交通灯控制器原理图
交通灯控制电路的设计（实验报告）
交通信号灯控制电路的设计一、设计任务与要求1、任务用红、黄、绿三色发光二极管作为信号灯，设计一个甲乙两条交叉道路上的车辆交替运行，且通行时间都为25s的十字路口交通信号灯，并且由绿灯变为红灯时，黄灯先亮5s，黄灯亮时每秒钟闪亮一次。
2、要求画出电路的组成框图，用中、小规模集成电路进行设计与实现用EAD软件对设计的部分逻辑电路进行仿真，并打印出仿真波形图。
对设计的电路进行组装与调试，最后给出完整的电路图，并写出设计性实验报告。
二、设计原理和系统框图（一）设计原理1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通信号灯控制系统的原理框图如图2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。
秒脉冲信号发生器是该系统中定时器和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1 交通灯控制电路设计框图图中：Tl：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25s，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5s。
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。
它一方面控制定时器开始下一个工作状态的定时，另一方面控制着交通信号灯状态转换。
2、画出交通信号灯控制器ASM图（1）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）乙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绿灯亮。
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。
具有四种信号灯的交通灯控制器设计
目 录1 引言 (1)1.1设计背景 (1)1.2VHDL简介 (1)1.3Q UARTUSⅡ简介 (3)2 交通信号灯控制器的设计 (3)2.1设计目的 (3)2.2系统计要求 (4)2.3设计思路 (4)2.4交通信号灯控制器系统工作流程 (5)3 交通灯控制器的实现 (5)3.1交通灯控制器的设计原型图 (5)3.2系统各功能模块的实现 (6)3.2.1 模块shuomaguan (6)3.2.2 模块traffic (6)3.3原理图 (7)4 交通信号灯控制器系统仿真及分析 (7)4.1SHUMAGUAN模块仿真波形图 (7)4.2顶层实体的仿真波形 (8)4.3TAFFIC模块的仿真波形图 (8)4.4管脚锁定 (8)5 完成调试后所显示结果的八种情况 (10)6 结论 (13)7 总结与体会 (13)附录 (15)S HUMAGUAN的VHDL程序 (15)T RAFFIC的VHDL程序 (16)参考文献 (21)1 引言1.1 设计背景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，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。
然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。
而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。
因此，开发一套能够社会服务的交通灯控制器将是非常必要的，也是十分及时的。
1.2 VHDL简介语言硬件描述已经有几十年的发展历史，并且在系统的仿真、验证和设计、综合等方面得到成功的应用。
目前常用的硬件描述语言有VHDL、 Verilog HDL 、ABEL等。
VHDL则起源于20世纪70年代末和80年代初，美国国防部提出的VHSIC 计划，目标是为下一代集成电路的生产、实践阶段性的工艺极限和完成10万门级以上的电路设计而建立一种新的描述方法。
交通信号灯控制器实验报告
交通信号灯控制器实验报告交通信号灯控制器⼀、设计任务及要求 (2)⼆、总体⽅案设计以及系统原理框图 (2)2.1、设计思路 (2)2.2、各模块相应的功能 (2)2.3、系统原理图 (3)三、单元电路设计 (3)3.1、车辆检测电路 (3)3.2、主控电路 (4)3.3、灯控电路 (5)3.4、计时控制电路 (6)3.5、计时显⽰电路 (6)3.6、反馈控制电路 (7)3.7、置数电路 (7)3.8、时基电路 (7)四、⼯作原理 (8)五、电路的软件仿真及结果分析 (8)5.1、时基电路（555接成的多谐振荡器）的电路图以及波形的显⽰ (8)5.2、结果分析 (10)六、电路的组装调试 (10)6.1、使⽤的主要仪器和仪表 (10)6.2、调试电路的⽅法和技巧 (10)6.3、调试中出现的问题、原因和排除⽅法 (11)七、收获、存在的问题和进⼀步的改进意见 (11)7.1、存在的问题和进⼀步的改进意见 (11)7.2、收获以及⼼得体会 (12)附录⼀：电路所⽤元器件 (14)附录⼆：电路全图 (15)附录三：实际电路图 (16)⼀、设计任务及要求在⼀个主⼲道和⽀⼲道汇交叉的⼗字路⼝，为了确保车辆⾏车安全，迅速通⾏，设计⼀个交通信号灯控制电路，要求如下：1、⽤两组红、绿、黄发光⼆极管作信号灯，分别指⽰主道和⽀道的通⾏状态。
2、通⾏状态⾃动交替转换，主道每次通⾏30秒，⽀道每次通⾏20秒，通⾏交替间隔时为5秒。
3、通⾏状态转换依照“主道优先”的原则，即：当主道通⾏30秒后，若⽀道⽆车则继续通⾏；当⽀道通⾏20秒后，只有当⽀道有车且主道⽆车时才允许继续通⾏。
（⽤按键模拟路⼝是否有车）4、设计计时显⽰电路，计时⽅式尽量采⽤倒计时。
⼆、总体⽅案设计以及系统原理框图2.1、设计思路本次设计采⽤模块划分的⽅法，每个模块完成⼀项功能，最后将各个模块连接起来，设计完成后，⽤Multisim进⾏仿真，仿真成功后，再去实验室焊接调试。
EDA课程设计-交通信号灯
EDA技术课程设计报告交通灯控制器一、设计功能：实现高速公路与乡间小路的交叉路口红绿灯的控制二、具体功能要求：1、只有在小路上发现汽车时，高速公路上的交通灯才可能变成红灯。
2、当汽车行驶在小路上时，小路的交通灯保持为绿灯，但不能超过给定的延迟时间。
（注：这段时间定义为20秒时间）3、高速公路灯转为绿灯后，即使小路上有汽车出现，而高速公路上并无汽车，也将在给定时间内保持高速公路绿灯。
（注：这段时间定义为60秒时间）4、原理框图如下：A B C D高速交通灯绿（60秒）黄（5秒）红（20秒）红（5秒）小道交通灯红红绿黄三、参考设计方案:图2 交通信号灯控制器的原理框图采用VHDL语言输入的方式实现交通信号灯控制器图3 交通信号灯控制器程序原理框图该程序由7个进程组成，进程P1和P2将CLK信号分频后产生1秒信号，进程P3、P4、P5构成两个带有预置数功能的十进制计数器，其中P4产生允许十位计数器计数的控制信号。
进程P6实现状态转换和产生状态转换的控制信号，进程P7产生次态信号和信号灯输出信号，以及每一个状态的时间值。
计数器驱动脉冲如图所示：四、编写相应源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED. ALL;ENTITY CONTRALZ ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;RA,GA,YA:OUT STD_LOGIC;TIMEAH,TIMEAL:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END CONTRALZ;ARCHITECTURE BHV OF CONTRALZ ISTYPE RG IS (GREEN,RED,YELLOW2);BEGINPROCESS(CLK)VARIABLE A:STD_LOGIC;VARIABLE TH,TL:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);VARIABLE STATE:RG;BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1'THEN CASE STATE ISWHEN GREEN=>IF A='0'THEN TH:="0101";TL:="1001";A:='1';GA<='1';RA<='0';YA<='0';ELSE IFNOT(TH="0000"AND TL="0001")THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSETH:="0000";TL:="0000";A:='0';STATE:=RED;END IF;END IF;WHEN RED=>IF A='0'THEN TH:="0001";TL:="1001";A:='1';RA<='1';YA<='0';GA<='0';ELSE IFNOT(TH="0000"AND TL="0001") THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSETL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';RA<='0';GA<='0';STATE:=YELLOW2;END IF;END IF;WHEN YELLOW2=>IF A='0'THEN TH:="0000";TL:="0101";A:='1';YA<='1';GA<='0';RA<='0';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001")THEN IF TL="0000"THEN TL:="0101";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";GA<='0';RA<='0';YA<='0';A:='0';STATE:=RED;END IF;END IF;END CASE;END IF; TIMEAH<=TH;TIMEAL<=TL;END PROCESS;END BHV;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY CONTRALX ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;RB,GB,YB,CHU:OUT STD_LOGIC;TIMEAH,TIMEAL:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END CONTRALX;ARCHITECTURE BHV OF CONTRALX ISTYPE RGY IS(RED,YELLOW1,GREEN,YELLOW2);BEGIN PROCESS(CLK)VARIABLE A:STD_LOGIC;VARIABLE TH,TL:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); VARIABLE STATE:RGY;BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1'THEN CASE STATE ISWHEN YELLOW1=>IF A='0'THEN TH:="0000";TL:="0100";A:='1';YB<='1';GB<='0';RB<='0';CHU<='1';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001")THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';STATE:=GREEN;END IF;END IF;WHEN GREEN=>IF A='0'THEN TH:="0001";TL:="1001";A:='1';GB<='1';RB<='0';YB<='0';CHU<='1';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001") THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';STATE:=YELLOW2;END IF;END IF;WHEN RED=>IF A='0'THEN TH:="0101";TL:="0100";A:='1';RB<='1';YB<='0';CHU<='1';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001")THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';STATE:=YELLOW1;END IF;END IF;WHEN YELLOW2=>IF A='0'THEN TH:="0000";TL:="0100";A:='1';YB<='1';GB<='0';RB<='0';CHU<='1';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001") THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';CHU<='0';STATE:=RED;END IF;END IF;END CASE;END IF;TIMEAH<=TH;TIMEAL<=TL;END PROCESS;END BHV;五、对源程序进行编译及仿真1、对程序进行编译，结果如下图：2、用waveform对程序进行波形仿真，结果如下图：六、设计思路在听完课程设计指导课前，我们对交通灯的程序设计思路基本上可以称得上是一片茫然，在听完课后虽然有个大致的思路，但还是不知道具体要怎么实施，于是我们开始去图书馆寻找参考书。
PLC交通灯ppt课件
可编程控制器原理及应用
实验二、交通灯程序设计
7、比较指令的交通灯程序
可编程控制器原理及应用
实验二、交通灯程序设计
3、I/O端口分配 Input(输入)： I:0/1：总的启动开关； I:0/2：总的停止开关； I:0/3：东西向急通时的启动开关； I:0/4：东西向关闭急通时的开关； I:0/5：南北向急通时的启动开关； I:0/6：南北向关闭急通时的开关；
可编程控制器原理及应用
可编程控制器原理及应用
实验二、交通灯程序设计
4、硬件连线图：
可编程控制器原理及应用
实验二、交通灯程序设计
5、十字路口交通灯控制系统的PLC梯形图 ：
可编程控制器原理及应用
实验二、交通灯程序设计
5、十字路口交通灯控制系统的PLC梯形图 ：
可编程控制器原理及应用
实验二、交通灯程序设计
5、十字路口交通灯控制系统的PLC梯形图 ：
5、十字路口交通灯控制系统的PLC梯形图 ：
可编程控制器原理及应用
的PLC梯形图 ：
可编程控制器原理及应用
实验二、交通灯程序设计
5、十字路口交通灯控制系统的PLC梯形图 ：
可编程控制器原理及应用
实验二、交通灯程序设计
6、程序说明 第1级阶梯：主要是作为一个总的启动和关闭作用，用来 控制以下每盏灯的亮灭。同时在该系统响应急通完毕后， 其该级阶梯使该系统恢复正常工作。 第2级阶梯：其中计时器T4:0主要控制南北向的红灯，并 使其在25秒内都亮，25秒后，红灯将灭。计时器T4:1控 制东西向的绿灯，并使其在20秒内都亮。 第3级阶梯：控制南北向红灯的亮灭。 第4级阶梯：控制东西向绿灯的亮灭。 第5级阶梯：其中计时器T4:12控制东西向绿灯3秒的闪烁。 第6级阶梯：其中计时器T4:2控制东西向绿灯3秒的闪烁 时每一周期（一周期1秒）的亮0.5秒。
交通灯控制器设计原理
交通灯控制器设计原理
交通灯控制器设计的核心原理主要包含定时器和译码器的工作方式。
定时器由不系统秒脉冲（由时钟脉冲产生器提供）同步的计数器构成。
计数器在状态信号ST作用下首先清零，然后在时钟脉冲上升沿作用下，计数器从零开
始进行增1计数，向控制器提供模5的定时信号TY和模25的定时信号TL。
译码器则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。
此外，还需要考虑到实际应用中的一些细节，例如信号灯的闪烁频率、颜色和持续时间等，以确保交通灯控制器能够有效地控制交通流量，提高交通效率并保障交通安全。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询交通工程专家。
实验五交通灯控制
操作规则实现电路
功能：根据交通红绿灯控制器的功能要求，确定不同工作状态下计时器的计数值。可用8位计数器来实现定时计数。
正常运行时，计数器按照规定的定时要求加1计数；若要人工放行某方向，只要使计时器运行到该放行状态的最后一刻时，计时器保持此时的计数值，使红绿灯信号生成器暂停状态的转移即可。
*
再按下键2，表示欲人工放行B方向，则相应LED有显示；同时两个方向的红绿灯按正常运行规律自动切换，当运行到放行B方向时，则保持放行该方向。
再按下键3，表示清除人工方向的控制，则交通灯开始自动转换红黄绿灯的状态。
3
2
1
4
*
1
2
3
4
5
6
预习时请画出其状态转移图。
*
设计方案的选择
01
图文混合设计方法：先将电路划分为几个子模块，每个子模块由Verilog HDL语言描述实现，然后生成逻辑符号，顶层文件采用图形文件来实现。
02
纯文本描述方法：每个子模块和顶层电路的连接关系都采用Verilog HDL语言描述实现，对子模块的调用采用模块元件例化的方法。
起始状态的选择
采用log2N个触发器来表示这N个状态 采用N个触发器来表示这N个状态——称为一位热码状态机编码（One-Hot State Machine Encoding）。
状态编码
采用Verilog HDL语言实现基于状态机的设计，就是在时钟信号的触发下，完成两项任务： 用case或if-else语句描述出状态的转移； 描述状态机的输出信号。
在线校验
下载后，仔细观察：红绿灯应按设定的时间规律自动切换，D1~D8八个LED分别对应的是：A方向的红黄绿，B方向的红黄绿，A方向的放行状态，B方向的放行状态。
交通灯信号控制器的设计
1 设计任务描述1.1设计题目：交通灯信号控制器的设计1.2 设计要求1.2.1 设计目的熟练使用Keil开发环境，具备编写单片机程序(汇编语言或C语言)的初步能力，通过完成本课题的软硬件设计，使同学们了解单片机实例的整个开发流程。
1.2.2 基本要求用单片机设计出一个交通信号灯控制器。
此交通信号灯控制器完成控制红黄绿三种颜色灯的点亮和熄灭。
设计一个交通信号灯控制器，该交通信号灯控制器基本功能：设A道为东西道，B道为南北道，A道放行时间10s，B道放行时间为15s，绿灯放行，红灯停止，放行的最后三秒绿灯闪烁，绿灯转红灯时黄灯亮3s。
同时该交通信号灯控制器附加功能：当一道一直有车另一道无车时，交通控制系统能立即让有车的车道放行，当有紧急车辆（如110，120，119等急救车）要求通过时，此系统应能禁止普通车辆通行，路口的信号灯全部变红，以便让紧急车辆通过，紧急车辆通过后，交通灯恢复先前状态。
1.2.3 发挥部分当有紧急车辆（如110，120，119等急救车）要求通过时，此系统应能禁止普通车辆通行，路口的信号灯全部变红，同时报警声音响起，紧急车辆通过后，交通灯恢复先前状态。
2 设计思路本系统拟采用AT89C51单片机作为交通灯系统的控制核心。
在十字路口东西方向通行时，南北方向红灯显示13秒，同时东西向绿灯显示10秒，当南北方向红灯倒计时显示为3秒时，东西方向黄灯显示3秒并闪烁；南北方向绿灯显示15秒，东西方向红灯显示18秒，当南北方向红灯倒计时显示为3秒时，东西方向黄灯显示3秒并闪烁，如此循环。
当发生紧急情况时，两路红灯亮，紧急结束时继续显示上一个状态。
从设计所要完成的任务和要求来看，单一路口显示倒计时时间的数码管必须用两位，对于七段数码管，倒计时显示装置中的数码管在本系统中采用的是动态显示；设置了4个按键来处理交通灯在实际应用中可能出现的特殊情况，P3.1接K1键，P3.2接K2键，P3.3接K3键，P3.4接K4键；十字路口共需4组红绿灯，本设计中为简化，只设置2组红绿灯。