交通灯设计方案
交通灯设计
[
学习要求] 掌握交通灯的工作原理及其设计方法。
[重点与难点]
重点：交通灯运行控制功能模块框图。
难点：交通灯运行控制功能模块框图。 [理论内容]
一、设计要求
本文主要设计一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路，要求每个方向有三盏灯，分别为红、黄、绿，配以红、黄、绿三组时间到计时显示。每个方向的绿黄灯的定时时间可以预设，一个方向绿灯、黄灯亮时，另一个方向红灯亮。每盏灯顺序点亮，循环往复，每个方向
顺序为绿灯、黄灯、红灯。交通灯的运行状态共有四种，分别为：东西方向绿灯亮、东西方向黄灯亮、南北方向绿灯亮和南北方向黄灯亮。在东西方向绿灯和黄灯亮时，南北方向红灯亮，并且红灯的倒计初始值为绿灯的倒计初始值和黄灯的倒计初始值之和。交通灯电路的具体运行状态框图如图1所示：
图1 交通灯运行状态分析 二、电路工作总体框图 交通灯控制电路主要由以下几部分构成，如图2所示，分别为时序脉冲产生和分频电路、绿灯计时电路、绿黄灯初值预置电路、状态控制电路、红灯计时器、显示电路等部分构成。状态控制器是系统的核心部分，由它决定交通灯处于哪一个运行状态。（状态0~状态3）。从而使相应的交通灯点亮，并决定下一个状态的预置电路该预置的绿灯或黄灯的预置值。图中的状态控制器由二位加法器实现，2位加法器输出00～11对应红绿灯的4个状态，绿灯1、黄灯1、绿灯2、黄灯2。当一个状态计时时，数据选择下一个状态的预置值。当前状态计时结束后，计数器置入下
-1-
小强一个状态计数值并计数，循环往复。绿灯1和黄灯1亮时红灯2亮，绿灯2和黄灯2亮时红灯1亮。绿灯亮时，红灯显示值为绿灯的值加黄灯预置值加1，黄灯亮时，红灯显示数据和黄灯同步。 其他单元在状态控制器的状态控制下有序的完成计时和计时转换。假定当前状态如绿灯亮，运行结果分析如下：状态控制器输出接入四选一译码器，选中绿灯1所对应的数码管，此时四位减法计数器输出结果送入绿灯1对应的数码管，显示绿灯计时的时间，其他数码管（黄灯1、绿灯2和黄灯2均不亮），而红灯2同时也被选中，开始显示当前的红灯2时间，红灯2的时间为绿灯1和黄灯1计时之和。当计时递减到0时，状态控制器的状态进入下一个状态，同时四位减法计数器置入黄灯1预置的时间，开始对黄灯计时进行递减，此时红灯2的时间仅为黄灯1的时间，当黄灯1递减到0 ，状态控制器又进入绿灯2亮的时间，分析过程与上面类似。这样周而复始完成交通的显示过程。
三、单元电路的具体设计
1、时序脉冲产生和分频电路 时钟电路是数字系统不可缺少的一个重要组成部分，因为数字电路只有在时钟电路的驱动下才可正常工作。根据应用场合的不同，不同数字电路选择使用不同类型的时钟发生器。因交通灯控制系统的秒信号精度不高，故可选用555定时器，也可选用RC 环行振荡器，考虑到红灯亮的时间与倒计数的时间一致，本系统选用CD4060计数器来得到一个时钟脉冲。 本设计通过CD4060计数器产生的是2Hz 的时钟脉冲，不符合系统要求的1Hz 时针脉冲，所以需要一个分频电路，即把CD4060所产生的信号进行2分频。该分频电路可以用任何一个二进制计数器来实现。本文选用74HC390计数器来实现，74HC390是一个双二-五-十进制加法计数器，其引脚接法及功能如下所示： ① 每个集成块中由2组计数器，每组计数器由两个计数器组成，共有4个计数器。 ② 每组计数器内有1个一位二进制计数器和1个五进制计数器。它们可以单独计数，但清零时同时清零。A ，B 为时钟脉冲的输入，下降沿触发。QA ，QB ，QC ，QD 为计数输出。 ③ 如1位二进制计数器的输出QA 接上五进制计数器的时钟脉冲的输入B ，则构成8421BCD 码十进制的计数器。A 为时钟脉冲的输入，QA ，QB ，QC ，QD 为输出，QD 是最高位；五进制计数器的输出QD 接上二进制计数器时钟脉冲输入A ，则构成5421BCD 码十进制的计数器，B 为时钟脉冲的输入，QA ，QB ，QC ，QD 为输出，QA 是最高位。 ④ 清零RD 为异步清零，高电平有效。 在本电路中，将clka 与CD4060脉冲发生器的时钟输出相连，Qa 即为1Hz 时钟输出。其具体电路如图3所示。
2、倒计时计数电路
倒计时计数电路主要由计数器构成，它在整个系统设计中的作用是实现计时计数，在此我们选用减法计数器，因为本设计说明计时时间可预设，所以需要可预置数的计数器，结合以上要求，
本系统采用4516。
小
强
图2 交通灯运行控制功能模块框图
小
强
图3 时钟产生电路原理图 当交通灯控制系统开始工作时，该部分电路将实现各种状态的转换功能，即东西南北方向绿灯、黄灯4种工作状态的转换，首先数码管显示东西方向绿灯的预值，当其减到零时，计数器产生借位，状态由之前的“00”转为“01”，此时东西方向绿灯灭，计数器重新置数，即东西方向黄灯预置值，当其减到零时，计数器又产生借位，状态由之前的“01”转为“10”，此时东西方向黄灯灭，计数器又重新置数，即南北方向绿灯预置值，反复循环。其电路原理图如图4所示。 图4 倒计时计数电路以及初值预置电路原理图
小
其中4516是异步可预置四位计数器，其真值表见表1，工作原理如下：
① CP 为计数器时钟输入，上升沿触发。
②
③时，保持。
④1计数；反之，在⑤⑥ C/B 为进位/借位输出，在减法计数时，当Q0-Q3输出“0000”时为低电平；在加法计数时，当当Q0-Q3输出“1111”时为低电平，其余输出高电平。 3、初值预置电路 考虑到控制信号与输入变量的关系，需要用一个数据选择端，同时由于数据是由四位二进制数所组成，所以共选用两个双4选1数据选择器74153。 74153的输出受与4516相连的加法器74390的输出控制。此部分采用74LS153芯片、输入与非门74LS00以及加法器74390构成，其电路原理图见图4和图5。 其中74LS153引脚图内部有2个4选1数据选择器，其真值表为表2。 其中C0-C3为数据输入端，Y 为输出端，A 、B 称为地址输入端。A 、B 的状态起着从4路输入数据中选择哪1路输出的作用。输出状态与输入数据无关。注意A 、B 地址在集成块中由2个4选1共用，高位为B ，低位为A ，BA=01时，Y=C1，BA=10时，Y=C2。
表2 74LS153的真值表 数据输入
数据输出 选通 输出 B A C0 C1 C2 C3 E Y
小强Χ Χ
0 0
0 1
0 1
0 1
1 0
1 0
1 1
1 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1
通过在C0-C3处输入相应的值，A 、B 和Y 之间构成了同或门逻辑，这就是一个逻辑函数发生器。 4、状态控制电路 交通灯控制器的控制过程分为四个阶段，对应的输出有四个状态，分别用S0，S1，S2和S3表示，经过2-4译码器译码后可以控制四个电路中的其中一个工作，每个电路对应一个状态，其工作主要有三个时间间隔，TL ，TS 和TY （TL 为东西方向绿灯亮的时间间隔，本设计预置为9s ，TS 为南北方向绿灯亮的时间间隔，本设计预置为9s ，TY 为东西方向或南北方向黄灯亮的时间间隔，本设计预置为3s ）。 S0状态：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，此时南北方向有车等待通过，而且东西方向绿灯已亮，满足规定的时间间隔9s ，控制器发出状态转换信号ST ，输出从状态S0转换到S1。
S1状态：东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，进入此状态，黄灯亮满足规定的时间间隔3s 时，控制器发出状态转换信号ST ，输出从状态S1转换到S2。
S2状态：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，若此时南北方向继续有车，则继续保持此状态，但南北方向绿灯亮的时间不得超过9s 时间间隔，否则控制器发出状态转换信号ST ，使输出转换到S3状态。 S3状态：南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮，此时状态于S1状态持续的时间间隔相同，均为3s ，时间到时，控制器发出ST 信号，输出从状态S3回到S0状态。
各状态与信号灯的关系由表3给出，其中HG ，HY ，HR 分别表示东西方向绿、黄、红
灯。FG ，FY ，FR 分别表示南北方向绿、黄、红灯。
小强表3 控制器状态编码与信号灯关系表 状态 HG HY HR FG FY FR
S0（00）S1（01）S2（11）S3（10）1 0 0 0 0 1
0 1 0 0 0 1
0 0 1 1 0 0
0 0 1 0 1 0
交通灯以上4种工作状态的转换时由控制器进行控制的。为实现此功能，此设计选用74HC390计数器，双2-4译码器74139，74HC390计数器。其电路如图5所示。 图5 状态控制电路原理图
74139集成块芯片内有两个2-4译码器。输入的2位二进制编码共表示种状态，译码器将每个输入编码译成对应的一根输出线上的确低电平信号。E 为使能端，低电平有效。它既可控制电路的工作，也可用于扩展逻辑功能。E=0时，2-4译码器工作；E=1时，电路被禁止，输出全部为高电平，输出状态与输入编码无关。BA 可视作二进制数据，B 为高位，A 为低位，与输出Y0-Y3对应。
5、红灯数值控制电路
设计中使用74LS283全加器，它将A0A1A2A3和B0B1B2B3相加，和由S0S1S2S3输出，C1为进位输出。此电路实现东西方向绿灯与黄灯亮的时间总和等于南北方向红灯亮的时间的功能，。即东西方向绿灯亮9s 后，转变为黄灯亮3s ，同时南北方向的红灯亮12s ，从
而实现红灯显示数据与黄灯同步。 考虑到设计需要，本系统采用3片74LS283全加器，74LS32与74LS08芯片。该模块
小强电路也实现了二进制与BCD 码的转换，使显示值大于9时十六进制转为BCD 码。另外用加法器计算红灯显示值时，进行了1位16进制到2位BCD 码的转换。其电路如图6所示。 图6 红灯数值控制电路原理图
6、数码显示电路
十字路口要有数字显示，作为倒时提示，以便人们更直观地把握时间。具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1，计数方式工作，直至减到数为“0”，十字路口绿、黄、红灯变换，一次工作循环结束，而进入下一步某方向的工作循环。 倒计时显示采用七段数码管来显示，它由4511译码器驱动，显示减法计数器4516的输出值。七段数码管有共阴极和共阳极两种接法，本设计电路中采用共阴极数码管，即把七段数码管内的所有发光二极管的阴极都接地时，数码管才能被点亮。此外在设计电路时，在七段数码管的每一段串联510Ω的电阻，以限制流经每一段的电流，否则电流太大，容易烧毁发光二极管。
由于目前减法计数器4516输出的是一个小于10的十六进制数据，而该数据的显示要采用七段数码管来显示，所以在这两者之间需要有一个专门的译码器，来完成BCD 码到七段的译码。该译码器不但要完成译码功能，还有相当的驱动能力。基于该原因，本系统选用CD4511译码器，来驱动七段数码管。CD4511的输出是低电平有效，即输出为0时，对应字段点亮；输出为1时，对应字段熄灭。A 、B 、C 、D 接收4516的输入，QA 、QB 、QC 、
QD 、QE 、QF 、QG 输出分别驱动七段数码管的a 、b 、c 、d 、e 、f 和g 段。 当电路开始工作时，首先东西方向绿灯对应的数码显示器显示值为9，与此同时南北方向的红灯对应的数码管显示器由12逐步递减，当9减到0时，然后跳变为黄灯对应的数码显示器显示值3，而此时南北方向的红灯对应的数码管显示值已由12减到3，正好实现黄灯与红灯的同步功能，当3减到0时跳变为红灯对应的数码显示器显示，其值为12，反复循
环。其电路原理图如图2-7所示。
强
图7 显示电路原理图
四、设计任务
设计课题：交通灯设计
功能要求：除以上设计的交通灯的功能外，绿灯时间改为两位数码管显示，同时当绿灯
时间不足3秒时，增加闪烁功能，即亮0.5秒，灭0.5秒。小
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。
交通灯控制器的设计
交通灯控制器的设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
电子设计自动化实训说明书 题目：交通灯控制器的设计 系部：信息与控制工程学院 专业：电子信息工程 班级： 06级1班 学生姓名: 朱清美学号: 015 指导教师:张建军 2009年12月21日 目录 1摘要............................................................... 2设计任务与要求..................................................... 3设计原理及框图..................................................... 4单元电路设计及仿真调试............................................. 状态控制器的设计................................................ 状态译码器设计及仿真调试........................................ 定时系统设计及仿真调试.......................................... 秒脉冲发生器设计................................................ 5个人总结 (14) 6参考文献........................................................... 1摘要： 分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。关键词：交通控制交通灯时间发生器定时器1 引言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
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。
交通灯程序设计
交通灯程序设计 一、设计任务及要求： 设计任务：模拟十字路口交通信号灯的工作过程，利用开发板上的两组红、黄、绿LED作为交通信号灯，设计一个交通信号灯控制器。要求： （1）交通灯从绿变红时，有4秒黄灯亮的间隔时间； （2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间； （3）主干道上的绿灯时间为40秒，支干道的绿灯时间为20秒；（4）在任意时间，显示每个状态到该状态结束所需的时间。 图1 路口交通管理示意图 表1 交通信号灯的4种状态 二、程序清单： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY TrafficLight IS PORT ( CLK: IN std_logic; led7s: OUT std_logic_vector(3 downto 0); led7s1: OUT std_logic_vector(3 downto 0); R,Y,G,R1,Y1,G1: OUT std_logic); END;
ARCHITECTURE one OF TrafficLight IS TYPE dm IS (s0,s1,s2,s3); SIGNAL current_state,next_state:dm; SIGNAL FOUT: STD_LOGIC; SIGNAL tl :STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); SIGNAL th :STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); SIGNAL tm :STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); SIGNAL time :STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); BEGIN P1: PROCESS(CLK) -------秒脉冲发生器 VARIABLE CNT8:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF CNT8 = "01111111" THEN CNT8:="00000000"; FOUT<='1'; ELSE CNT8 := CNT8+1; FOUT <= '0'; END IF; END IF; END PROCESS P1; P2:PROCESS(FOUT) -------负责对秒脉冲进行计数
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。
基于LabVIEW的交通灯设计说明
虚拟仪器课程设计——基于LabVIEW的交通灯设计 专业： ： 学号： 一、课题研究背景和意义 近年来，在快速城市化进程和经济发展的影响下，机动车辆已成为普遍的代
步工具，交通负荷越来越重，交通问题成为困扰许多大城市发展的通病，已成为日趋严峻的国际性问题。其中，十字路口则是造成交通堵塞的主要”瓶颈”。交通信号灯成为了维护交通秩序的必备工具。交通信号灯的使用有效减小了交通拥堵维护交通顺畅。 此次课设的题目的是设计交通信号灯。在设计的过程中了解了交通灯的显示规则，增强了加强交通安全的意识，其次运用已学知识设计信号灯便于更好的掌握labview软件的使用，培养综合应用所学知识来指导实践的能力。 二、程序设计思路 通过采用基于虚拟仪器的交通灯系统设计，自动控制十字路口四组红、黄、绿交通灯和四组人行道暗、绿状态的转变，指挥着行人和车辆的安全运行，实现十字路口的自动指挥和改善交通管理。绿灯亮时，允许车辆和行人通行。红灯亮时，禁止车辆和行人通行，为交通安全提供保障。同时会有时间的显示。 程序采用条件结构，做五个分支，分别对应五种运行模式： 正常运行：在正常运行模式中，再用时钟信号做选择条件做四个分支，实现交通信号的循环变换，控制逻辑顺序如下： （1）南北红和东西绿（30秒）； （2）南北红和东西黄（05秒）； （3）南北绿和东西红（30秒）； （4）南北绿和东西黄（05秒）； 东西禁行：东西方向亮红灯禁止通行，南北方向亮绿灯允许通行。 南北禁行：东西方向亮绿灯允许通行，南北方向亮红灯禁止通行。 两向禁行：东西南北方向全亮红灯禁止通行。 检修：把信号灯全部熄灭。 在各运行模式中，每个条件结构里的程序基本相同：用需要点亮的灯与布尔真常量连接，不需要点亮的与布尔假常量连接，而两方向灯的时间显示器则用一定的值减去输入的时间量，以实现倒计时的功能。 2.1前面板的设计 本设计中前面板需要用20盏灯、4个时间显示器、1个菜单下拉列表、1个
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)
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
交通灯程序设计
1 前言 用8255控制十字路口的交通灯每个方向有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯，计时牌显示路口剩余时间，正常运行时间为60S。在特种车辆如119、120通过路口时，系统可自动转为特种车辆放行，其他车辆禁止通行的状态，15S后系统自动恢复正常管理。还可实现30s与60s通行管理转换等功能。此设计以单片机为控制核心，实现了硬件电路的设计、程序设计，并能够在PROTEUS平台实现仿真。 2 方案设计 2.1设计任务 （1）实现交通灯的循环显示 （2）显示正常情况下的红、黄、绿灯所亮的剩余时间和特殊情况下计时牌显示AA； （3）编写程序代码； （4）程序分析与调试。 2.2 工程方案 此方案克根据以下流程来实行：在WINDOWS2000/XP系统中操作，用C语言或汇编语言实现程序设计，画出交通灯的流程图，具体分析系统各个模块用相应函数调用的实现。再用 proteus电子设计软件来绘制电路原理图，然后Proteus仿真软件中进行编译仿真。最后进行仿真结果分析，以及此次课程设计总结。 3电路设计 3.1电路原理图
3.2 单元电路设计 8255输出信号与数码管的连接：
LED的显示原理:通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点量而显示不同的字形如 SP，g,f,e,d,c,b,a 管角上加上7FH所以SP上为0伏，不亮其余为TTL高电平，全亮则显示为8. 采用共阴级连接: 其中PC0\PB0-a, PC1\PB1-b, PC2\PB2-c, PC3\PB3-d, PC4\PB4-e, PC5\PB5-f, PC6\PB6-g PC7\PB7 -SP接地 驱动代码表3.1.3
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。
微机原理-交通灯课程设计报告
微型计算机原理及应用课程设计说明书 交通灯控制系统设计 班级：1401班 姓名： 学号： 指导教师： 日期：2016年6月
一．课程设计目的： 在车辆日渐增多的今天，人们也越来越关注交通问题，而交通灯在安全行车过程中无疑起着十分重要的作用。现在交通灯一般都设在十字路口，用红、绿、黄三种颜色的指示灯和一个倒计时的显示计时器来控制行车, 对一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用, 但根据实际行车过程中出现的情况, 主要有如下几个缺点: 1、车道轮流放行时间相对固定, 不能根据实际情况中两个车道的车辆多少来设置改变通行时间；2、没有考虑紧急车辆通过时, 两车道应采取的措施。譬如, 有消防车通过执行紧急任务时, 两个车道的车都应停止, 让紧急车辆通过。因此如何合理高效地利用交通灯指示交通情况，是一个亟需解决的问题。 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 二．课程设计内容： 设有一个十字路口，1、3为南北方向，2、4为东西方向。初始为四个路口的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车；延时一段时间后，1、3路口的绿灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3 路口黄灯亮，后1、3路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车；延时一段时间后，2、4 路口的绿灯熄灭，而绿灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3路口红灯亮，而2、4路口黄灯亮，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。 三．问题分析及硬件介绍： 本次课程设计的内容为利用8086、8255等接口，实现控制十二个二极管亮灭的过程。需要PC机一台，8255并口：用做接口芯片。LED：共12个LED灯。还有8086芯片，8253a定时器等器材. 将8086和74273、74154和8255连接起来.需用到8255的六个输出端口。所以要求8255工作在方式0，因为二极管是共阳的，所以输出低电平二极管才会亮。8086用作cpu，三个74273是锁存器，锁存地址。 用软件proteus7.8画出电路图，加载程序到8086cpu，进行模拟。 系统硬件设计
交通灯(proteus仿真设计+程序)
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PROTEUS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PROTEUS中，实现PROTEUS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。 ..