交通信号灯控制电路设计
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。
交通信号灯控制电路的设计报告
交通信号灯控制电路的设计一、设计任务及主要技术指标和要求。
要求：1、主干道经常通行；2、支干道有车才通行；3、主、支干道均有车时，两者交替通行，并要求主干道每次至少放行30秒，支干道每次至多放行20秒；4、每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮5秒钟（此时原红灯不变）。
电路方框图本设计重点要求是设计出主控制器、计时器。
传感器信号可以用逻辑开关代替，信号灯可以用发光二极管代替，“秒”信号脉冲可以用1Hz脉冲信号代替。
二、各单元电路的详细设计计算，元器件选择，电路图等。
（一）、计时器用一个74LS290异步十进制计数器，我们选择只输入计数脉冲CP2，使其成为一个五进制计数器，再连接一个74LS161型的四位同步二进制计数器。
满足支路与主路的红、黄、绿灯的接通时间。
1、74LS290（1）、其逻辑符号如图所示。
U274LS290DQA 9QB 5QD8QC 4INB 11R911R923R0112INA 10R02132、74LS161 （1）、其逻辑符号如图所示。
U174L S 161D QA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2（二）、主控制器：通过74LS161的同步二进制计数器的输出和其他与非门的组合来完成控制电路。
1、逻辑符号图U174L S 161DQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK22、74LS161状态表（三）、传感器模拟主支道路有无车辆的控制电路。
用74LS290的异步置数端来实现，当其是支路的绿灯时间段则将支路转变为黄灯，当其为其它时间段时则直接变为主路绿灯，支路红灯。
其实现过程如下所示：（记传感器提供信号为E,低电平有效）3、（四）、译码驱动电路：（五）、主支道路信号灯：（六）、时钟信号：二、整体电路的工作原理说明：。
交通灯控制电路设计 (2)
交通灯控制电路设计简介交通灯是每个城市道路上必不可少的设备，用于管理和控制车辆和行人的通行。
交通灯控制电路是交通灯正常运行的关键组成部分，它负责将电力信号转换为特定的灯光组合，在不同的情况下精确控制交通流量。
本文档将介绍交通灯控制电路的设计原理、主要组成部分和操作逻辑。
设计原理交通灯控制电路的设计原理基于以下几个主要方面：1.电源供应：交通灯控制电路需要一个稳定可靠的电源供应，以确保交通灯可以持续运行。
通常使用交流电源或直流电源，具体根据实际情况来确定。
2.时序控制：交通灯按照预定的时间序列切换灯光状态。
通过精确的时间计时器和逻辑控制电路，控制不同方向的交通灯按照预设的时间间隔进行切换。
3.灯光控制：根据交通信号灯的功能需求，设计灯光控制电路。
典型的交通信号灯包括红色、黄色和绿色灯。
灯光控制电路需要能够根据时序控制信号切换相应的灯光状态。
4.状态检测：交通灯控制电路还需能够检测交通流量和故障情况。
例如，当检测到交通流量较大时，交通灯应能自动调整时间间隔以适应道路状况。
主要组成部分交通灯控制电路通常由以下主要组成部分构成：1.电源模块：电源模块负责提供稳定的电源供应，可以包括电源适配器、稳压电路和滤波电路等。
2.控制单元：控制单元是交通灯控制电路的核心部分，负责协调各个信号灯的状态变化。
它通常由计时器、逻辑门电路和触发器等元件组成。
3.灯光模块：灯光模块包括红色、黄色和绿色交通信号灯。
每个信号灯使用一个独立的LED或灯泡，通过控制电路切换不同的灯光状态。
4.传感器模块：传感器模块用于检测交通流量和故障情况。
常见的传感器包括车辆检测器和故障检测器。
操作逻辑交通灯控制电路的操作逻辑可以简单描述如下：1.初始化：交通灯控制电路在启动时进行初始化。
将所有信号灯设置为红色，并开始计时。
2.时间切换：按照预设的时间序列，在设定的时间间隔内，依次切换信号灯的状态。
例如，绿灯亮10秒、黄灯亮5秒、红灯亮20秒。
3.交通流量检测：控制单元通过连接的车辆检测器检测交通流量。
交通灯控制器+数字电路课程设计报告
交通灯控制器+数字电路课程设计报告交通灯控制器是交通管理系统中的重要组成部分，其主要作用是控制道路上的交通信号灯。
随着数字电路技术的发展，交通灯控制器也逐渐向数字化、智能化方向发展。
本文将详细介绍一种基于数字电路的交通灯控制器设计，以及该设计方案的实现和效果。
一、设计方案1.硬件设计硬件设计方案主要包括数字电路的选择、交通灯的控制模块、传感器等。
本方案选用FPGA芯片作为控制芯片，该芯片具有先进的数字信号处理能力和可编程性，便于开发和定制。
交通灯的控制模块包括红灯、黄灯、绿灯三个信号灯的控制器，以及车辆、行人传感器等。
其中车辆传感器主要用来检测车流量，行人传感器主要用来检测行人通行情况。
2.软件设计软件设计方案主要包括程序的设计和调试，以及人机界面的设计和开发。
程序设计方案采用Verilog HDL语言进行实现，采用时序逻辑设计的思路来编写程序，实现红绿灯的控制和状态转移。
人机界面采用C语言进行编写，通过串口通信与控制芯片进行数据传输和控制。
二、实现过程在设计方案确定后，我们进一步开始实现。
首先是电路的焊接和测试，在确定电路正常无误后，再完成程序的编写和调试。
最后是人机接口的开发和完善。
具体实现流程如下：1.电路焊接首先进行电路布线和焊接，将FPGA芯片、光耦隔离器、电位器等元器件焊接到电路板上，以及信号灯、传感器等元器件的接入。
2.程序编写利用Verilog HDL语言编写程序，主要包括红绿灯状态的转移逻辑和相应的信号输出控制。
程序设计过程中，需要注意时序和状态的转移。
3.调试测试完成程序编写后，需要进行相应的调试测试。
通过仿真测试，检查程序逻辑是否正确，排除潜在问题。
在硬件实验平台上进行测试，确定系统能够正常工作。
4.人机界面开发利用C语言编写人机界面，实现与交通灯控制器的交互控制。
实现车辆、行人传感器的数据采集和显示，以及人手动控制交通灯的功能。
三、实现效果通过测试和实验验证，本文的交通灯控制器设计方案具有以下优势：1.使用FPGA芯片作为控制芯片，具有较强的可编程性和数字信号处理能力。
交通信号灯控制逻辑电路设计
交通信号灯控制逻辑电路设计交通信号灯控制逻辑电路设计一、引言交通信号灯是交通管理系统中至关重要的一部分，它能够有效地控制车辆和行人的安全通行。
本文旨在设计一个具有高可靠性和可扩展性的交通信号灯控制逻辑电路，以实现以下目标：1.确保交通信号灯在正确的时间点亮和熄灭；2.实现多种交通模式的控制，如日常、高峰和紧急模式；3.具备故障检测和恢复功能，提高系统的可靠性。
二、系统设计1.硬件设计交通信号灯控制逻辑电路主要由以下几个部分组成：（1）微控制器：选择具有丰富I/O端口和强大处理能力的微控制器，如STM32。
它负责处理外部输入和控制信号灯的点亮和熄灭。
（2）交通信号灯：包括红、绿、黄三种颜色的LED灯，通过微控制器的GPIO 端口控制其点亮和熄灭。
（3）传感器：包括车辆检测传感器和行人检测传感器，用于检测车辆和行人的通行情况。
（4）存储器：存储交通信号灯的状态、故障信息和交通模式等。
（5）故障检测与恢复模块：实时监测交通信号灯的工作状态，一旦发现故障，立即进行恢复。
2.软件设计（1）操作系统：选择一个适用于微控制器的实时操作系统，如FreeRTOS。
它能够实现多任务管理和优先级调度。
（2）控制算法：根据车辆和行人的通行需求，设计控制算法来确定交通信号灯的点亮和熄灭时间。
（3）通信协议：实现与上位机或其他交通管理设备的通信，传输交通信号灯的状态、故障信息和交通模式等信息。
（4）故障检测与恢复程序：在软件层面实现故障检测与恢复功能，确保系统的可靠性。
三、逻辑电路设计1.日常模式：根据预设的时间表控制交通信号灯的点亮和熄灭，同时考虑车辆和行人的通行需求。
2.高峰模式：在高峰时段，延长绿灯时间，缩短红灯时间，提高车辆通行效率。
同时确保行人安全通过。
3.紧急模式：在紧急情况下，如交通事故或火灾，开启应急闪烁模式，以提醒车辆和行人注意安全。
同时，将相关信息传输给上位机和其他交通管理设备。
4.故障检测与恢复：实时监测交通信号灯的工作状态，一旦发现故障，立即进行恢复。
交通信号灯的自动控制系统设计sfc
PLC的I/O分配
输
出
器件号 功能说明
Y0 东西向绿灯
Y1
东西向黄灯
Y2
东西向红灯
Y3
南北向绿灯
Y4
南北向黄灯
Y5
南北向红灯
接线图
交通信号灯的自动控制系统设计
LD M8002
SET S0
STL S0
LD X0
教学目标
1、 掌握可编程序控制器控制系统设计方法 的步骤
2、 掌握利用可编程序控制器来实现十字路 口双向交通灯自动控制的系统设计方法
交通信号灯的自动控制系统设计
交通信号灯的自动控制系统设计
信号转换关系
十字路口双向交通灯 自动控制系统动作要 求如时序图所示。
要求：
1.采用PLC控制 2.根据动作时序图画 出顺序功能图 3.进行PLC地址分配 4.完成PLC外围电路 5.完成PLC程序设计
K10 LD T6 SET S34 STL S34 OUT Y3 OUT C1
K3 OUT T7
K10 LD T7 AND C1
指令程序表
SET S35 LD T7 ANI C1 SET S33 STL S35 OUT Y4 OUT T8
K40 RST C1 STL S35 STL S25 LD T8 OUT S0 RET END
SET S21
SET S31
STL S21
OUT Y0
OUT T0
ห้องสมุดไป่ตู้K100
LD T0
SET S22
STL S22 OUT T1
K10 LD T1 SET S23 STL S23
OUT Y0 OUT C0
交通灯控制器数电课程设计
交通灯控制器数电课程设计一、引言交通灯控制器是城市交通管理中的重要设备，用于控制道路上的交通信号灯的亮灭状态。
本文将基于数电课程设计一个简单的交通灯控制器电路，并介绍其原理和实现过程。
二、设计原理交通灯控制器的设计需要考虑以下几个方面的因素：1. 灯的亮灭状态：交通灯通常包括红灯、黄灯和绿灯，每种灯的亮灭状态需要根据交通规则进行控制。
2. 灯的切换时间：交通灯的切换时间需要合理设置，以保证交通流畅和安全。
3. 输入信号的获取：交通灯控制器需要根据外部输入信号来控制灯的切换，如道路上的车辆、行人等。
三、电路设计1. 时钟电路：交通灯控制器需要一个时钟信号来控制灯的切换时间。
可以通过使用555定时器构建一个稳定的时钟电路。
2. 计数器电路：交通灯控制器需要一个计数器来计算时间，并根据时间来控制灯的切换。
可以使用74LS90或74LS93等计数器芯片实现。
3. 逻辑门电路：交通灯控制器需要逻辑门电路来实现交通灯状态的控制和切换。
可以使用与门、或门、非门等逻辑门芯片来实现。
四、实现过程1. 时钟电路的设计：根据555定时器的工作原理，选择合适的电阻和电容值，构建一个稳定的时钟电路。
2. 计数器电路的设计：根据交通灯的切换时间要求，设置计数器的计数值，并将计数器与时钟电路连接，实现计数器的工作。
3. 逻辑门电路的设计：根据交通灯的状态要求，使用逻辑门芯片构建一个交通灯控制电路，实现交通灯的切换和控制。
4. 输入信号的获取：可以使用传感器等设备来获取道路上的车辆、行人等输入信号，并将其与交通灯控制器连接，实现灯的切换。
五、功能扩展1. 灯的数量扩展：可以根据实际需要，扩展交通灯的数量，如添加左转灯、右转灯等。
2. 信号优先级控制：可以根据不同道路的交通状况，设置交通灯的信号优先级，以提高交通效率。
3. 线路保护功能：可以在交通灯控制器中添加线路保护装置，以防止线路过载或短路等故障。
六、总结本文基于数电课程设计了一个简单的交通灯控制器电路，并介绍了其原理和实现过程。
十字路口交通灯控制电路
三、工作原理
1. 秒信号发生器构成 秒信号发生器电路如图 2 所示， 脉冲发生器是由 555 定时器构成的多谐振荡器， 因为控制系统是以 秒作为单位，所以用秒脉冲发生器。555 定时器组成的秒脉冲的周期为：T≈0.7（R1+2*R2）*C，若 T ＝1s，令 C＝10µF，R1＝44.2kΩ， R2=51kΩ。
三工作原理秒信号发生器构成秒信号发生器电路如图2所示脉冲发生器是由555定时器构成的多谐振荡器因为控制系统是以秒作为单位所以用秒脉冲发生器
十字路口交通灯控制电路
一、设计要求
东西方向通行（南北方向禁止通行）——东西向绿灯亮 10 秒（南北方向红灯亮 13 秒）后东西向黄 灯亮 3 秒；接着南北方向通行（东西方向禁止通行）——南北向绿灯亮 10 秒（东西方向禁止通行红灯 亮 13 秒）后东西向黄灯亮 3 秒；黄灯亮时，发出警告声响。如图 1 所示。
根据上表，可得到信号灯控制方案逻辑表达式，如下表： 信号灯 绿 南北向 黄(蜂鸣器响) 红 绿 东西向 黄（蜂鸣器响） 红 按照以上关系，利用与门连接电路即可实现信号灯的控制。 控制逻辑表达式 Q1Q2 Q1Q2 Q2 Q1Q2 Q1Q2 Q2
四、元器件选择
1. 元器件参数计算 555 定时器组成的秒脉冲的周期为：T≈0.7（R1+2*R2）*C，若 T＝1s，令 C＝10µF，R1＝44.2kΩ， R2=51kΩ 。发光 LED 正常工作时的电流为 10mA 左右，输出的高电平为 5V ，限流电阻大小为 5V/10mA=500Ω 左右。 2. 所需元器件 (1) 74LS161 1片 (2) 74LS112 1片 (3) 74LS08 1片 (4) 74LS00 1片 (5) 74LS12 1片 (6) 555 定时器 1个 (7) 蜂鸣器 2个 (8) 绿、黄、红发光 LED 各 4 个 (9) 44.2kΩ、51kΩ 电阻各一个，510Ω 电阻 10 个，10µF，10nF 各电容 1 个 (10) 导线若干
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交通信号灯控制电路设计
交通信号灯控制电路是一种用于控制道路交通信号灯的电路。
它通常由一个控制器和多个信号灯组成，可以根据道路交通状况自动或手动控制信号灯的亮灭。
下面将介绍交通信号灯控制电路的设计。
一、控制器的设计
控制器是交通信号灯控制电路的核心部件。
它需要实现以下功能：
1、根据道路交通状况控制信号灯的亮灭。
2、处理来自传感器的信号，确定当前道路交通状况。
3、实现手动控制信号灯的功能。
4、保证信号灯的同步变化。
基于上述功能，我们可以设计一个基于微控制器的控制器方案。
当传感器侦测到道路上有车辆行驶时，将通过输入口传入控制器。
控制器将根据指令控制信号灯的变化。
控制器还可以设置手动控制模式，可以实现手动控制交通信号的亮灭。
二、信号灯的设计
信号灯是交通信号灯控制电路中非常重要的部件。
它需要根据交通信号灯规划进行设计。
交通信号灯包含红、黄、绿三种颜色，每种颜色需要单独的LED灯来实现。
灯的亮灭需要同步进行，可以通过控制器来实现同步变化。
三、电源的设计
交通信号灯控制电路需要稳定的电源供应。
因为交通信号灯需要在多个时间段工作，所以电源必须能够持续供应电能。
我们可以采用直流电源或变压器的方法来提供电源。
四、总体设计方案
在总体设计方面，我们可以设计一个基于微处理器的系统方案。
系统需要实现实时控制信号灯，以及处理来自传感器的输入信号，根据高低流量交通情况进行信号灯的改变。
总体设计方案需要包含以下部分：
1、主处理器
2、信号灯电路
3、传感器电路
4、控制器电路
5、电源电路
在设计方案上，我们可以采用分离式或集成式设计。
分离式设计可以实现各个模块之间的独立控制和实时运行，但需要较多的布线和空间，成本较高。
集成式设计可以通过合并各个模块，实现系统整体功能和控制，并能够减少空间和布线成本。
总之，交通信号灯控制电路是一个非常复杂的系统。
在设计这样一个系统时，需要专业人员根据道路交通状况和实际需求进行设计。
只有专业人员能够保证交通信号灯控制电路在实际工作中的准确性和稳定性。