框图，画出完整的电路图。 三、设计原理与参考电路 1(分析系统的逻辑功能，画出其框图
交通灯控制系统的原理框图如图12、1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。秒脉冲发生器是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。图中: TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，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5秒。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。由它控制定时器开始下个工作状态的定时。 2(画出交通灯控制器的ASM图12、1 交通灯控制系统的原理框图(Algorithmic State Machine，算法状 态机)
(1)图甲车道绿灯亮，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)甲车道黄灯亮，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，乙车道黄灯亮。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。 (4)甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上位过县停 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。 交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制器的工作状态及功能如表12、1所示，控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定: 表12、1 控制器工作状态及功能 控制状态信号灯状态车道运行状态 S0(00) 甲绿，乙红甲车道通行，乙车道禁止通行 S1(01) 甲黄，乙红甲车道缓行，乙车道禁止通行 S3(11) 甲红，乙绿甲车道禁止通行，甲车道通行 S2(10) 甲红，乙黄甲车道禁止通行，甲车道缓行 AG=1:甲车道绿灯亮;
简易交通灯控制逻辑电路设计
电子技术课程设计报告题目：简易交通灯控制逻辑电路设计 学生姓名： 学生学号： 年级： 2014级
专业：自动化 班级：（1）班 指导教师： 机械与电气工程学院制 2017年5月 简易交通灯控制逻辑电路设计 机械与电气工程学院自动化专业 1设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 本系统由单片机系统、数码管显示、交通灯显示系统组成。系统除基本的交通功能外，还具有倒计时。东西、南北两个干道交于一个十字路口，各干道有一组红、绿、黄三色的指示灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换。 1.2 课程设计的要求 本次课程设计实现的交通灯是带有额外的功能，预期实现的主要功能如下。 (1)具有时间显示功能，就是数码管倒计时功能； (2)红绿灯具有两种状态，南北直行，东西直行；
(3)具有模式转换功能，切换到不同状态，交通灯通行时间不一样； 程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s，后东西段通行、南北段禁止60s，依此循环。系统分三种工作模式：正常模式、繁忙模式、特殊模式，并且通过三个按钮“正常”、“繁忙”、“特殊”可相互转化。 正常模式：直行时间显示数码管显示60。此时南北段直行通行（绿灯）、东西段禁止（红灯）60s，倒计时到3s时，黄灯亮，提醒人们注意了。然后是东西段通行（绿灯），南北段禁行（红灯），一直循环下去。 繁忙模式：南北段、东西段的通行时间改为30s，其它与正常模式类似。 特殊模式：特殊模式红灯全亮，倒计时20s，到最后3秒黄灯闪3次后并转入正常模式。 2 简易交通灯控制逻辑电路设计方案制定 2.1 简易交通灯控制逻辑电路设计的原理 系统上电或手动复位之后，系统先显示状态灯及LED数码管，将状态码值送显P1口，将要显示的时间值的个位和十位分别送显P0口，在此同时用软件方法计时1秒，到达1s就要将时间值减1，刷新LED数码管。 时间到达一个状态所要全部时间，则要进行下一状态判断及衔接，并装入次状态的相应状态码值以及时间值，当然，还要开启两个外部中断，其一为紧急情况处理中断，一旦信号有效，即K键为低电平时进入中断服务子程序，东西南北路口的保持现有通行状态，再按一下Ｋ键，中断结束返回。其二为通行时间调整中断，若按键有效，进入相应的中断子程序，对时间进行调整，可延长或减少某一路段的通行时间，此后再按键则中断结束返回。 2.2 简易交通灯控制逻辑电路设计的技术方案
交通灯控制电路设计与仿真
交通灯控制电路设计与仿真 一、实验目的 1、了解交通灯的燃灭规律。 2、了解交通灯控制器的工作原理。 3、熟悉 VHDL 语言编程，了解实际设计中的优化方案。 二、实验原理 交通灯的显示有很多方式，如十字路口、丁字路口等，而对于同一个路口又有很多不同的显示要求，比如十字路口，车辆如果只要东西和南北方向通行就很简单，而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂，本实验仅针对最简单的南北和东西直行的情况。要完成本实验，首先必须了解交通路灯的燃灭规律。本实验需要用到实验箱上交通灯模块中的发光二极管，即红、黄、绿各三个。依人们的交通常规，“红灯停，绿灯行，黄灯提醒”。其交通的燃灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮，之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。 在实验中使用 8 个七段码管中的任意两个数码管显示时间。东西路和南北路的通车时间均设定为 20s。数码管的时间总是显示为 19、18、17……2、1、0、19、18……。在显示时间小于 3 秒的时候，通车方向的黄灯闪烁。 三、实验内容 本实验要完成任务就是设计一个简单的交通灯控制器，交通灯显示用实验箱 的交通灯模块和七段码管中的任意两个来显示。系统时钟选择时钟模块的 1KHz 时钟，黄灯闪烁时钟要求为 2Hz，七段码管的时间显示为 1Hz脉冲，即每 1s 中递 减一次，在显示时间小于 3 秒的时候，通车方向的黄灯以 2Hz 的频率闪烁。系统 中用 S1 按键进行复位。 实验箱中用到的数字时钟模块、按键开关、数码管与 FPGA 的接口电路，以及 数字时钟源、按键开关、数码管与 FPGA 的管脚连接在以前的实验中都做了详细说 明，这里不在赘述。交通灯模块原理与 LED 灯模块的电路原理一致，当有高电平输 入时 LED 灯就会被点亮，反之不亮。只是 LED 发出的光有颜色之分。其与 FPGA 的 管脚连接如下表 19-1 所示： 四、实验步骤 1、打开 QUARTUSII 软件，新建一个工程。 2、建完工程之后，再新建一个 VHDL File，打开 VHDL 编辑器对话框。
交通灯管理电路设计
第1章概述 随着我国社会经济的发展，城市化、城镇化进程的加快，道路交通堵塞问题日趋严重，如何对交通进行合理的管理和调度而尽可能减少堵车现象成为目前我国很多地方尤其是特大城市急需解决的问题，显然交通灯在其中起着不可缺少的作用。 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两种旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年开始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 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。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后。道路拥挤、阻塞现象及交通事故常有发生。如何利用当今自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，提高车辆速度，减少交通事故是值得我
交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计
数字电子技术课程设计 简易交通灯控制逻辑电路设计 专业班级:09自动化一班 时间:2011.12.12-2011.12.19 姓名: 指导教师: :郭计云
大同大学电气工程系
目录 一、课程题目 (2) 二、设计要求 (2) 三、系统框图及说明 (2) 四、单元电路设计 (4) 五、仿真过程与效果分析 (12) 六、体会总结 (13) 七、参考文献 (13)
《一》课程设计题目： 交通灯控制电路设计 《二》设计要求： 1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒，时间可设置修改。 2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5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、同步设置人行横道红、绿灯指示。 《三》系统框图及说明： 1、分析系统的逻辑功能，画出其框图 交通灯控制系统的原理框图如图1-1 所示。它主要由计时电路、主控电路、信号 灯转换器和脉冲信号发生器组成。脉冲信号发生器用的是555 定时器；计时计数器是由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信号灯工作，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。
（图1-1）2、信号灯转换器
状态与车道运行状态如下：S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行 S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行 S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的绿灯亮，车道
交通灯控制逻辑电路设计
交通灯控制逻辑电路设计 一、简述 为了确保十字路口的车辆顺利畅通地行驶，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。 交通灯控制器的系统框.图如图4.1 所示。
二、设计任务和要求 设计一个十字路口交通信号灯控制器，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，则满足图4.1 的工作 流程并且可以并行工作： NSG（EWR）→ NSR（EWG），黄灯用 于闪烁提示绿灯变为红灯。 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。时序工作流程见图4.2所示：
图4.3中，假设每个单位时间为2秒，则南北、东西方向的绿、黄、红灯亮的时间分别为12秒、2秒、12秒，一次循环为24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。 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，置计数器为某一个 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 12，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2，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12。 4.可以手动调整脉冲时间，夜间为黄灯闪耀。 三、设计方案提示
交通灯控制电路
武汉工程大学邮电与信息工程学院实验报告 姓名张宇学号7402150330 指导老师 专业07自动化班级 03 实验室日期 实验题目交通灯控制器的EWB仿真 一、实验目的 通过前面几节的阐述，大家对EWB软件中的元件及仪器的应用有了一定的概念，所以这一节选择了综合性较强的电路——交通灯控制器的仿真设计。 二、实验内容 设计一个主要街道和次要街道十字路口的交通灯控制器。当主要街道绿灯亮6秒时，次要街道的红灯亮；接着主要街道黄灯亮2秒，次要街道的红灯仍然亮；紧接着次要街道的绿灯亮3秒，这时主要街道红灯亮；然后次要街道的黄灯亮1秒，主要街道红灯依然亮；最后主要街道绿灯亮，次要街道变红灯，依次顺序循环控制。 三、实验原理 根据以上要求可知主要街道从绿灯亮到下一次绿灯亮共需12秒，由上述要求可列出这六个灯的真值表，如表8-2所示，其中MG、MY、MR、CG、CY、CR分别表示主要街道的绿灯、黄灯、红灯，次要街道的绿灯、黄灯、红灯。各灯的函数表达式克由EWB的逻辑转换仪获得。因为一次循环需要12秒，所以输入端可应用74LS163芯片来完成时间上的控制。其管脚和功能表基本上与74LS160一样，只是它是二进制计数器，时钟为下跳边触发。首先，12秒一循环相当是一
个模12技术，因此应将Q D、Q B和Q A通过一与非门接到芯片的CR清零端；其次，CP时钟端应输入1Hz的脉冲信号（这一元件可在电源元件库中找到，点中该元件后按鼠标右键，在属性一栏中修改它的输出频率为1Hz）；最后，根据下面所得的函数表达式完成电路设计。 M G D C D B D C D B =+=? = M Y C B = M R D =+=? C G D B D A D B D A = C Y D B A = C R D 四、交通灯控制器电路的实现及结果仿真 由上述函数式可画出相应的电路图，按图所示的电路进行仿真，结果达到预期目的。为更直观地观察各灯之间的关系，我们在上图的基础上，街上逻辑分析仪进行仿真测试。如果出错，从图中也能很直观
数电课程设计——简易交通灯控制逻辑电路-(1)教学教材
数电课程设计——简易交通灯控制逻辑电 路-(1)
课程设计说明书 课程名称：数字电子技术课程设计 题目：简易交通灯控制逻辑电路 学生姓名：陈卓斌 专业： ____________ 班级： ____________ 学号： ____________ 指导教师： ____________ 日期： 2011 年 01 月 09 日
课程设计任务书 一、设计题目 简易交通灯控制逻辑电路设计 二、主要内容及要求 要求实现逻辑功能： 1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间60s。 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45s。 4、如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。 三、进度安排 1、2011.01.01-2011.01.07 复习归纳触发器、计数器的逻辑功能 3、2011.01.09 使用EWB5.12辅助设计电路，并进行调试。完成任务设计书。 四、总评成绩
简易交通灯控制逻辑电路设计 一、设计任务与要求 要求实现逻辑功能，在1-3状态循环。 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。 二、方案设计与论证y 1、分解任务要求 任务要求实际上就是4个状态，不妨设： S1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间15s； S2、东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s； S3、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间l0s； S4、如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。 【表1】 主电路状态与指示灯状态转换
交通灯控制电路设计.
交通灯控制电路设计作者姓名：2B 专业名称：测控技术与仪器 指导教师：2B 讲师
摘要 本设计主要分为三大模块:输入控制电路、时钟控制电路和显示电路。以AT89C51单片机为中心器件来设计交通灯控制器，实现了AT89C51芯片的P0口设置红灯、绿灯和黄灯的燃亮功能；为了系统稳定可靠，采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路，避免了系统因输入信号抖动产生误操作；显示时间直接通过AT89C51的P2口输出，由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。 关键词：AT89C51 LED显示交通灯控制
Abstract This design mainly divided into three modules: input control circuit, control circuit and the clock display circuit. With AT89C51 single-chip microcomputer as the center device to designing traffic light controller, realize the AT89C51 chip P0 mouth red lights, a green light and set up the yellow lights brighten function; In order to system is stable and reliable, and USES 74 LS14 Schmitt toggle circuit chip away shaking, to avoid the system for the input signal jitter produce false operation; Show time directly through the P2 mouth AT89C51 output, driven by CD4511 LED digital display red light lit the time. Keywords: AT89C51, LED, display, traffic, control
简易交通灯控制的设计
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的设计 课程设计的内容及要求： 一、设计说明与技术指标 设计一个简易交通灯控制逻辑电路，要求： 1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间25s。 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15s。 4、如果发生紧急事件，可以动手控制四个方向红灯全亮。 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，用软件仿真。 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，高等教育出版社2006 2.闫石，数字电子技术基础（第五版）出版社，高等教育出版社2005 3.陈孝彬，555集成电路实用电路集，高等教育出版社2002-8 4.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报告
一．概述 交通灯在人类道路交通发展过程中扮演着非常重要的角色，而我国是一个人口超级大国，汽车工业的发展正在快速增长的阶段，因此限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。 随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。交通问题已经日益成为世界性的难题，城市交通事故、交通阻塞和交通污染问题愈加突出。为了解决车和路的矛盾，常用的有两种方法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。 智能交通灯系统正是解决这一矛盾的途径之一。智能交通灯系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通灯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。对城市交通流进行智能控制，可以使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通灯控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能源消耗，本文就是通过对交叉路口交通灯的智能控制，达到优化路口交通流的目的。
交通灯控制电路的设计
交通灯控制电路的设计 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 ，南北方向为副干道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辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。 2、主干道通行40秒，南北通行时间为20秒。 3、每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5s ，才能变换通行车道。 4、黄灯亮时，要求每秒闪烁一次。 二、方案设计与论证 首先根据设计的任务与要求，经过分析得出要设计的这个交通灯控制电路的功能满足以下几点： 1、控制主干道A 与副干道B 的信号灯的亮灭。 2、可以对主干道与副干道的信号灯亮的时间进行倒数计时。 3、实现黄灯的每秒闪烁。因此我们可以知道此电路应包含振荡电路、计数器电路、译码显示、主控制电路和信号灯译码驱动器等五个部分，并分析其原理图如图1所示并作出以下两种方案。 图1 方案一： 将整个电路工作循环周期65S 作为总时间，用74LS192芯片在此基础上进行分段，依次是40S 主干道绿灯亮副干道红灯亮，5S 主干道黄灯闪烁，20S 支干道红灯亮副干道绿灯亮，5S 副干道黄灯闪烁。再根据每一段的输出信号不同用基 计数器电路 振荡电路 主控制电路 信号灯译 码驱动器 译码显示
本逻辑门电路连接交通灯来实现每段时间不同的灯亮。此方案易于分析理解，缺点是相对于第二种方案可操作行比较差，需要的原件比较多，看起来比较复杂，不易实现，同时性价比较低。 方案二： 对红绿灯时段分别倒数计时，运用红绿灯变化时的高低电平对74LS192芯片进行置数，使之能分别进行40S、5S、20S倒数计时，再通过74LS160芯片的输出端进行各种逻辑组合运算控制红黄绿三种灯的亮灭，通过555定时器提供的脉冲信号控制黄灯的闪烁。此方案与方案一相比更易操作，用到的逻辑运算器件也比方案一要少，现实应用时可用性好，性价比较高。 三、单元电路设计与参数计算 1、振荡电路 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，具有成本低，性能可靠的优点，只需外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器的功能表如下： 脉冲信号源选用555定时器产生，频率为1Hz,根据555定时器构成的多谐振荡器原理，可得出公式：振荡周期为T=0.7(R1+R2)C和振荡频率为f=1/T。各项数据可为R1=47KΩ，R2=51KΩ，C1=10uF,C2=10nF,根据555定时器的功能实现效果来连接电路，其电路图如图2所示。 图2 振荡电路
交通灯proteus仿真设计
52单片机简易交通灯proteus仿真设计原理 交通灯作为日常生活中必不可少的交通标志，它的设计是单片机初学者必不可少要接受的一项课题，下面简单介绍用proteus仿真一个由52单 片机控制的简易交通灯。 本设计主要要求以下几个方面：一是根据系统控制要求设计硬件电路， 这里是用PROTEU软件来完成；二是根据硬件电路编写相应的程序流程图然后编写相关程序，这里程序的编制主要是用KeilC51软件来完成；三是在KEIL上用已经编好的程序生成.hex文件载入到PROTEU中，实现PROTEU与KEIL的联调，完成调试和仿真，观察调试结果是否满足设计要求，。 一：设计方案及重点： 首先南北方向红灯、东西方向绿灯亮，南北方向红灯35秒、东西方向绿灯35秒，相应的数码管显示对应的数字并读秒，同时南北方向红色的交通灯和东西方向的绿色交通灯接通点亮显示，当东西方向的绿灯时间到，则东西方向的绿灯转为黄灯，同时数码管显示黄灯的时间3秒，东西方向的黄色二极管接通点亮，此时南北方向的红灯不变。南北方向的红灯和东西方向的黄灯时间同时到，此时南北方向的红灯跳转为绿灯，时间同北方向的绿灯时间到，南北绿灯跳转为黄灯，东西方向的红灯不变，当南北方向的黄灯和东西方向的红灯时间到，南北方向的黄灯跳转为红灯，东西方向的红灯跳转为绿灯。 设计重点： 1.数码显示管的计时 2.数码管控制交通灯的转换 3.锁存器与位选器端口的选择 4.电路连接与程序编写 二：仿真器件的介绍： 1.单片机芯片：AT89C52, AT89C52是一个低电压，高性能 CMOS 8位单片机，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 2.数码管：7SEG-MPX2-CC,这是一个两位数共阴极的数码管,1 就是左 边数码管的阴极2就是右边数码管的阴极，a,b,c,d,e,f,g就是数码管的段码,dp就是数码管的小数点 3.锁存器与位选器：74HC573,具体作用：74HC573锁存器在数码管显 示时作用的确是为了节省IO 口，单片机P0 口先发送abcdefghp段选信号，这时使用一个74HC573将段选信号保存住，单片机P0 口再发送位选信号，此时单片机P0 口信号不影响被锁存住的段选信号。，使用另一个74HC573锁存住位选信号。按以上循环，显示8 位数码管只需要10个IO 口。 4.上拉电阻：RESPACK-8,作用，拉高端口电压，稳定端口电压值。 5.交通灯：TRAFFIC LIGHTS。 三.设计原理概述：| 1.设计采用52单片机系统，AT89C52片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM ），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS- 51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元相较于51芯片而言，52芯片储存能力较强大，易于读取，性能明显优于51芯片。 2.本设计采用二位八段数码管，并用