交通信号灯设计
交通灯设计方案
3、交通灯控制模块
交通灯控制模块
主路红绿灯控制模块 支路红绿灯控制模块
LED显示 数码管显示
主要用状态机编写，主要是绿—>黄—>红—>绿……之间的状态转换， 并且通过倒计时将时间和信号指示分别通过数码管和LED灯显示出来
4、LED设计
1Hz时钟 模块
主路/支路红 绿灯控制模
块
绿灯指示 LED1/LED3 黄灯灯指示 LED1+LED2/LED3+LED4闪烁
一、功能分析
1、功能要求
作为一个十字路口交通信号灯控制系统，每条道路都需要有一组红、绿、 黄灯和倒计时计数器，用于指挥车辆的有序通行。为便于区分，将十字路口 交通信号灯分为主路a和支路b，应具有以下功能：
(1) 主路a和支路b各设置两组(双向)红灯、绿灯、黄灯，以指示通行状态： 同时还设置数字式的时间显示，以倒计时方式显示每一路允许通行或禁止通 行的剩余时间。
5、数码管设计
主路/支路红 绿灯控制模
块
倒计时显示
8段数码
1KHz扫描 模块
动态扫描
输出四个数码管，每条线路两个数码管显示。亮红灯时数码管显示29到0，亮黄灯时，数码管显示04 到00；亮绿灯时，数码管显示24到00。数码管上的数字每过1秒变一次（count位1s的计时器）。
三、注意事项
1、数码管计数范围和不同LED灯点亮要一一对应，变化时不能有时差； 2、两组数码管不宜分开写，因为数码管行扫描输出接口只有一组，分开写接口 不好设置； 3、数码管计数时，时间要控制好，每秒计数减一。
(2) 具有复位功能，当出现故障时，可复位回到初始设置状态。 (3) 当主路a或支路b出现紧急情况时，按紧急情况键可进入紧急情况状态， 各方向(两路)均亮红灯。当特殊情况结束时，控制其恢复到电路的原来状态继 续运行。
公路工程规范要求下的交通信号灯设计与布置
公路工程规范要求下的交通信号灯设计与布置交通信号灯是现代城市交通系统中不可或缺的一部分，它在道路交通中起到引导、控制和保障交通安全的重要作用。
在公路工程规范的要求下，交通信号灯的设计和布置需要经过一系列的科学考虑和决策，以确保其在实际使用中的效果和安全性。
本文将就公路工程规范要求下的交通信号灯设计与布置进行探讨。
一、信号灯类型选择根据公路工程规范的要求，交通信号灯可以分为绿灯、黄灯和红灯三种类型，分别代表通行、警示和停止。
设计师应根据实际需求选择合适的信号灯类型，并合理设置信号灯的数量和位置，以满足道路交通的需要。
二、信号灯布置要求1. 信号灯的布置应符合视距要求，确保交通参与者在合理范围内能够清晰地看到信号灯的信息。
在设置信号灯时，应根据道路的类型和交通流量进行科学合理的决策。
2. 信号灯的设置高度应适中，一般不低于2.5米，不高于5米。
这样设置可以保证交通参与者在不同位置和角度均能够方便地观察到信号灯的指示。
3. 信号灯的布置应满足不同车行方向的需求，特别是交叉口和过街设施处。
应根据道路结构和交通流量等因素，设计合适的车行方向和车道组合的信号灯系统。
4. 信号灯的亮度和对比度要符合规范要求，以确保信号灯的指示在各种光照条件下均能够清晰可见。
设计师应选用合适的光源和透镜材料，并定期检测信号灯的亮度和对比度，确保其处于良好的工作状态。
三、信号灯的配时设计信号灯的配时设计是交通信号控制的核心内容之一。
根据公路工程规范的要求，信号灯的配时应根据交通流量、道路结构和行人需求等因素进行科学合理的决策。
在设计信号灯的配时时，应考虑各方面的因素，以最大限度地提高交通效率和交通安全。
四、信号灯的维护与管理为确保交通信号灯的正常运行，需要进行定期的维护与管理工作。
具体措施包括定期检查信号灯的亮度、对比度和工作状态，及时更换磨损或故障的灯泡和部件，并保持信号灯周围的环境整洁。
同时，交通管理部门还应加强对信号灯的监测和维护，及时处理信号灯故障和交通事故。
交通信号灯设计原则
交通信号灯设计原则
交通信号灯设计原则是确保交通流畅、安全和有序，包括以下几个方面：
1.视觉清晰性：交通信号灯的颜色、形状和位置应当能够清晰
地被驾驶员和行人识别和理解。
颜色设计应当符合国际通行规范，如红色表示停止、绿色表示通行等。
信号灯的标志和符号应当简洁明了，易于理解。
2.时间间隔合理性：交通信号灯的时间间隔应根据道路拥堵状
况和交通需求进行合理调整。
通行流量大的路口信号灯时间应考虑设置绿灯时间较长，以保证交通的流畅性。
3.安全性：交通信号灯的设置应当确保行人和驾驶员的安全。
例如，为行人设置独立的信号灯，并设置倒计时显示，方便行人了解剩余通行时间。
在某些路段，如学校附近或者人流密集的地方，可以考虑设置长绿灯时间，以提供更多通行时间给行人。
4.均衡性：交通信号灯应当在各方向上均衡设置，避免某条道
路的通行效率过低，导致交通拥堵。
根据不同道路的车流情况，可以调整信号灯的时间设置，保持各方向的通行时间相对均衡。
5.配合性：交通信号灯应当与其他交通设施相互配合，形成一
个完整的交通流系统。
例如，信号灯应与道路标线、交通标志等进行配合，发挥最佳的交通引导作用。
综上所述，交通信号灯设计原则是确保信号灯的视觉清晰性、时间间隔合理性、安全性、均衡性和配合性，以实现交通的流畅、安全和有序。
交通信号灯 设计原理
交通信号灯设计原理
交通信号灯是用来指示交通流量、控制车辆与行人通行的装置。
它主要由信号灯、电路控制和配套设备三部分组成，通过灯的颜色变化和时间控制来给交通参与者传达相应的指令。
信号灯的设计原理是基于交通流量和安全的需要。
一般来说，信号灯会根据交通流量的多少来调整信号灯的周期时间，以保证交通的畅通和安全。
同时，不同方向的交通信号会有所区分，比如车辆的信号灯与行人的信号灯就会有所不同。
信号灯的主要工作原理是通过灯光的颜色和序列来传达指令。
一般情况下，红色表示停止，黄色表示准备行动，绿色表示可以通行。
这种颜色的选择是基于人类的感知习惯和心理反应，可以迅速引起交通参与者的注意和理解。
在交通信号灯的控制方面，一般会使用电路控制来实现。
信号灯通常由LED灯组成，而电路控制则根据预设的时间和交通流量进行调整。
这些电路控制包括定时器、传感器等设备，可以根据实时的交通情况来控制信号灯的工作模式和时间。
配套设备是指与信号灯相配套的其他设备，比如交通摄像头、智能控制系统等。
交通摄像头可以用来监测交通流量和拍摄交通违法行为，智能控制系统则可以根据数据分析和算法来进行交通信号灯的优化和调整。
总的来说，交通信号灯的设计原理基于交通流量和安全的需求，通过灯光的颜色
和序列来传达指令，通过电路控制和配套设备来实现。
它的目的是为了保证交通的顺畅和安全，提高交通效率，减少交通事故的发生。
随着科技的进步和智能交通系统的发展，交通信号灯的设计也在不断创新和改进，以适应不断增长的交通需求和技术水平的提升。
交通信号灯设计规范
交通信号灯设计规范随着城市交通的不断发展，交通信号灯成为城市道路交通管理的重要组成部分。
合理的交通信号灯设计规范能够确保交通的安全和顺畅。
本文将从交通信号灯设计的角度出发，探讨交通信号灯的规范要求。
一、信号灯的种类及布局信号灯包括红、黄、绿三种颜色的信号灯，其布局应遵循以下原则：1. 信号灯应根据道路的交通流量和行车速度合理设置，并根据车辆行驶方向进行布局。
在十字路口和主干道上，应采用多节灯组合，以便驾驶员迅速准确地判断交通信号。
2. 信号灯的布局要与道路标线、交通标志等相关设施协调一致，以提升交通流畅性和安全性。
3. 信号灯应采用倒计时显示模式，以帮助驾驶员合理安排行车时间，并提醒行人与车辆做好等待和通行准备。
二、交通信号灯的显示规范1. 信号灯的显示内容应清晰可辨，不模糊不闪烁。
各颜色信号灯的亮度应均衡一致，以确保驾驶员和行人正确理解交通信号的含义。
2. 红色信号灯表示禁止通行，应在交叉口的最高点设置，以便远处驾驶员能够提前看到。
3. 黄色信号灯表示警示，提醒驾驶员和行人要做好减速和停车的准备。
其显示时间应合理安排，以确保交通流畅并减少事故发生的可能性。
4. 绿色信号灯表示允许通行，其显示时间应根据交通流量和相邻道路的行车速度来调整，以确保交叉口的交通流畅。
三、交通信号灯的操作和控制规范1. 交通信号灯的操作按钮应设置在行人方便触达的位置，以便行人能够主动控制信号灯的转换。
2. 交通信号灯应配备可靠的定时控制设备，以确保信号灯按照预定的时间间隔和顺序进行切换。
3. 信号灯的控制系统应具备故障自动检测和报警功能，以及备用供电系统，以防止因电力中断或其他故障导致交通信号灯的异常状态。
四、交通信号灯的维护和保养规范1. 交通信号灯设备应定期进行巡检和维护，及时发现和解决故障，以确保信号灯能够正常工作。
2. 交通信号灯的透镜和反射材料应保持清洁，以确保信号灯的光亮度和可见度达到规定标准。
3. 信号灯的设备和电源线路应定期检修，以确保信号灯系统的稳定性和可靠性。
交通信号灯设计规范
交通信号灯设计规范一、引言交通信号灯是道路交通管理中的重要组成部分，其设计规范对于交通安全和效率至关重要。
本文将从信号灯的外观设计、灯光显示、时序设置等各个方面进行探讨，以期能够为交通信号灯的设计提供一些指导和建议。
二、信号灯的外观设计信号灯的外观设计应符合以下规范：1. 外观稳定：信号灯的外壳材质应具有足够的强度和耐久性，能够抵抗恶劣天气和外部冲击。
2. 颜色鲜明：信号灯的外壳颜色应鲜明明亮，以便行车人员迅速辨识。
3. 光线反射：信号灯的外壳应具有一定的光线反射功能，使得灯光在黑暗环境中也能够被较远的行车人员和驾驶员看到。
三、灯光显示规范1. 红灯：红灯为停止信号，其显示应为明亮的红色，以便行车人员迅速辨识并停下来。
2. 黄灯：黄灯为警告信号，其显示应为明亮的黄色。
黄灯的时间设置应根据不同的道路情况和车辆行驶速度进行合理判定。
3. 绿灯：绿灯为行进信号，其显示应为明亮的绿色。
绿灯时间的设置应根据车流量、道路状况和行车速度等综合因素进行合理安排。
四、时序设置规范1. 红灯时间：红灯时间的设置应根据不同的交叉口类型、车流量和行车速度进行合理判定。
红灯时间应足够长，以保证行人和车辆能够安全通过。
2. 黄灯时间：黄灯时间的设置应根据车辆行驶速度和交叉口的具体情况进行合理安排。
黄灯时间应足够长，以便行车人员能够有足够的时间做出反应。
3. 绿灯时间：绿灯时间的设置应根据不同的交叉口类型、车流量和交通需求进行合理判定。
绿灯时间应足够长，以便车辆能够顺利通过。
五、交通信号灯的维护和管理1. 定期维护：交通信号灯的维护应定期进行，包括灯泡更换、电路系统检查等，以确保信号灯的正常运行。
2. 故障修复：如发现信号灯出现故障或损坏，应及时维修或更换，以免给道路交通带来不必要的隐患。
3. 监控管理：交通信号灯的运行情况应定期进行监控和管理，包括时序检查和灯光亮度调整等，以保证信号灯的正常工作。
六、结论交通信号灯的设计规范对于交通安全和效率至关重要。
交通信号灯的设计方法
交通信号灯的设计方法交通信号灯是现代城市交通中不可缺少的一部分，它被用来控制交通流量，保障交通安全。
交通信号灯的设计方法随着时代的变迁也不断发展，下面将介绍一些交通信号灯的设计方法。
一、交通信号灯的颜色设计交通信号灯通常分为三种颜色：红色、黄色和绿色。
红色代表停止，黄色代表警告，绿色代表行驶。
在设计信号灯时，颜色的选择非常重要。
需要考虑到交通流量、交通流速、行人安全等方面因素，选择合适的颜色，可以更好的指导信号的运作。
二、交通信号灯的时间设计交通信号灯的时间设计同样非常重要。
交通信号灯的周期时间是由红绿灯显示时间的总和决定的。
根据当地的道路和人行横道的情况，需要合理安排当地信号灯的时间，使之更加符合交通现状和需求。
三、交通信号灯的数量和布局设计交通信号灯在道路上的数量和设立位置，同样需要进行认真设计。
在决定信号灯的数量和布局时，可以参考当地的交通路况、交通需求和行人安全等方面因素，以方便交通运营，为人行道安全提供更好的保障。
四、交通信号灯的亮度问题交通信号灯的亮度问题也需要重视。
大部分现代的交通信号灯，都采用了LED灯光进行照明，不仅具有比较均匀的光线显示效果，更加省电，也更加环保。
但是，在布局安装上要注意一定的距离和角度，以保证交通信号灯的亮度均匀。
五、交通信号灯的维护保养维护保养对交通信号灯来说非常重要。
及时进行清洁和维修，可以延长交通信号灯的使用寿命和减少出现故障的可能性，在日常维护中，需要注意换灯、触点清理和线路检查等，以确保信号灯的显示效果和运作安全。
总之，交通信号灯在现代的城市交通中起着至关重要的作用，设计交通信号灯也需要进行系统、细致和周到的工作。
交通信号灯的安装位置、灯光亮度、颜色和显示时间等都需要综合考虑，以使之在实际应用中起到更好的指导作用，确保交通的顺畅和行人安全。
项目3、交通信号灯控制系统设计PPT
优化结果评估
评估方法
对优化后的系统再次进行性能测 试，记录测试数据，与优化前进 行对比。
评估结果
根据测试数据和对比结果，评估 优化措施的有效性，判断系统性 能是否得到提升。
总结与建议
总结整个项目过程中遇到的问题 和解决方法，提出对未来类似项 目的建议和注意事项。
05
项目总结与展望
项目总结
项目目标达成情况
项目总结
团队协作与沟通
团队成员各司其职，通过定期的会议和文档共享，确保信息及时流通和任务顺利推进。在遇到问题时，团队成员能够迅速响 应，共同解决问题，展现了良好的团队协作精神。
项目收获与不足
项目收获 加深了对交通信号灯控制系统的理解，
掌握了相关的硬件和软件开发技能。
提高了团队协作和沟通能力，学会了 如何高效地推进项目进程。
项目不足
在项目初期，对某些硬件设备的选型 存在一定偏差，导致后期出现了一些 兼容性问题。
在项目时间管理上存在一定不足，部 分任务进度有所延误。
项目展望
技术升级与优化 市场应用前景 团队合作与个人成长
考虑引入更为智能的控制算法，如自适应调整红绿灯时 长，以更好地应对不同时段的交通流量。
探索将本项目成果应用于实际交通场景的可能性，如中 小城市的交通控制系统升级。
实现交通信号灯的智能控制，减少交 通事故的发生，保障行人和驾驶员的 安全。
缓解城市交通拥堵
通过智能化的交通信号灯控制系统， 有效缓解城市交通拥堵问题。
推动技术进步与产业升级
通过项目实施，推动相关技术的进步 和产业的发展，提升城市交通管理的 智能化水平。
02
交通信号灯控制系统设计
需求分析
需求调研
通过实地考察和问卷调查，了解 交通路口的流量、车速、等待时 间等需求参数，为系统设计提供
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R0(1)R0(2)S9(1)S9(2)QDQCQBQA
1 1 0 0 0 0 0
0
1 1 1 0 0 1
0 0
0 0计数
0 0
0 0
R0(1)，R0(2)是清零信号输入端（高电平有效），S9(1)S9(2)，是置“9”输入端（高电平有效），当R0(1)=R0(2)=1.S9(1)=S9(2)=1中任一个为0时，计数器清零；
简易交通信号灯控制器
1.主要技术指标与要求
1.定周控制：主干道绿灯45s，支干道绿灯25s；
2.每次由绿灯变为红灯时，应有5s黄灯作为过渡；
3.分别用绿、黄、红色发光二极管表示信号灯；
2.摘要
道路交通和我们息息相关，是我们日常生活的一部分。为了确保道路交通顺畅与安全，交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色的交通灯。简易交通信号灯控制器利用555秒脉冲发生器提供秒脉冲信号,通过CP输入。主控制器由两块74LS290组成一个80进制计数器，分别在45S,50S,75S,80S,通过驱动控制装置来控制主干道与支干道中绿、黄、红发光二极管的亮灭及其持续时间，从而实现对主干道与支干道交通信号的控制。
E=0, 80s信号未到，E=1, 80s信号到；
其状态转换表为：
A B C D E状态说明
0 0 0 0 0未知
1 0 0 0 0 S由未知S
0 0 0 0 0 S维持S
0 1 0 0 0 S由S S
0 0 0 0 0 S维持S
0 0 1 0 0 S由S S
0 0 0 0 0 S维持S
0 0 0 1 0 S由S S
主控制器：
接收1HZ的目标脉冲后，当45s信号到，控制器由
S S ;当50s信号到，控制器由S S ;当75s信号到，控制器由S S ;当80s到，控制器由S S ;
信号灯显示：
R其中基本RS触发器由74LS00
与非门按图a连接而成。
Q Q
SDRD
RDSD
图a
74LS00与非门管脚如下图所示：
VCC3B3A3Y 4B4A4Y
3.总体设计方案论证及选择
方案一：十字路口每个方向的绿、黄、红灯所亮的时间比例分别为9：1：5，所以，可以选择计数器为5s的脉冲。因为每5s一个时间单位，所以计数器的工作循环为16，应选择一个十六进制的计数器来控制，故选择74LS161四位异步二进制计数器，再加上相应控制器来配合，达到计数器分别在9、10、15、16翻转的目的。
方案二：本方案主要由主控制电路和秒脉冲发生器组成，其中主控制电路包括：主控制器、清零装置、驱动装置、信号灯装置及一些逻辑门。主控制器中采用两块74LS290二-五-十进制来实现八十进制计数器。秒脉冲发生器由555秒脉冲发生器负责提供脉冲信号。接通电源瞬间，清零装置将主控制器清零，紧接着，主干道绿灯和支干道红灯打开，其余主、支道灯关闭。秒脉冲传送到控制器，主控制电路在45s到，50s到，75s到，80s到分别产生翻转信号，从而改变主、支道绿、黄、红灯的开闭持续时间，继而实现交通信号灯控制。
0 0 0 0 0 S维持S
0 0 0 0 1 S由S S
5．单元电路设计、主要元器件选择与电路参数计算
555秒脉冲触发器
R2Ucc 5v
Rw
R1
输出脉冲周期为：T=0.7（R1+2R2）C,若T=1S,令C=10uf,R1=39K ,则R2=51K ,取一固定电阻47K ,与一5K的电位器相串联代替电阻R2，在调试电路时，调节电位器RP，使输出脉冲周期为1。
方案三：十字路口车辆通行情况只可能有4种情况，可以依次用S0=00,S1=01,S2=10,S3=11,L来记忆交通灯的工作情况。分别对这四种情况进行编码，得到转换图，显然这是一个四进制计数器，可以采用J-K触发器74LS107来构成，控制电路。
经过比较，我选择方案二，因为方案一中，主控制器用的是十六进制74LS161计数器，而交通灯信号控制周期T=80s，相比而言方案二更容易得到。而方案三中器件我不太熟悉，所以最终我选方案二。
1A1B 1Y2A2B 2Y GND
主控电路中所用到得逻辑门器件有：
非门：74LS04六反相器
Y= A
与非门：74LS30八输入与非门
Y=ABCDEFGH
与非门悬空的输入端
子相当于接高电平。
或门：74LS32二输入四或门
Y=A+B
与门：4082双4输入与门
Y=ABCD
6.收获与体会，存在问题等
电工与电子课程设计能让我们综合运用所学知识来判断，分析，解决问题。在这次设计过程中，我们遇到好多以前没见多问题，有好几次都不知道该怎么进行下去，但我们明白这是任务也是挑战，我们必须尽自己所能完成这个课程设计。
设计过程中每一处问题我们都想办法攻克它，每一处细节我们我们都尽力去完善它。比如解决置数问题，我们是认真思考，几经讨论才决定下来的。有时，仅仅靠课本上的知识是不够的，我们还要到图书管，到网上去查阅资料。有时为了一个小地方我们也会争论不休，不过这些都给了我们思考的机会。
总之这两周的课程设计我过的很充实，在整个过程中我们得到了老师和同学的许多帮助。经过这两周的课程设计，也使我对课本知识有了新的认识和掌握，更让我学到了许多课本上学不到的知识。学会了如何分析问题，解决问题，以及合作的重要性。同时也认识到自己本身还有很过不足之处，比如对课本知识运用不够灵活，对各种芯片的逻辑动能不够了解，对各个管脚的功能并不太清楚，在整个过程中浪费了很多时间。由于我们的时间和水平都很有限，设计中不当和欠缺之处在所难免，望老师及其他同学指正。
状态表为：
状态主绿主黄主红支绿支黄支红维持时间
S亮灭灭灭灭亮45s
S灭亮灭灭灭亮5s
S灭灭亮亮灭灭25s
S灭灭亮灭亮灭5s
逻辑变量的取值定义为：
A=0，清零信号未到，A=1，清零信号到；
B=0，45s信号未到，B=1, 45s信号到；
C=0, 50s信号未到，C=1，50s信号到；
D=0, 75s信号未到，D=1, 75s信号到；
4.设计方案的原理框图、总体电路图及说明
原理框图：
总体电路图：
Ucc
R2
Rw
R1
说明：电源接通瞬间，清零装置将主控制器清零，并通过驱动装置使主绿和支红两灯亮，关闭其它灯，随着脉冲信号的输入，主控制器控制各灯开闭所需的时间，即在目标脉冲未到达主控制器之前，主绿、支红灯亮，其它灯灭，当45s脉冲信号到达后，主控制器关闭主绿打开主黄，同时支路保持不变；当50s脉冲信号到达后，主控制器关闭支黄，打开主红，同时关闭支红打开支绿；当75s脉冲信号到达后，主控制器打开支黄关闭支绿，同时主干道保持不变；当80s脉冲信号到达后，关闭支黄打开支红，同时打开主绿，由此开始以T=80s为一个周期的控制循环。