交通控制器的设计解读

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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Quartus Ⅱ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

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；

(完整word版)数电——交通灯控制器设计

大连交通大学

电气信息学院

综合设计报告

设计名称：数字逻辑综合设计

设计题目：交通灯控制器

学生学号:

专业班级:

学生姓名：

第一章课题背景

1。1 背景

如今随着人们生活水平的提高，车辆越来越多,交通事故频繁发生。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏通交通流量，提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。交通灯在城市交通中起着重要的作用，它与人们日常生活密切相关,是人们出行的安全保障。因此提供一个问题、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性.为了解决这些问题，我们更应该提高交通控制和管理水平，合理使用现有交通设施，充分发挥其能力,提高交通效率,促进和谐交通的建立.

目前交通灯控制系统的设计软件也种类繁多，有基于EDA设计的，基于单片机设计的，基于DSP设计的，基于ARM嵌入式的等。还有用标准逻辑器件、可编程控制器PLC等方案来实现.但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了功能修改及调试的困难。所以现在国内外广泛采用EDA技术设计交通灯控制系统。在国外，英国，澳大利亚，日本和美国等国家均在交通控制系统上日益完善。如以澳大利亚悉尼为背景开发的交通自适应协调系统SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System），英国的运输和道路研究所（TRRL）研制的SCOOT（Split Cycle Offset Optimization Technique）系统，日本的京三（Kyosan)系统等。这些系统，大都是在各路口附近安装磁性环路监控器，由各路口的控制设备、人员将交通控制参数通过通讯网络输入微处理器，用小型计算机进行集中处理。目前国内已有一些自主开发的城市交通控制系统，如公安部交通科学研究所开发的HT-UTCS系统，但它在整体性能上比国外同类系统仍有较大差距,只在一些中小城市得到一些应用。国内城市尤其是大城市引进的交通控制系统大部分为进口的SCOOT和SCATS以及京三系统等，这些系统均是建立在机动车为主的道路交通条件基础之上的被动控制系统之上的.由于我国交通是混合交通流，和国外交通流不大相同，因此，国外的这些交通控制系统在国内的使用效果不尽人意。所

数电课程设计---交通信号灯控制器

机械与电⼦⼯程学院

课程设计报告

课程名称数字电⼦技术基础

设计题⽬交通信号灯控制器

所学专业名称⾃动化

班级

学号

学⽣姓名

指导教师

2012年 5 ⽉25 ⽇

任务书

设计名称：交通信号灯控制器

⼀、课程设计⽬的

这次的课程设计主要是要综合了解与运⽤所学的知识，通过这次的课程设计来检测这⼀学期所学的知识。通过制作来了解交通灯控制系统，了解译码器、计数器、寄存器芯⽚的作⽤。

交通灯控制系统主要是实现城市交叉路⼝红绿灯的控制。在现代化的⼤城市中，⼗字交叉路⼝越来越多，在每个交叉路⼝都需要有⼀个准确的间间隔和转换顺序，这就需要有⼀个安全、⾃动的系统对红、黄、绿灯的转换进⾏管理。本次的设计就是基于此⽬的⽽设计的。

⼆、课程设计任务和基本要求

设计任务：

1．东西⽅向绿灯亮，南北⽅向红灯亮，时间15s。

2．东西⽅向与南北⽅向黄灯亮，时间5s。

3．南北⽅向绿灯亮，东西⽅向红灯亮，时间l0s。

4．如果发⽣紧急事件，可以⼿动控制四个⽅向红灯全亮，禁⽌该道路的车辆通⾏，特殊情况过后能恢复正常。

基本要求：

1. 能够实现设计任务的基本功能；

3.运⽤数字电⼦技术的理论设计、制定实验⽅案，并撰写课程设计论⽂要求符合模板

的相关要求，字数要求3000字以上。

⼀、摘要

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。如何采⽤合适的控制⽅法，最⼤限度利⽤好耗费巨资修建的城市⾼速道路，缓解主⼲道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此，通过我应⽤所学的知识设计了⼀套交通灯控制电路的⽅案。交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发⽣器组成。

交通信号灯控制器设计论文

EDA课程设计报告

学院：

专业班级：

姓名：

学号：

指导教师：

成绩：

交通信号灯控制器的设计

一、课程设计目的

1、当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切

相关。因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用，智能设备有了很大的发展，是现代科技发展的主流方向。

2、EDA技术的一个重要特征就是使用硬件描述语言(HDL)来完成系统的设计文件，

应用VHDL的数字电路实验降低了数字系统的设计难度,这在电子设计领域已得到设计者的广泛采用。本设计就是针对交通信号灯控制器的设计问题，提出了基于VHDL语言的交通信号灯系统的硬件实现方法。通过对系统进行结构

分析，采用了层次化的设计方法，给出了各个模块的VHDL程序，并且利用Max PlusⅡ对应用程序进行了仿真，并给出了相应的仿真结果。在用VHDL语言进行电路设计时,应充分认识到VHDL语言的特点,从设计思想、语句运用及描述方法上等多方面对电路进行优化设计。通过电路优化设计,可以使用规模更小的可编程逻辑芯片,从而降低系统成本。

3、本课程设计是在学完EDA原理及课程之后综合利用所学EDA知识完成一个EDA 应用系统设计并在实验室实现。该课程设计的主要任务是通过解决实际问题，巩固和加深“电子设计自动化应用技术”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握基于VHDL语言应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。

二、设计内容

1、设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，

交通灯控制系统的设计

概述

交通灯控制系统是城市交通管理中至关重要的一项技术，它通过控制交通信号灯的亮灭来指示交通参与者何时停车和何时通行，以提高交通流量的效率，确保交通的安全和顺畅。本文将以设计一个交通灯控制系统为例，讨论其设计思路和实现方式。

设计需求

交通灯控制系统的设计需求取决于实际交通情况和需求。以下是常见的设计需求：

1.交通流量感知：交通灯控制系统需要能够感知不同交通道

路上的车辆数量和流量，以便合理控制交通灯的切换时间和灯光模式。

2.交通优先级：根据不同道路上的交通流量和优先级，交通

灯控制系统需要能够分配不同的红绿灯时间，以确保主干道交通更为畅通。

3.切换时间调整：交通灯控制系统应具备动态调整红绿灯切

换时间的能力，以适应交通流量的变化。

4.故障处理：当交通灯控制系统发生故障时，应能够及时进

行故障检测和处理，以避免交通堵塞和事故的发生。

设计思路

基于上述设计需求，交通灯控制系统的设计思路可以分为以下几个步骤：

步骤一：交通流量感知

首先，交通灯控制系统需要通过各种传感器，如车辆检测器、图像识别等技术来感知交通道路上的车辆数量和流量。这些传感器将收集的数据传输给控制器，供后续的决策和控制使用。

步骤二：交通信号优化

根据感知到的交通流量数据和交通道路的优先级，交通灯控制系统需要通过算法来计算每个交通灯的红绿灯时长。这里可以采用优化算法，如遗传算法、模拟退火算法等，以求得最优的交通信号时长。

步骤三：交通灯控制

基于计算得到的红绿灯时长，交通灯控制系统通过控制相应交通灯的电路来实现交通信号的切换。通常情况下，交通灯的控制可以使用微控制器或嵌入式系统来实现。

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。

交通灯控制器数电课程设计

交通灯控制器是一个常见的数电课程设计项目，下面是一个简单的交通灯控制器的设计方案：

1. 需求分析：

- 交通灯要能够按照规定的时间间隔不断切换状态。

- 交通灯的状态包括红灯、黄灯和绿灯，分别对应停止、警

告和通行状态。

- 红灯、黄灯和绿灯的时间间隔可以根据实际需要进行调整。

2. 设计方案：

- 使用数字时钟芯片，如NE555，来生成固定频率的时钟信号。

- 使用多路选择器，如74LS151，来选择不同的灯的状态输出。

- 使用逻辑门电路，如与门和或门，来实现灯的状态切换。

3. 设计步骤：

- 使用时钟芯片来产生一个频率为1Hz的时钟信号。

- 使用分频器电路，如74LS90，将时钟信号的频率分为三等份，分别用于控制红灯、黄灯和绿灯的持续时间。

- 使用多路选择器74LS151，根据时钟信号的状态与分频器

的控制信号，选择对应的灯输出高电平或低电平。

- 使用逻辑门电路，通过组合逻辑将时钟信号和选择器输出

的灯状态进行控制，实现交通灯的状态切换。

4. 硬件设计：

- 使用电路实验板、面包板或PCB板等硬件平台进行电路连接。

- 导入时钟芯片、分频器、多路选择器和逻辑门等器件。

- 连接器件之间的引脚，构建交通灯控制器电路。

5. 软件设计：

- 使用VHDL、Verilog或其他HDL语言进行交通灯控制器

的逻辑设计和仿真。

- 根据交通灯的时序要求设置时钟频率、分频器的初始状态

和选择器的状态等参数。

- 通过仿真软件进行功能验证和时序分析，优化电路设计。

6. 实现与调试：

- 将硬件连接完成后，使用示波器、逻辑分析仪等仪器对电

交通灯信号控制器仿真设计

交通灯信号控制器是城市道路交通管理系统中的重要组成部分，通过

控制交通信号灯的变换来指挥车辆和行人的通行，以确保交通有序、安全、高效。为了提高交通信号控制器的性能和稳定性，通常会进行仿真设计来

对其进行优化和测试。本文将介绍交通灯信号控制器的仿真设计过程，并

详细讨论其原理和实现方法。

一、交通灯信号控制器的原理

在城市道路交通中，交通灯信号控制器需要根据路口的车流量和行人

需求来确定每个方向的绿灯时间，以实现交通的高效通行。同时，还需要

考虑到不同时间段交通流量的变化，灵活地调整交通信号的变换时间，以

达到最佳的交通控制效果。

二、交通灯信号控制器的仿真设计方法

1.确定仿真目标：首先需要明确交通灯信号控制器的仿真目标，包括

优化绿灯时间、减少等待时间、提高交通效率等指标。根据这些目标，确

定仿真模型的概要设计和实现方法。

2.建立仿真模型：根据交通灯信号控制器的原理和实际运行情况，建

立相应的仿真模型。这包括车辆和行人的动态模型、交通信号灯的工作模式、路口的拓扑结构等方面。

3.设定仿真参数：确定仿真所需的参数，包括车辆流量、行人需求、

信号灯变换时间、路口长度等。根据实际情况，设定合理的参数范围，以

确保仿真结果的准确性。

4.编写仿真程序：利用仿真软件或编程语言，编写交通灯信号控制器

的仿真程序。根据建立的模型和设定的参数，模拟不同情况下的交通流量

和信号控制效果，评估控制器的性能和稳定性。

5.优化设计方案：根据仿真结果，对交通灯信号控制器的设计方案进

行优化和改进。可以调整绿灯时间、增加延时器、改变信号灯的配时等方法，以提高交通控制效果。

交通灯控制器课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 理解交通灯控制器的基本原理，掌握其电路组成及功能。

2. 学习并掌握交通灯控制器中的基础电子元件及其工作原理。

3. 了解交通灯控制器的实际应用，理解其在交通安全中的作用。

技能目标：

1. 能够运用所学知识设计简单的交通灯控制器电路。

2. 学会使用相关工具和仪器进行电路搭建和调试。

3. 提高分析问题和解决问题的能力，通过实践操作培养动手能力。

情感态度价值观目标：

1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索科学的精神。

2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通与协作能力。

3. 培养学生的安全意识，让他们明白遵守交通规则的重要性。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论教学，注重培养学生的动手实践能力和创新思维。

学生特点：考虑到学生所在年级，已有一定的基础知识，具备初步的分析和解决问题的能力，对电子技术有一定的好奇心。

教学要求：在教学过程中，注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与讨论和实践活动，培养他们的自主学习能力和创新意识。通过课程学习，使学生能够达到上述设定的具体学习成果。

二、教学内容

1. 交通灯控制器原理

- 红绿灯工作原理及切换逻辑

- 时序控制器的基本概念

- 电路图解读及元件功能分析

2. 基础电子元件

- 电阻、电容、二极管、三极管等元件的特性与应用

- 传感器及其在交通灯控制器中的作用

3. 交通灯控制器电路设计

- 电路图的绘制与解读

- 元件的选型与连接

- 电路搭建及调试方法

4. 实践操作

- 搭建简单交通灯控制器电路

- 编写控制程序，实现交通灯自动切换

十字路口交通灯控制器的设计

西安工业大学北方信息工程学院

课程设计报告

课程数字系统设计

题目十字路口交通灯控制器的设计

专业通信工程

班级

学号

姓名

2012年 6 月 23 日

一、设计目的 (2)

二、设计要求和任务 (2)

设计任务： (2)

三、方案论证 (2)

四、VHDL语言程序描述 (3)

五、对VHDL语言进行处理 (7)

六、硬件仿真 (7)

七、心得体会 (10)

一、设计目的

利用MaxplussII平台的VHDL语言设计一个十字交叉路口的交通灯控制器，要求主干道和支道持续的时间各不相同，并能够用倒计时的形式显示。

二、设计要求和任务

设计任务：

有一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，主干道为东西向，支干道为南北向。为确保车辆安全，迅速地通行，在交叉道口的每个入口处设置了红、黄、绿3种信号灯（可利用实验板上的LED显示灯表示交通状态，其中O1、O2、O3分别表示主干道红、黄、绿灯，O6、O7、O8分别表示支干道红、黄、绿灯）。

要求：

（1）主干道绿灯亮时，支干道红灯亮，反之亦然，两者交替允许通行，主干道每次放行35s，支干道每次放行25s。每次由绿灯变为红灯的过程中，亮光的黄灯作为过渡，时间为5s。

（2）利用七段数码显示器，实现正常的倒计时显示功能（用数码管1和数码管2显示主干道倒计时时间，用数码管4和数码管5显示支干道倒计时时间）。

（3）能实现总体清零功能：计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。

三、方案论证

图1交通灯控制器原理图

交通灯控制器原理框图如图1所示，包括置数模块、计数模块、主控制器模块和译码器模块。置数模块将交通灯的点亮时间预置到置数电路中，计数模块以秒为单位倒计时，当计数值减为零时，主控电路改变输出状态，电路进入下一个状态的倒计时。其中，核心部分是主控制模块，他负责整个交通灯的运行状态。

交通信号灯控制器的设计方案

总体设计思路、基本原理和框图

1.设计思路

交通灯的自动控制系统的主要功能包括：普通交通灯的显示、LED倒计时的显示、突发事件的外部处理和交通路口的模拟。本设计的控制系统由以下电路模块组成：

振荡器和时钟电路：这部分电路主要由89C51单片机和一些电容晶振组成。

设计控制部分：主要由89C51单片机的外部中断电路组成。

设计显示部分：LED数码显示部分由7段数码显示管组成。

2.基本原理

主体电路：交通灯自动控制模块。这部分电路主要由89C51单片机的I/O端口，定时计数器、外部中断扩展等组成。

本设计先是从普通的三色灯的指示开始进行设计，用P1口作为输出，程序的初始化时，先南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，30秒后东西方向黄灯亮5秒后，南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮.重复循环。倒计时用定时器T0，LED显示。作为突发事件的处理用外部中断EX0.

对于突发事件的异常处理：当紧急情况发生时，按下紧急按钮，点亮所有红灯；当电路处于维修状态时，按下维修按钮，点亮所有的灯。

电子091：李莉

：江霞蕊

交通信号灯控制器设计

Baidu Nhomakorabea
三.电路设计
1.状态控制及设计根据设计要求,各信号灯的流程图如下图所示.信号灯四种不同
的状态分别用S0(主绿灯亮,支红灯亮),S1(主黄灯亮,子红亮闪烁),S2(主红灯亮,支绿灯亮),S3(主红灯闪烁,支黄灯亮)表示
电路流程图如下所示:
2.状态译码器
主.支干道上红黄绿信号灯的状态主要取决于状态控制器的输出
R Q2Q1 Q2Q1 Q2, R Q2 Y Q2Q1,Y Q2Q1 G Q2Q1, G Q2Q1 r Q2Q1 Q2Q1 Q2, r Q2 y Q2Q1, y Q2Q1 g Q2Q1, g Q2Q1
现选取择半导体发光二极管模拟交通灯,由于门电路的带灌电流的能力一般比带拉电流的能力强,要求门电路输出低电平时,点亮相应的发光二极管.故状态译码器的电路组成如下图所示:
➢设计任务和基本要求 ➢设计方案 ➢电路设计 ➢调试要点
一.设计任务与基本要求
设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、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在禁行线外。
用红、绿、黄发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号。
绿灯信号G ;输入数据接20的三态门74LS245的选
通信号接支干道绿灯信号 g 。

FPGA实验报告-交通灯控制器设计

FPGA实验报告

--交通灯控制器设计

院系：电子与信息工程系

专业：通信工程

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

一、实验任务 1、任务名称：交通灯控制器的设计

2、设计容与要求：

① 设计一个十字路口交通信号灯的定时控制电路。要求红、绿灯按一定的规律亮和灭，并在亮灯期间进行倒计时，并将运行时间用数码管/液晶显示出来。

② 绿灯亮时，为该车道允许通行信号，红灯亮时，为该车道禁止通行信号。要求主干道每次通行时间为99秒，支干道每次通行时间为30秒。每次变换运行车道前绿灯闪烁，持续时间为5秒。即车道要由主干道转换为支干道时，主干道在通行时间只剩下5秒钟时，绿灯闪烁显示，支干道仍为红灯，以便主干道上已过停车线的车继续通行，未过停车线的车停止通行。同理，当车道由支干道转换为主干道时，支干道绿灯闪烁显示5秒钟，主干道仍为红灯。

③ 对红、绿灯的运行时间要能比较方便的进行重新设置。 ④ 对器件进行在系统编程和实验验证。

⑤ 用VHDL 语言对设计进行描述，设计一个测试方案，通过ISE 对设计进行仿真验证。并能够下载到实验板上调试成功。

6 写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。

2、补充功能与要求：

1.在主干道和支干道添加左转向灯；

2.各灯亮的时间及最后闪烁时间可调节；

3.紧急路况时，主干道和支干道都为红灯。

二、实验环境

1、ISE 软件一套；

2、PC 机一台。

三、设计思路

1、根据题目要求，知道整个交通灯的运行过程是周期的，所以可以设计一个总的计数器，满周期则清零；

2、将灯闪烁时间、主干道绿灯亮的时间、主干道转向灯亮的时间、支干道绿灯亮的时

交通信号灯控制器设计

前言

红绿交通灯自动控制系统在城市十字（或丁字）路口有着广泛的应用。随着社会的进步，人们生活水平的提高，私家车数量会不断增加，对城市交通带来前所为有的压力。道路建设也将随之发展，错综复杂的道路将不断增多。为维持稳定的交通秩序，红绿灯自动控制系统将得到更为广泛的应用。无论在大城市还是中小城市街道的十字路口，每条道路都各有一组红，黄，绿信号灯，用以指挥车辆和行人有序地通过十字路口。红灯（R）亮表示该道路禁止通过；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示允许通过。交通灯控制器即交通信号定时控制系统就是用来自动控制十字路口三组红、黄、绿三色交通信号灯，指挥各种车辆和行人安全通信，以实现十字路口交通管理的自动化。本设计应用基本数字电路知识，采用LED灯作红、绿、黄三交通灯，用数码管作同步倒计时显示，实现两方向通行时间相等的控制并配有倒计时。

第一章．系统概要 (3)

1.1 设计思路 (3)

1.2原理和总体设计方案 (4)

1.2.1原理 (4)

1.2.2总体设计方案构思 (4)

1.3功能的划分及组成 (4)

第二章.总的设计方案 (5)

2.1设计任务及主要技术指标和要求 (5)

2.2工作流程： (5)

2.3工作流程图 (6)

2.4方案设计 (6)

2.4.1方案构思 (6)

2.4.2方案的可行性论证 (6)

第三章．单元电路设计 (7)

3.1秒信号产生电路 (7)

3.2主控电路（交通灯信号状态控制器设计） (8)

3.2.1状态指令和编码 (8)

3.2.2求交通灯控制函数及电路 (9)

3.3定时译码显示系统的设计 (11)

开题报告-智能交通灯控制器的设计

一、选题的依据及意义

（一）选题依据

近年来，随着国民经济的快速发展，车辆的数量也在飞速增长，交通拥挤和阻塞的现象也频繁的出现。交通阻塞已经成为城市交通所迫切要解决的难题。所以设计一个合理控制的交通灯系统具有重要意义。本文模拟交通灯系统利用单片机AT89C52作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。

国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1．两车道的车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道车辆较多，放行时间应该长些；另一车道车辆较少，放行时间应该短些。2．没有考虑天气恶劣的时候，两车道放行的时间应比天气正常的时候长一些。3.在一些特殊情况下（如：有急救车、消防车等待通过），也必须等待通行。

（二）选题意义

基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术．提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：

（一）国内外交通控制技术

当前世界各国广泛使用的最具代表性却有实施的城市道路交通信号控制系统有英国的TRANSYT与SCOOTS交通控制系统和澳大利亚的SCATS系统。

交通信号控制系统的设计与优化

一、概述

交通信号控制系统是指配备信号设备，控制车辆行驶方式的系统。交通信号控制系统的设计和优化是交通领域的重要研究方向。设计和优化需要考虑多种因素，如：道路结构和状态、车流密度、红绿灯时序、周期等。

二、相关技术

1.信号控制技术

信号控制技术是交通信号控制系统的核心技术。它主要关注信

号灯的时序、周期和补偿等，用以保障车辆行驶的安全和流畅。

目前，信号控制技术主要有传统型和智能型两种。传统型信号控

制技术是按照预设的时间表控制红绿灯的变化；而智能型的信号

控制技术则是利用嵌入式技术和传感器设备，通过实时获取交通

状况及车流密度状况来智能控制信号灯的变化。

2.智能交通技术

智能交通技术是交通领域的热门技术。它涉及计算机科学、通

信技术、微电子技术等多个学科。智能交通技术可以实现智能化

的交通管理，提高交通运输效率，改善出行体验。智能交通技术

常用的设备包括交通监控摄像机、车载GPS、无线通信设备、交

通灯控制器等。

3.传感器技术

传感器技术是实现智能交通技术的重要手段之一。通过安装不同的传感器可以实现对交通状况和环境的实时检测，如交通车流状态、车速、车流密度、空气质量等。将传感器检测到的数据发送给控制中心，控制中心再根据数据实施智能交通管理。

三、系统设计

1.系统结构设计

交通信号控制系统的架构主要包括车辆传感器、信号控制器、通信网络、中心控制器等几个部分。其中，车辆传感器用于感知车流情况，信号控制器用于控制信号灯的变化，通信网络负责传输数据，中心控制器则用于实现整个系统的智能化管理。