最新交通灯控制与显示电路综合设计实验编写人佘新平长
交通灯设计实验报告(硬件原理图+程序)
交通灯信号灯自动控制系统交通灯原理图一、系统的基本功能要求（1）以秒为计时单位，两位数码管以十进制递减计数形式作定时显示，在递减计数回零瞬间完成换灯操作。
（2）通过键盘红黄绿三色信号灯所亮时间在０～９９秒内任意设定。
（3）十字路口的通行起始状态可人工设定，运行中可通过人工干预使十字路口通行状态固定于任何一种工作模式。
硬件设计1.系统总体框图2.电路设计（1）显示模块倒计时与时钟说明：⑴共阴极两位数码管用于倒计时；段选端由锁存器控制，位选端用P3_0与P3_1控制⑵两个四位共阴极数码组成八位数码管用于时钟显示段位选分别由两个锁存器控制（2）红绿灯模块说明：⑴图为两方向的红绿黄灯，分别接在P0口上，由P0口控制⑵51系列单片机的P0口内部没有集成上拉电阻，加上拉就是提高驱动能力，必须要通过上拉电阻接VCC。
上拉电阻一般接1K的。
（3）键盘模块说明⑴P2键控制功能说明：P2^6 key0绿灯位选择P2^5 key1黄灯位选择P2^4 key2 加1操作P2^3 key3 减1操作P2^2 key4 信号灯状态固定P2^1 key5 信号灯状态切换P2^0 key6时钟时分秒设置键⑵键盘加上拉电阻为了提高驱动能力3.复位电路：4.时钟电路：说明：用12M晶振时电容要选择30p软件部分1、主程序流程图2、时钟初值控制子程序3、绿灯，黄灯初值设置子程序4、时钟控制与倒计时控制时钟，倒计时初值通过键盘输入。
倒计时使用52单片机内部定时器1实现计数，时钟控制部分是使用定时、计数器2实现计时，以秒为基本单位在数码管中显示。
时钟部分：当秒的个位计时到了10，则秒个位清0，同时十位进一，以此类推；倒计时部分显示是则递减显示。
此过程通过判断语句实现。
5、.灯状态控制灯的状态通过键盘扫描控制。
状态固定键按下时，关闭定时器1；再次按下此键时，打开定时器。
状态选择键按下时，程序跳至下一个状态的程序控制部分，从而实现状态改变。
交通信号灯电路课程设计创新性实验研究报告模板
学年＿＿学期创新性实验研究报告实验项目名称＿设计交通信号灯电路＿＿组长姓名学号联系电话E-mail成员姓名学号成员姓名学号专业班级指导教师及职称年月日四、实验内容3、实验步骤1）.555实现的秒脉冲电路秒脉冲电路是由一片555芯片接成的多谐振荡器，因为要接成一个周期为1S的振荡器需要很大的电阻和电容，所以我们用一个十六位加法计数器74LS161来分频。
具体电路如下图所示。
秒脉冲电路因为输出接的是QD，所以周期变为原来的16倍。
则555定时器的输出端的脉冲周期是62.5MS，如下图所示。
周期为62.5ms的脉冲控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。
交通灯控制器的控制过程分为四个阶段，对应四个状态，分别记为A，B，C，D。
规定南北方向为主干道,东西方向为支干道。
A状态：南北方向绿灯亮，东西方向亮红灯，此时东西方向有车等待通过，而且南北方向直行绿灯已亮，满足规定时间间隔48s，控制器发出状态转换信号ST，此时输出状态为S0。
B状态：南北方向黄灯亮，东西方向亮红灯，此时东西方向有车等待通过，而且南北方向黄灯已亮，满足规定时间间隔4s，控制器发出状态转换信号ST，输出状态为S1。
C状态：东西方向直行亮绿灯，南北方向亮红灯，此时南北方向有车等待通过，而且东西方向直行绿灯已亮，满足规定时间间隔32s，控制器发出状态转换信号ST，输出状态为S2。
D状态：东西方向亮黄灯，南北方向亮红灯，此时南北方向有车等待通过，而且东西方向黄灯已亮，满足规定时间间隔4s，控制器发出状态转换信号ST，输出出状态为S3。
主控电路是由一个十进制计数器74LS160和一个译码器74LS138组成的，使电路在A，B，C，D四个状态之间来回的循环。
如下图所示。
主控电路计数电路是由2个减法计数器74LS192和2个74LS32组成的。
当计数到输出0的时候，进行置位，并且当每次置数的时候会给主控电路一个脉冲，使其改变状态。
单片机交通灯实验报告
单片机交通灯实验报告实验目的：1.熟悉单片机的基本工作原理和编程方法。
2.学习如何使用单片机控制交通灯的运行。
3.加深对电子元器件和电路原理的理解和掌握。
实验器材：1.51系列单片机开发板：包括单片机主控板、显示器板、外部扩展板等。
2.LED灯：红色、黄色、绿色各一颗。
3.电阻：用于限流。
4.连接线：用于连接各个电子元器件。
实验原理：在交通中，红灯代表停止、黄灯代表警告、绿灯代表通行。
在本实验中，我们将使用单片机控制三个LED灯实现交通灯的运行。
具体原理如下：1.使用单片机的IO口控制LED灯的亮灭。
2.根据交通灯的运行状态，通过改变LED灯的亮灭顺序来模拟交通的运行。
实验步骤：1.连接电路：将三个LED灯连接到单片机的IO口，并通过电阻限流。
2.编写程序：使用C语言编写程序，在主函数中设置交通灯的运行状态和亮灭顺序。
3.烧写程序：将编写好的程序烧写到单片机中。
4.运行实验：启动单片机，观察LED灯的亮灭情况，验证交通灯是否能正常工作。
实验结果：经过实验，我们成功地实现了单片机交通灯的控制。
在程序运行过程中，红灯先亮，表示停止；然后黄灯亮，表示警告；最后绿灯亮，表示通行。
整个过程循环不断，符合实际交通灯的运行规律。
实验总结：通过这次实验，我深入了解了单片机的基本工作原理和编程方法，掌握了使用单片机控制交通灯的技巧。
同时，我也加深了对电子元器件和电路原理的理解和掌握。
这些知识将对我今后的学习和工作产生积极影响。
然而，在实验过程中也遇到了一些问题。
比如，如果LED灯连接不正确或程序编写有误，交通灯可能无法正常运行。
因此，在进行单片机实验时，我们需要仔细检查电路连接和程序编写，确保一切正常。
总之，单片机交通灯实验是一次充满趣味和挑战的实践活动。
通过这次实验，我不仅学到了许多知识，而且培养了动手能力和实践能力。
希望将来能有更多这样的实验机会，继续提升自己的电子技术水平。
交通灯控制器的设计(综合设计实验)
实验11 交通灯控制器的设计（综合设计实验）一、目的、任务……1.巩固和加深学生对电子电路基本知识的理解，提高他们综合运用本课程所学知识的能力。
2.培养学生根据实验需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。
3.通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件初步掌握复杂实用电路的分析方法和工程设计方法。
4.培养严肃、认真的工作作风和科学态度。
通过综合设计实验，帮助学生逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。
二、设计内容设计一个十字路口交通灯定时控制系统：①主、支干道交替通行，主道每次放行30秒，支道每次放行20秒。
②绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行。
③当绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒，此时另一干道上的红灯不变。
④主、支路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。
具体要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位作减计数。
⑤黄灯亮时，红灯按1HZ的频率闪烁。
⑥要求主、支干通道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99S内任意设定。
三、设计方案该交通灯定时控制系统的组成框图如图1所示。
由状态控制器、状态译码器、减法计数器、秒脉冲发生等组成。
状态控制器主要用于记录十字路口交通灯的工作状态，通过状态译码器分别点亮相应状态的信号灯。
秒信号发生器产生整个定时系统的时基脉冲，通过减法计数器实现减计数，控制每一种工作状态的持续时间。
减法计数器的回零脉冲使状态控制器完成状态转换，同时状态译码器根据系统下一个工作状态决定计数器下一次减计数的初始值。
减法计数器的状态由BCD译码器译码、数码管显示。
在黄灯亮期间，状态译码器将秒脉冲引入红灯控制电路，使红灯闪烁。
图1 交通灯控制系统原理框图四、单元电路设计1．状态控制器设计（1）交通灯顺序工作流程图如图2所示。
30秒末到5秒末到20秒末到5秒末到图2 交通灯顺序工作流程图(2)状态控制器信号灯四种不同的状态分别用（主绿灯亮，支红灯亮）、S 1（主黄灯亮，支红灯闪烁）、S 2（主红灯亮，支绿灯亮）、S 3（主红灯闪烁，支黄灯亮）表示，其状态编码及状态转换图3所示。
设计红绿灯的实验报告
设计红绿灯的实验报告1. 引言红绿灯是城市交通中非常重要的交通信号控制设备之一。
它通过红、黄、绿三种颜色灯光的不同组合，指挥车辆和行人在道路上的行进。
本实验旨在设计一个基本的红绿灯系统，并通过控制设备和电路来实现红绿灯的交替显示。
2. 实验方法2.1 材料准备- Arduino控制板- 红绿灯模块- 面包板及杜邦线- 电源线- 电阻、电容等元器件2.2 硬件连接首先，将Arduino控制板通过杜邦线与电脑连接，然后将红绿灯模块连接到控制板上的数字输出引脚。
具体的硬件连接方式如下：- 红灯接口：连接到Arduino控制板的数字输出引脚13- 黄灯接口：连接到Arduino控制板的数字输出引脚12- 绿灯接口：连接到Arduino控制板的数字输出引脚112.3 软件编程使用Arduino开发环境进行编程，编写代码实现红绿灯的交替显示。
代码应包括以下步骤：1. 设置引脚模式：将数字引脚13、12、11设置为输出模式。
2. 控制红灯亮起：将数字引脚13输出高电平，使红灯点亮。
3. 控制黄灯熄灭：将数字引脚12输出低电平，使黄灯熄灭。
4. 控制绿灯熄灭：将数字引脚11输出低电平，使绿灯熄灭。
5. 控制红灯熄灭：将数字引脚13输出低电平，使红灯熄灭。
6. 控制黄灯亮起：将数字引脚12输出高电平，使黄灯点亮。
7. 控制绿灯熄灭：将数字引脚11输出低电平，使绿灯熄灭。
8. 控制红灯熄灭：将数字引脚13输出低电平，使红灯熄灭。
9. 控制黄灯熄灭：将数字引脚12输出低电平，使黄灯熄灭。
10. 控制绿灯亮起：将数字引脚11输出高电平，使绿灯点亮。
3. 实验结果与分析在完成硬件连接和编写代码后，将程序上传到Arduino控制板上。
经过实验，观察到在运行程序的过程中，红、黄、绿三种颜色的灯光按照交通信号灯的规律进行交替显示，实现了红绿灯的基本功能。
4. 实验总结通过本次实验，我们成功设计出了一个基本的红绿灯系统，并通过控制设备和电路实现了红绿灯的交替显示。
交通灯控制器设计实验报告
交通灯控制器设计实验报告设计性实验项目名称交通灯控制器设计实验项目学时：3学时实验要求：■必修□选修一、实验目的1、学习与日常生活相关且较复杂数字系统设计；2、进一步熟悉EDA实验装置和QuartusⅡ软件的使用方法；3、学习二进制码到BCD码的转换；4、学习有限状态机的设计应用。
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”。
其交通灯的燃灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮之后，主干道的绿灯亮，乡间道路的红灯亮，主干道方向通车，延时一段时间后，乡间公路来车，主干道绿灯灭，黄灯开始闪烁。
闪烁若干次后，主干道红灯亮，而同时乡间公路的绿灯亮，延时一段时间后，乡间公路的绿灯灭，黄灯开始闪烁。
闪烁若干次后，再切换到主干道方向，重复上述过程。
三、设计要求完成设计、仿真、调试、下载、硬件测试等环节，在型EDA实验装置上实现一个由一条主干道和一条乡间公路的汇合点形成的十字交叉路口的交通灯控制器功能，具体要求如下：1、有MR（主红）、MY（主黄）、MG（主绿）、CR（乡红）、CY（乡黄）、CG（乡绿）六盏交通灯需要控制；2、交通灯由绿转红前有4秒亮黄灯的间隔时间，由红转绿没有间隔时间；3、乡间公路右侧各埋有一个串连传感器，当有车辆准备通过乡间公路时，发出请求信号S=1，其余时间S=0；4、平时系统停留在主干道通行（MGCR）状态，一旦S信号有效，经主道黄灯4秒（MYCR）状态后转入乡间公路通行（MRCG）状态，但要保证主干道通行大于一分钟后才能转换；5、一旦S信号消失，系统脱离MRCG状态，即经乡道黄灯4秒（MRCY）状态进入MGCR状态，即使S信号一直有效，MRCG状态也不得长于20秒钟；6、控制对象除红绿灯之外，还包括分别在主干道和乡间公路各有一个两位十进制倒计时数码管显示。
最新交通灯实验报告
最新交通灯实验报告
实验目的：
本实验旨在评估和分析最新交通灯系统的性能，包括其对交通流量的
控制效率、响应时间以及对不同交通情况的适应性。
通过对比传统交
通灯系统，验证新系统的改进之处及其在实际交通管理中的应用价值。
实验方法：
1. 选择具有代表性的城市交叉路口作为实验场地。
2. 安装最新的智能交通灯系统，并确保所有设备正常运行。
3. 设定实验周期，包括早高峰、晚高峰、平峰时段以及夜间低流量时段。
4. 采用高精度摄像头和传感器收集交通流量数据。
5. 利用数据分析软件处理收集到的数据，计算交通流量、车辆等待时
间和通行效率等关键指标。
实验结果：
1. 在早高峰时段，新交通灯系统通过动态调整信号灯时长，有效减少
了车辆的平均等待时间，提高了通行效率。
2. 晚高峰时段数据显示，新系统能够根据实时交通情况快速做出响应，减少了交通拥堵现象。
3. 平峰时段和夜间低流量时段，新系统展现出良好的自适应能力，保
持了交通的顺畅。
4. 与传统交通灯系统相比，新系统在各个时段均表现出更高的效率和
更好的适应性。
结论：
最新交通灯系统通过采用先进的算法和实时数据分析技术，显著提升
了交通管理的效率和响应能力。
实验结果表明，该系统在不同交通流
量下均能保持良好的性能，有助于缓解城市交通压力，提高道路使用效率。
建议在更多的城市交叉路口推广应用这一系统，以进一步提升城市交通的整体运行水平。
交通信号灯控制电路设计
交通信号灯控制电路设计交通信号灯控制电路设计是一项非常重要的任务，它直接关系到交通安全和交通流畅。
本文将详细介绍交通信号灯控制电路的设计原理和操作流程。
首先，我们需要了解交通信号灯的基本原理。
交通信号灯通常由红、黄、绿三色灯组成，红灯表示停止，黄灯表示警告，绿灯表示通行。
交通信号灯的工作原理是通过控制信号灯颜色的变化来指挥交通。
一般情况下，每个信号灯的延时时间是有规定的，例如红灯延时时间为30秒，黄灯延时时间为3秒，绿灯延时时间为60秒。
在设计交通信号灯控制电路时，我们需要考虑以下几个方面：1.电源供电：交通信号灯需要稳定的电源供电，通常使用交流电源，电压为220V。
2.时序控制：交通信号灯的时序控制是整个电路的核心部分。
我们可以使用计时器芯片来实现不同颜色信号灯的延时切换。
根据前面提到的规定延时时间，我们可以设置计时器的工作周期为30+3+60=93秒。
计时器会自动循环计时，在每个延时时间到达时触发输出信号，控制信号灯的颜色变化。
3.信号灯驱动：交通信号灯通常使用LED作为光源，所以我们需要设计一种合适的驱动电路来控制LED的亮灭。
这可以通过继电器或晶体管来实现，根据实际需求选择合适的驱动方式。
4.保护电路：在设计交通信号灯控制电路时，我们需要考虑保护电路，以防止电路出现故障或意外情况。
例如，当电路中的线路短路时，应设计过电流保护电路来保护电路。
同样，还需要设计过压保护电路和过温保护电路，以确保电路的安全运行。
以上是交通信号灯控制电路设计的基本原理和操作流程。
在实际设计中，还需要考虑其他因素，如电路的稳定性、可靠性和可维护性。
同时，还需要遵守国家相关的法律法规，确保交通信号灯能够正常运行，为交通提供良好的指导。
通过合理的设计和使用，我们能够提高道路交通的安全性和效率，确保交通顺畅运行。
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Ty（5s）
10 Ts（10s）
11
Ty（5s）
十位预置数据 BCD码
0010 0000 0001 0000
个位预置数据 BCD码
0000 0101 0000 0101
时间预置电路的设计框图
（3）计时显示电路的设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ思路
将倒计时电路产生的输出经显示译码器CD4511和数 码管进行显示。
三、原理图绘制与电路仿真
五、设计、仿真及实验问题研究 六、设计与测试报告要求
见实验电子文档。
“交通灯控制与显示电路”综合设计实验（3） ——时序逻辑电路设计
一、任务与要求 由集成触发器、集成计数器等集成器件设计“交通灯控 制电路”中的时序逻辑电路部分，并在实验（2）的基础 上完成整个控制电路的调试。具体要求如下：
（1）交通灯的不同状态转换时分别产生相应的状态信号； （2）对交通灯不同状态的灯亮时间Te、Ty、Ts分别进行减法
用proteus软件绘制出该电路的原理图，对所设计的 电路进行仿真实验。 在仿真过程中，分别改变状态信号及特殊状态信号， 验证电路的逻辑功能是否达到设计要求。
四、电路安装与调试
1. 电路布局 在多孔电路实验板上装配电路时，首先应熟悉其结构。 明确哪些孔眼是连通的，并安排好电源正、负引出线在 实验板上的位置。 电路布局时应安排好各个集成块的位置，以方便连线为原 则。电路与外接仪器的连接端、测试端要布置合理，便 于操作。状态信号、预置数据的输入端点应方便改变其 电平。 2．安装与调试方法 电路安装前，要先检测所用集成电路及其它元器件的好 坏。安装完成后，要用万用表检测电路接触是否可靠、 电源电压大小、极性是否正确。一切正常后才能通电调 试。 实验调试时，注意发光二极管不能过亮。如果过亮，可 串接一个100欧左右的限流电阻。 调试过程中，最好分块进行，如首先调试“状态译码电
0123
1xx1111010010
0000111100010
0011011001010
0101101010100
0111110010001
（2）时间预置电路的设计思路
该电路的主要功能是依据不同的状态信号输入相 应的时间预置数据，从而确定交通灯的灯亮时间。
状态A1A0 运行时间
00
Te （20s）
01
特殊状态用S表示，进入特殊状态为“1”， 这时两个方向的 红灯同时点亮，正常状态为“0”。则可列出真值表（学生做）。
特 正常 殊 状态 状 （4种 态）
状态指示信 号
（4种）
东西方向 交通灯 （3种）
南北方向 交通灯 （3种）
S A1 A0 SQ SQ SQ SQ EG ER EY SG SR SY
状态产生及 其转换电路
状态 输出
时间预 置电路
时间倒计时 电路
时间 显示
“交通灯控制与显示电路”综合设计实验（2） ——组合逻辑电路设计
一、任务与要求
由数据选择器、译码器和集成门等集成电路器件设计“交 通灯控制与显示电路”中的组合逻辑电路部分，具体 要求如下：
（1）将状态信号译码为东西、南北方向6对交通灯的控制 信号，实现正常时序控制功能；
交通灯控制与显示电路综 合设计实验编写人佘新平
长
一、实验目的
1．掌握组合逻辑电路的设计方法； 2．掌握时序逻辑电路的设计方法； 3．初步具备数字系统的综合设计能力； 4．学会数字电路的软件仿真； 5．掌握数字电路的安装和调试方法。
四、设计思路： 1．参考图1，定义交通灯的状态，确定状态表；
（2）特殊状态期间，东西、南北两个方向的红灯同时发 亮，实现特殊状态控制功能；
（3）将东西方向、南北方向的灯亮时间分别用数码管显 示；
（4）根据不同的状态信号分别预置相应的灯亮时间数据 Te、Ty、Ts和Ty，其范围为00～99s，2位BCD码形式；
（5）写出设计步骤，画出设计的逻辑电路图； （6）对设计的电路进行仿真、修改，使仿真结果达到设
状态 东西方向 南北方向
S0
绿灯亮
S1
黄灯亮
S2
红灯亮
S3
红灯亮
红灯亮 红灯亮 绿灯亮 黄灯亮
时间 （s）
Te Ty Ts Ty
状态 东西方向 南北方向
S0
绿灯亮
S1
黄灯亮
S2
红灯亮
S3
红灯亮
红灯亮 红灯亮 绿灯亮 黄灯亮
时间 （s）
Te Ty Ts Ty
、状态转换图
2、设计的系统模块框图分为两部分 ：
第一部分：组合逻辑电路部分 解决三个问题： （1）不同状态下交通灯的控制； （2）交通灯灯亮时间的预置； （3）交通灯灯亮时间的显示。
状态 输入
状态译码、 输出电路
灯亮时间 预置电路
交通灯单元 （6对）
计时显示电路 （两位）
第二部分：时序逻辑电路部分
解决两个问题： （1）交通灯灯亮时间的倒计时； （2）交通灯不同状态的产生及其转换；
（1）时间倒计时电路的设计思路
该电路在秒信号作用下，分别以不同状态的灯亮时间Te、 Ty、Ts和Ty作为开始计时的初始值进行减法计数循环。
每当计时到00时，向“状态产生电路”发出计时结束信 号。改变这些初始值即可实现信号灯点亮时间修改的功能。
采用2片具有置数功能的集成十进制加/减可逆计数器 74LS192组成时间倒计时电路。
控制。其设计框图如图所示。 “状态译码电路”采用二进制译码器74LS138实现； “输出电路”采用集成逻辑门实现； “交通灯单元”采用普通的红色、绿色和黄色发光二极管； “接口电路”起信号驱动作用，视实验情况的不同选用。
设灯亮为“1”，灯灭为“0”，交通灯的4种状态S0～S3分别 编码为00、01、10、11，
计要求； （7）安装并测试电路的逻辑功能。
二、设计思路： 主要解决三个问题： （1）不同状态下交通灯的控制； （2）交通灯灯亮时间的预置； （3）交通灯灯亮时间的显示。
状态 输入
状态译码、 输出电路
灯亮时间 预置电路
交通灯单元 （6对）
计时显示电路 （两位）
（1）状态译码电路、输出电路及其交通灯单元的设计思路 该电路的主要功能是依据不同的状态信号实现对交通灯的
计数，实现倒计时功能； （3） 特殊状态期间，计时停止；特殊状态结束后，恢复正常
计时； （4）写出设计步骤，画出设计的逻辑电路图； （5）对设计的电路进行仿真、修改，使仿真结果达到设计要
求； （6）安装并测试电路的逻辑功能； （7）将实验（2）、实验(3)电路连接起来，完成整个控制电
路的调试。
二、设计思路