数字电路交通信号灯设计
数字电子交通信号灯控制电路设计
课程设计任务书交通信号灯控制电路设计说明书1.设计目的加强学生对数字电子技术专业知识的理解和掌握，训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力；为毕业设计（论文）奠定良好的基础。
2.设计任务2.1设计指标能实现30s、5s、20s、5s的交替转换并且可以顺计时，当30s计时到时，主干道绿灯亮，支干道红灯亮；当5s计时到时，主干道黄灯亮，支干道红灯亮；20s时，主干道红灯亮，支干道绿灯亮；又一个5s时，主干道红灯亮，支干道黄灯亮。
从而使得交通能够维持着良好的秩序。
2.2设计要求1、主、支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒；2、每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，此时原红灯不变；3、用十进制数字（递增计数）显示放行和等待时间；3.交通信号灯控制电路的组成和工作原理3.1交信号灯控制电路的构成定时器的构成方法很多，我的电路设计中，定时器由74ls160的同步置数和74ls163的同步清零共同实现。
控制器部分由两块4选1选择器74153及两个D触发器组成，具体链接如下将会一一介绍。
3.2原理分析交通灯控制器是主要由控制器、定时器和秒脉冲信号发生信号等部分组成。
秒脉冲发生器是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。
逻辑基本框图中：T L：表示主干道绿灯亮的时间间隔为30s，即主干道车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到，T L=1，否则，T L=0。
T Y：表示黄灯亮的时间间隔为5s。
定时时间到，T Y=1，否则，T Y=0。
T H：表示支干道绿灯亮的时间间隔为20s。
定时时间到，T H =1，否则，T H =0。
S T：表示定时器到了规定时间后，由控制器发出状态转换信号。
由它控制定时器开始下个工作状态的定时。
3.3基本逻辑功能框图4. 交通信号灯控制电路的电路设计4.1定时电路的设计定时器在信号的S T 作用下，首先清零，然后随着脉冲的到来，定时器从零开始进行增1计数并向控制器提供定时信号T L 、T Y 及T H 。
数字电子技术课程设计交通灯控制电路设计
目录一、设计任务及原理 ..........................................................................................................二、具体要求.....................................................................................................................三、输入输出资源说明…………………………………………………………………………….四、顶层设计结果………………………………………………………………………………….五、各子模块设计 ............................................................................................................5.1时钟分频模块................................................................................................................5.2倒计时模块 ........................................................................................................................5.3交通灯控制模块 ................................................................................................................5.4点阵显示模块 ....................................................................................................................六、仿真测试结果 ............................................................................................................七、实习总结与心得.........................................................................................................数字电子技术课程设计题目：交通灯控制电路设计一、设计任务及原理：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。
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。
数电交通信号灯课程设计
数电交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解交通信号灯的工作原理。
2. 学会使用门电路、触发器等数字电路元件设计简单的交通信号灯控制系统。
3. 了解交通信号灯时序关系，掌握时序逻辑电路的设计方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，具备简单的数字电路设计和分析技能。
2. 提高学生动手实践能力，能够正确搭建和调试交通信号灯电路。
3. 培养学生团队协作能力，学会在小组内进行任务分配和沟通。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其探究精神和创新意识。
2. 增强学生的交通安全意识，使其认识到数字电路在生活中的重要作用。
3. 培养学生遵守交通规则的意识，提高社会责任感。
课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，以实践为主，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生为初中生，具有一定的电子技术基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：结合学生特点和课程性质，教师需采用任务驱动法、小组合作法等教学方法，引导学生主动参与课堂，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素养。
在教学过程中，关注每个学生的学习进度，确保课程目标的达成。
将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字电路基础知识回顾：复习门电路、触发器等基本概念，为设计交通信号灯控制系统打下基础。
2. 交通信号灯工作原理：介绍交通信号灯的基本工作原理，包括信号灯的时序关系和控制逻辑。
3. 数字电路设计方法：讲解如何利用门电路、触发器等元件设计简单的交通信号灯控制系统，包括时序逻辑电路的设计。
4. 实践操作：指导学生动手搭建和调试交通信号灯电路，培养学生实际操作能力。
教学内容安排如下：第一课时：回顾数字电路基础知识，介绍交通信号灯工作原理。
第二课时：讲解数字电路设计方法，演示简单交通信号灯控制系统的设计过程。
第三课时：分组进行实践操作，指导学生搭建和调试交通信号灯电路。
数电课程设计 交通控制灯
交通灯设计一.设计要求：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，在入口处设置红、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。
2.主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。
绿灯转换为红灯时，中间夹杂一秒的黄灯，主支干道都是如此。
3.主干道和支干道通行七秒，禁止八秒，黄灯等待一秒。
二．设计思路161的输出信号分别给二极管控制红、黄、绿灯和倒计时数码管显示。
设计分析如下：1)555电路的实现：由555电路产生CP脉冲。
期间R1=100K 。
R2=4.7K模块图如下所示(2) 161实现状态产生序列：计数器是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模值计数，因此连接一个模16的计数器，先用数码管检测模16的状态是否正确，并且显示进位，检查完后再接其后的控制部分。
（3）数字显示的实现通过7448与数码管的连接实现数字显示，原理图如下：E D 接地 C H（4）计时部分设计设计要求对不同的状态维持的时间不同，而且要以十进制倒计时显示出来。
根据已给的实验器材一片161就可以实现。
设计思路：一：显示器部分的计时要求7-0，7-0，循环显示，根据七段显示译码器和数码管工作原理可知四位161输出信号的低三位取反作为译码器的低三位输入再将译码器最高位端置低再连接数码管即可实现其显示。
二：信号灯方面的控制主要根据161产生的十六个状态合理分配各个灯的有效状态，运用逻辑器件与非门，反相器等实现信号灯的正常闪烁。
（5）信号灯状态表如下：由真值表可求的控制电路的函数表达式：信号灯电路图如下：三.电路的组装与调试1.分别组装各个功能模块，并在组装完后初步检测电路(a)先在面包板上整体布局，再连接好电源线和地线。
组装秒脉冲发生器，完成后加电源测试，测试时可用发光二极管加在输出端，如二极管规则的闪动则电路正长，也可用示波器测试。
数电课程设计(红绿交通灯的设计)
西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器学院名称：电子工程学院学生姓名：XXX（XX号）专业名称：电子信息工程班级：电子XXXX实习时间：2010年12月6日——2010年12月17日红绿灯交通信号系统一、红绿灯交通信号系统功能概述红绿灯交通信号系统为模拟实际的十字路口交通信号灯。
外部硬件电路包括：两组红黄绿灯（配合十字路口的双向指挥控制）、一组手动与自动控制开关（针对交通警察指挥交通控制使用）、倒计时显示器（显示允许通行或禁止通行时间）。
二、红绿灯交通信号系统红绿灯交通信号系统外观示意图如图1所示。
图1 十字路口交通灯模拟图三、任务和要求1．在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯；另一方向是红灯、绿灯、黄灯。
2．设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一个方向上绿灯亮的时间是20s ，另一个方向上绿灯亮的时间是30s ，黄灯亮的的时间都是5s 。
3．选做：当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒计时停止。
当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。
4．选做：用两组数码管，实现双向倒计时显示。
四、设计思路在实际情况下，一个十字路有一个主干道和一个支干道。
主干道的车流量较大，即要求主干道绿灯亮的时间长，支干道正好相反。
五、总体方案简单原理如下：由555时钟信号发生电路产生稳定的“秒”脉冲信号，确保整个电路装置计时工作稳定进行。
用两片74LS161作为计数器，将其输出端通过非门与74LS48相连后，把74LS48输出端连到数码管上，实现倒计时；用另外一片74LS161作为状态控制器，控制状态变量Q2Q1的变化，即实现变化：00-01-10-11；用计数器的RCO进位端作为状态控制器的脉冲；利用状态控制器对计数器实现至数操作，从而实现模30，模20，模5的转换；六个灯与由状态控制器控制的74LS74的输出端通过门电路直接相连。
数电交通灯设计(含电路图30s 15s 3s)
“交通灯控制与显示电路”综合设计实验任务与要求：1.设计一个交通信号灯控制器2.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。
3.主干道每次放行30秒。
支干道每次放行15秒；4.在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮3秒黄灯作为过渡一、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。
二、实验说明1．该综合实验按分步实施方式进行。
全部实验分为四部分：第一，方案设计；第二，组合逻辑电路的设计与实现；第三，时序逻辑电路的设计与实现；第四，采用CPLD/FPGA可编程器件实现整个实验。
2．该综合设计实验采取课内外结合的方式。
第一部分实验要求在课外完成，在数字电子技术课程的理论教学之初布置综合设计实验的第一部分内容，学生边学习理论课程，边思考，逐步完成方案设计；第二部分实验主要在实验课内完成，安排在组合逻辑电路理论教学内容结束后进行；第三部分实验主要在实验课内完成，安排在时序逻辑电路理论教学内容结束后进行；第四部分实验主要在实验课内完成，安排在CPLD/FPGA可编程器件理论教学内容结束后进行。
3．该综合设计实验采用理论设计、软件仿真和电路安装与调试三步走，以提高学生的综合设计与实践动手能力。
三、实验元器件该综合实验采取两种不同的技术手段实现：1．常用中、小规模数字电路：集成逻辑门、集成编码器、集成译码器、集成数字选择器、集成计数器等。
2．CPLD/FPGA可编程器件。
元件清单：2个74LS741个74LS1383个74LS1532个74LS1922个45114个Traffic Lights7SEG-BCD 7SEG-COM-CA THODE74LS04 74LS08 74LS11 74LS21 74LS32 74LS114072 CLOCK RES SW-SPD-MOM“交通灯控制与显示电路”综合设计实验（1）——方案设计一、问题描述设计并实现一十字路口的红、绿、黄三色交通灯控制与显示电路，即每个路口设置一组红、黄、绿交通灯，按图1所示情况变化，以保证车辆、行人通行安全。
数字电子技术课程设计—交通信号灯
数字电子技术课程设计—交通信号灯1、课程设计目的⑴培养学生的数字电路的设计能力。
⑵掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。
2、课程设计内容和要求⑴设计一个交通信号灯的控制电路，要求：①主干道和支干道交替放行，主干道车流量大，每次放行30S，支车道流量小，每次放行20S。
②每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5S，此时原红灯不变。
③用十进制数字显示放行及等待时间。
⑵用SSI和MSI器件组成交通信号灯控制电路，并在DICE-3实验箱上进行组装和调试。
⑶画出各单元电路图，整机逻辑框图和逻辑电路，写出设计实验总结报告。
3、交通信号灯的基本原理十字路口的红绿灯灯指挥着行人和各种车辆的安全通行，示意图如下，有一个主干道和一个支干道，每边都设置了红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮可以通行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟，各方向车辆都停止通行。
要实现上述交通信号灯的自动控制，电路中应有主控制器、计数器、时钟信号发生器、计时器、8421BCD译码器和数码显示器、信号灯译码驱动器几部分电路组成，整机电路原理框图如实训图2⑴时钟信号发生器（秒信号发生器）数字系统是靠时钟信号来工作的，是主控制器和计时器的工作信号，获得脉冲的方法有两种，一是用多谐振荡器直接产生，另外是利用整形电路将其它周期性波形转换成矩形脉冲，多谐振荡器的电路有多种形式，RC环形多谐振荡器，555定时器构成的多谐振荡器，CMOS多谐振荡器，秒信号发生器等。
在此我们提供了555定时器构成的多谐振荡器的参考电路。
要获得周期为1秒的矩形波，运用公式T=0.7（R1+2R2）C1合理电阻和电容的值取C1=0.01μF，则R1+2R2=？⑵主控制器十字路口车辆通行有如下时序图：①开始设主干道通行（主绿亮）支干道不通行（支红亮）持续时间30S；②30S后，主干道停车，支干道仍不通行，这种情况下主黄与支红亮，持续时间5S；③5S后，主干道不通行，支干道通行，这种情况下主红与支绿亮，持续时间20S；④20S后，主干道仍不通行，支干道停车，这种情况下主红与支黄灯亮，持续时间5S，5S后又回到第一种情况，如此循环反复。
数电设计——交通信号灯控制器
数字逻辑系统课程设计报告题目：交通信号灯控制器专业、班级： 12级电子工程一班学生姓名：学号：指导教师：分数 :2014年 1 月 16 日任务书目录一、设计任务目的 (4)二、设计任务与要求 (4)2.1 设计任务： (4)2.2设计要求： (4)三、设计方案选取与论证 (4)3.1 方案选取理由 (4)3.2 方案的可行性、优缺点 (5)3.3 方案设计选取 (5)四、电路设计 (8)4.1单元模块电路设计 (9)4.2 电路总图 (12)五、制作及调试过程 (13)5.1 装配和调试中的问题和解决办法 (13)5.2 调试结果 (13)5.3 元器件清单 (14)六、结论 (14)6.1 问题分析及解决 (14)6.2 心得体会 (15)七、致谢 (16)八、参考文献 (16)一、设计任务目的1.掌握交通信号灯控制器电路的设计、组装。
焊接与调试方法。
2.熟悉并掌握简单数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计任务与要求2.1 设计任务：设计一个用于十字路口的交通灯控制器。
能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态。
2.2设计要求：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。
（附加功能）三、设计方案选取与论证3.1 方案选取理由该交通灯控制器是分两条东西、南北的,两个方面的时间是不同的,东西方向通行15s,南北方向10s,这就要求我们要有两个计数器,根据我自己的经验,东西方向通行15s完,倒计时数字显示器会显示到0,然后切换到南北方向通行10s完之后, 倒计时数字显示器也会显示到0之后然后切换到南北方向,这样如此循环,用两片74LS192芯片来构成对应进制的计数器,设计一个16进制和一个11进制的计数器,可以由于是15和10之间循环切换,我们可以用利用JK触发器的翻转功能来实现两种进制计数器之间的切换;当然还有每个方向倒计时只有5s时,黄灯闪,一直到0为止,由于黄灯是当两个计数器倒计时到5时开始闪,我们就可以在这时发出一个脉冲然后一直保持到0,或者是接收0至5这段时间的脉冲都可以控黄灯只在到了这段时间才亮;还有就是一个紧急开关,我们可以控制在出现紧急情况时使用清零端使之清零,并且红灯直接接到电源,使之一直处于亮的状态。
数字电路课程设计交通灯
结合光感传感器和交通 流量监测器，实现交通 灯的自动控制和亮度调 节，进一步提高节能效 果。
06
系统测试与性能评估
测试方案制定
测试目标
确保交通灯控制系统在各种场景下正常工作，满足设计需 求。
测试环境
搭建与实际交通环境相似的模拟测试环境，包括道路布局 、车辆和行人流量等。
测试工具
使用专业的测试设备和软件，如逻辑分析仪、示波器等， 对电路信号进行测试和分析。
随着环保意识的提高，可以考 虑在交通灯设计中采用更环保 的电子元器件和材料，以及更 节能的控制策略，以降低交通 灯的能耗和对环境的影响。
感谢您的观看
THANKS
硬件电路搭建
根据设计需求，合理选用了逻辑 门电路、计数器、译码器等电子 元器件，成功搭建了交通灯的硬 件电路。
软件编程与仿真
使用VHDL或Verilog等硬件描述 语言对交通灯控制器进行了编程 ，并通过仿真验证了设计的正确 性和可行性。
经验教训分享
团队协作的重要性
时间管理的关键性
理论与实践的结合
在课程设计过程中，我们深刻体会到 了团队协作的重要性。只有团队成员 之间充分沟通、分工明确、相互支持 ，才能高效地完成设计任务。
具备手动控制功能
在特殊情况下，如交通拥堵、道路维修等，可以通过手动控制改变 交通灯的状态。
状态机设计
状态定义
根据交通灯的亮灭状态，定义不同的状态，如红 灯亮、绿灯亮、黄灯亮等。
状态转换条件
根据交通灯的时序和特殊情况，设定状态转换的 条件，如时间到、紧急车辆通过等。
状态转换实现
通过硬件描述语言（如VHDL或Verilog）实现状 态机，根据转换条件实现不同状态之间的转换。
(数电课程设计)交通信号灯设计报告
交通信号灯控制器设计报告摘要：数字电子技术是一门实践性很强的课程，而数电课程设计是实践环节的重要组成部分，它给我们提供了一个理论联系实际、检验知识、加深认识、开拓思维、汲取新知识的机会。
数电课程的内容虽然只是一个简单的数字系统，但在思考问题、提出问题、解决疑难、排除障碍的过程中，却能达到升华所学知识、训练综合、创新能力及团队合作能力之目的。
在完成本次作业的过程中，可以学到PROTEL99及QUARTUSII软件的使用方法，并且掌握状态机的设计方法及利用数字电路实现自动控制的思路和方法。
通过查阅文献，我们基本上了解了EPF10K20TC144-4芯片的基本功能，会使用软件进行仿真和生成电路，并用Verilog HDL语言很好的对硬件进行了设计和描述。
同时也对倒计时显示电路、可预置数的计数器，译码电路及状态机进行了逻辑设计，并做好了PCB模板。
通过数电课程论文的写作使我们熟悉了论文的书写要求，训练了我们如何条理、全面、流畅的表达自己的设计成果的能力，收获颇丰，受益匪浅。
关键词：控制器，计数器，译码器第1章：概述随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，信号灯在人们的生活中起着越来越重要的作用。
当前，大量的信号灯控制电路正向着数字化、小功率、多样化，方便人、车、路三者关系的协调，多值化方向发展。
随着社会经济的发展发展，交通问题越来越引起人们的关注。
随着社会的发展和城市规模的不断扩张，城市交通成为制约城市发展的一大因。
因此，许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多种方案，而大多数都为交通指挥灯，本电路也是基于前人设计的基础上进行改进的，全部采用数字电路组成，较以往的方案更为精确。
1.1市场上现有的交通信号灯的设计方案：1.1.1基于PLC的设计：图1.基于PLC的交通信号控制器PLC具有以下几个特点：1：编程方法简单易学。
2：硬件配套齐全，用户使用方便。
3：通用性好，适用性强。
4：可靠性高，抗干扰能力强。
数字电路课程设计交通灯
电子设计报告书——交通灯控制器一、实验目的：1．掌握时序逻辑电路的设计方法，灵活运用理论知识。
2．提高学生的数字系统设计能力和实际动手能力。
3．进一步了解如何将数字电路设计应用到自动控制系统中，从而提高解决实 际问题的能力。
4．为学习和使用计算机打下良好的基础。
二、实验内容：用中小规模逻辑器件设计交通灯控制电路。
三、实验要求：1．设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向和南北方向车道两 条交叉道路上的车辆交替运行。
在十字路口的两个方向上各设一组红、黄、 绿灯，（图1）。
红灯表示禁止通行，绿灯表示可以通行。
2．设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一 个方向上绿亮的时间是20s ，另一个方向上绿灯亮的时间是30s ，黄灯亮 的的时间都是5s 。
3．当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒 计时停止。
当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。
倒计数计时器绿灯黄灯红灯 红 黄 绿 灯 灯 灯图1四、实验所用的器材：交通灯控制系统主要由控制器、译码器和秒脉冲信号发生器等器件组成。
其系统框图如图2。
秒脉冲发生器是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，由它控制译码器的工作。
主要芯片 数量/个 其他器材 数量/个 74LS161 3 数码管 2 74LS48 2 二极管 6 74LS04 3 限流电阻 3 74LS00 1 4.7uF 电容 1 74LS08 1 0.01uF 电容 1 555定时器 1 150k 电阻 1 74LS74 1 4.7k 电阻 1 74LS139 1秒脉冲发生器控制器 译码器定时器主干道信号灯支干道信号灯图2 交通灯控制系统的原理框图时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器，产生稳定的脉冲信号，送到状态产生电路，状态产生电路根据需要产生一定的“0”、“1 ”信号。
交通控制信号灯电路设计
实训五 交通信号灯一、目的（1）培养数字电路的设计能力（2）掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。
二、内容及要求1、设计一个交通信号灯控制电路。
要求：（1）主干道和支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒。
（2）每次绿灯变为红灯时，黄灯先亮5秒，此时原红灯不变。
（3）用十进制数字晃示放行及等待时间。
2、用中小规模集成电路组成交通信号灯电路，并用EWB 进行仿真。
3、画出各单元电路图、整机逻辑图和逻辑电路图，写出设计、实验总结报告。
交通信号灯控制电路框图1、主控制器十字路口车辆运行情况有4种可能：①设开始时主干道通行，支干道不通行，这种情况下主绿灯亮和支红灯亮，持续时间为30秒；②30秒后，主干道停车，支干道仍不通行，这种情况下主黄灯亮和支红灯亮，持续时间为5秒；③5秒后，主干道不通行，支道通行，这种情况下主红灯和支绿灯亮，持续时间为20秒；④20秒后，主道仍不通，支道停车，这种情况下主红灯和支黄灯亮，持续时间为5秒。
要求主控制器电路也有4种状态，设这4种状态为：0S 、1S 、2S 、3S 。
状态图如下图所示。
主控制器的状态图用二---十进制计数器74LS90来实现，采用反馈归零法构成4进制计数器。
如下图所示。
X1主控制器的逻辑图2、计数器计数器有两个作用：一个是根据主干道和支干道车辆运行时间以及黄灯切换时间的要求，进行30 秒、20秒、5秒3种方式的计数；二是向主控制器发出状态转换信号，主控制器根据状态转换信号进行状态转换。
计数器除需要秒脉冲作用时钟信号外，还要受主控制器的状态控制。
计数器的工作情况为：计数在主控制器进入0S 状态时开始30秒计数；30秒后产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入1S 状态，计数器开始5 秒计数；5 秒后又产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入2S 状态，计数器开始20 秒计数；20 秒后又产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入3S 状态，计数器开始 5 秒计数；5 秒后又产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入0S 状态，开始新一轮循环。
数字电路课程设计之交通信号灯控制器
U23C 74LS00D 36 U12C 74LS00D
31 6
58 U40B 74LS00D 57 LED5 YELLOW LED6 RED 48 R8 500Ω
74LS191D U8A
0
74LS191D 17
23
Байду номын сангаас
74LS20D VCC 68 VCC 5V R1 47.5kΩ 2 R2 1 47.5kΩ 4 C1 1uF
U9A 0 U6C 22 74LS00D U7B 74LS04D 21 7 U6B 74LS00D 14 U7A 74LS04D U1 12 66 15 S2 0 Key = Space
15 1 10 9 4 11 5 14 A B C D QA QB QC QD 3 2 6 7 15 1 10 9 4 11 5 14 A B C D 14 1 INA INB R01 R02 R91 R92
8 VCC 4 7 6 2 5 RST DIS THR TRI CON GND OUT 3
47 R7 500Ω 0
U3 0
C2 10nF
1
LM555CM
0
图二 设计电路 注：LED 的逻辑电路部分还可通过卡诺图进行化简，请参考本设计的读者自行完成。
数电课设——交通信号灯控制器
设计者：中南大学信息科学与工程学院 叶瑜龙 要求：
1、设计由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口的交通信号灯控制器； 2、用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯，用逻辑开关代替传感器检测车辆是否到来； 3、当主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道通行 60s,支干道通行 45s，每次由亮绿灯变成亮黄灯闪烁 5s。
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数字电路第4次实验 路口交通灯设计
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实验六 交通灯控制系统
第8章 常用组合逻辑电路设计
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10.1 交通灯控制系统
交通灯控制系统是一个比较简单的数字系统，它是通过 控制交通道路的通行和等待时间来实现交通控制的，因此控 制系统的主要功能是实现红、绿灯状态控制并显示当前状态 持续的时间。这里设计的一个交通控制系统具有紧急状态、 测试状态和正常工作三种状态。紧急状态用于处理一些突发 的状态，如戒严等，此时双向路口禁止通行；测试状态可用 于检测信号灯和数码管的硬件是否正常；正常工作状态则用 于双向路口的信号灯控制。
第8章 常用组合逻辑电路设计
21
图10.6是双向路口控制模块的功能仿真波形，从图中可 以看出输入信号中主干道的红、绿、黄灯时间分别为6秒、9 秒和2秒，因此次干道的红、绿、黄灯时间应分别为11秒、4 秒、2秒，从图中可以看出复位信号由低变高后，主干道信号 灯prim_ryg_light=3'b001，即绿灯状态，次干道信号灯 seco_ryg_light=3'b100，即红灯状态。次干道的红灯时间(11秒) 是主干道的绿灯(9秒)和黄灯(2秒)时间之和，主干道的红灯时 间(6秒)是次干道的绿灯(4秒)和黄灯(2秒)时间之和。
第8章 常用组合逻辑电路设计
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图10.4所示是紧急状态控制信号emergency变化为1后电路 的工作状态，wait_time=8'h88(图中显示的符号是十进制数， 为-120)，信号灯ryg_light=110，即红、黄灯同时亮的状态。 当emergency无效后，输出信号又继续之前的工作状态。
第8章 常用组合逻辑电路设计
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图10.1 主干道复位仿真波形
第8章 常用组合逻辑电路设计
数电交通信号灯课程设计
数电交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电路基础知识，掌握交通信号灯的基本工作原理；2. 使学生学会使用数字电路设计工具，设计简单的交通信号灯控制系统；3. 帮助学生掌握交通信号灯时序控制的方法，了解不同信号灯状态之间的转换关系。
技能目标：1. 培养学生运用数字电路知识解决实际问题的能力，具备基本的交通信号灯设计技能；2. 提高学生的动手实践能力，能够独立完成交通信号灯控制系统的搭建和调试；3. 培养学生的团队协作能力，学会在小组合作中共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字电路的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生关注交通安全，树立遵守交通规则的意识；3. 引导学生认识到科技在生活中的应用，增强其社会责任感和使命感。
课程性质分析：本课程为电子信息类课程，以实践操作为主，理论知识与实践相结合。
课程内容与实际生活紧密相关，有助于提高学生的实际应用能力。
学生特点分析：学生为高中生，具有一定的数字电路基础和动手实践能力。
他们对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作，但可能缺乏系统性的设计思维。
教学要求：1. 结合实际案例，引导学生掌握交通信号灯设计的基本原理和方法；2. 注重培养学生的动手实践能力，鼓励学生积极参与课堂讨论和小组合作；3. 关注学生的情感态度，引导他们树立正确的价值观。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路；2. 交通信号灯原理：信号灯的基本组成、工作原理、信号灯状态的转换关系；3. 交通信号灯控制系统设计：使用数字电路设计工具，设计交通信号灯控制电路；a. 信号灯控制逻辑设计b. 时序控制电路设计c. 电路仿真与调试4. 交通信号灯控制系统实践操作：搭建交通信号灯控制系统，进行实际操作与调试；a. 选用合适的元器件b. 电路焊接与组装c. 系统测试与优化5. 小组项目展示与评价：分组进行项目展示，交流设计心得，互相评价，总结经验。
红绿灯数字逻辑电路设计
红绿灯数字逻辑电路设计，咱也来聊聊嘿，各位朋友们，今天咱们不聊那些高大上的科技新闻，也不谈那些让人头晕的编程语言，咱们来聊聊咱们日常生活中经常能见到的红绿灯，特别是它的数字逻辑电路设计。
你可能会说：“红绿灯？不就是红黄绿三个灯嘛，有啥好聊的？”嘿，这你就说错了，红绿灯背后可是藏着不少的数字逻辑和电路设计的小知识呢！一、红绿灯的基本工作原理咱们先来说说红绿灯的基本工作原理。
红绿灯啊，其实就是一个交通指挥员，它用红、黄、绿三种颜色的灯光来告诉咱们什么时候该停车，什么时候该走。
红灯一亮，那就是告诉你：“嘿，哥们儿，停一停，现在不能走！”绿灯一亮，那就是说：“好嘞，现在可以走了，注意安全！”黄灯呢，就是过渡一下，告诉你：“哎，哥们儿，准备准备，要变灯了！”二、数字逻辑电路是啥？说到红绿灯的数字逻辑电路设计，咱得先明白啥是数字逻辑电路。
其实啊，数字逻辑电路就是一堆电子元件（比如二极管、晶体管啥的）按照一定的逻辑规则连接在一起，能够实现一些特定的功能。
比如咱们常用的计算器、电脑，还有咱们今天要说的红绿灯，都离不开数字逻辑电路。
三、红绿灯的数字逻辑电路设计红绿灯的数字逻辑电路设计啊，说起来也简单，但里面可是有不少门道的。
咱们知道，红绿灯得按照一定的顺序和时间来变换颜色，对吧？那这就需要一个计数器来帮忙了。
这个计数器就像咱们平时数数一样，数到一定的数量就换个灯。
咱们先来看看红绿灯的电路结构。
红绿灯电路啊，主要包括四个部分：脉冲发生器、计数器、译码器和信号灯。
脉冲发生器就像个心脏，不停地发出“滴答滴答”的脉冲信号，给计数器提供动力。
计数器呢，就像咱们数数一样，数到一定的数量就告诉译码器：“嘿，该换灯了！”译码器呢，就像个翻译官，把计数器的指令翻译成咱们能懂的灯光信号，然后控制信号灯亮起来。
咱们再来说说计数器的设计。
计数器啊，其实就是个能数数的电路。
它有个特点，就是能记住自己数了多少个数，然后按照一定的规则来变换数字。
数字电路交通信号灯设计
WuYi University数电课程设计题目：两路交通灯设计院系：电子工程系专业：电子信息工程班级：电信（2）班学号：20094082041学生姓名：周磊指导教师：范有机摘要本文主要对此次数电开放实验进行总结性报告，罗列了电路的电路原理与流程图、硬件结构设计、焊接与调试。
对于出现的问题进行解释说明其一系列后续工作的介绍。
AbstractIn this paper, the number of power open to this experiment summary report, a list of the circuit schematic and flow diagram, hardware design, welding and debugging. For the problems to explain a series of follow-up work on its introduction.1．绪论 (4)2硬件电路结构设计 (4)2.1设计要求及电路流程图 (4)2.1.1设计要求 (4)2.1.2电路流程图 (5)2.2单元电路设计 (5)2.2.2交通等状态显示设计 (8)2.2.3秒信号设计 (10)2.2.4置数控制系统设计 (11)3．制板焊接与调试 (14)3．1制板 (14)3．1．1PCB图的制作 (14)3.1.2电路板的制作 (14)3.2焊接 (15)3.2.1准备工作 (15)3.2.2实际焊接 (15)3.3电路调试 (15)3．1.1准备工作 (15)3．1.2具体调试 (16)3．3.1故障分析 (16)4．改进与创新 (17)5．原器件清单 (17)6．参考文献 (17)总结 (18)附录 (19)两路交通灯设计1．绪论交通信号灯与我们的生活紧密相连，设计交通灯不仅具有实用性,还加深了本人对数字电路理论知识的理解。
通过这次动手实验，死板的课本知识就融入到动手能力中去了。
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目录一、摘要 (2)二、设计任务及要求 (2)三、系统设计 (3)四、单元电路设计1、状态控制电路 (4)2、时钟脉冲产生电路 (5)3、信号灯显示电路 (5)4、时间显示控制电路 (7)5、总体电路 (11)五、结论六、参考文献七、总结体会八、附录一、摘要随着社会经济的快速发展，人们的生活水平快速提升，在城市中车水马龙的场景愈加明显，因此完备的交通是必不可少的，而良好的交通控制灯又是其核心。
而国民的实践创新能力又是一个国家的发展所必须具备的。
通过对数字电路、模拟电路的学习，我们可以做一些简单的实物来提高我们的动手能力，培养我们的创新能力。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。
设计制作一个十字路口交通指示灯简易控制电路，红灯亮表示停止，绿灯亮表示通行，通行时间为60秒，停止时间为45秒，黄灯亮的时间都是5秒。
通行和停止时间用数码管显示，采用倒计时方式。
脉冲信号用555定时器构成的多谐振荡电路来产生的。
二、设计任务及要求设计一个十字路口的交通信号灯控制器基本要求：1.能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯。
2.能实现正常的倒计时功能用两组数码管作为东西和南北方向的倒计时显示，主干道每次放行（绿灯）60秒，支干道每次放行（绿灯）45秒，在每次由绿灯变成红灯的转换过程中，要亮黄灯5秒作为过渡。
3.能实现特殊状态的功能（选作）（1）按S1键后，能实现特殊状态功能；（2）显示倒计时的两组数码管闪烁；（3）计数器停止计数并保持在原来的状态；（4）东西、南北、路口均显示红灯状态；（5）特殊状态解除后能继续计数；4.能实现总体清零功能：按下该键后，系统实现总清零，计数器由初始状态计数，对应状态的指示灯亮。
5.电源：220V/50HZ的工频交流电供电。
6.按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真，撰写设计报告。
二．系统的设计总体的设计思路如下图:交通灯控制系统框图工作原理说明：TL: 表示绿灯亮的时间间隔为主道秒60、支道45秒，即车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到，TL=1，否则，TL=0TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。
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。
由它控制定时器开始下个工作状态的定时。
系统主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
秒脉冲发生器是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。
三．单元电路设计：1.交通灯的控制逻辑如下：状态主道支路时间00 绿灯亮，允许通行红灯亮，禁止通行60 S01 黄灯亮，停车红灯亮，禁止通行 5 S11 红灯亮，禁止通行绿灯亮，允许通行45 S10 红灯亮，禁止通行黄灯亮，停车 5 S交通灯的这4种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。
设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制器的工作状态及工作流程如下所示：60秒未到，S0状态（主道绿灯亮，支道红灯亮）；60秒到转入S1状态（主道黄灯亮，支道红灯亮）；5秒后，进入S2状态（主道红灯亮，支道绿灯亮）；45秒后，进入S3状态（主到红灯亮，支道黄灯亮）；5秒后，回到S0状态，进入下一循环状态。
控制器应送出主道（R、Y、G）和支道（r、y、g）红黄绿灯的控制信号。
使用74LS161芯片做主控制电路，电路图如下2.时钟脉冲电路通过555定时器按一定的线路接上不同的电阻和电容就可产生期不同的方波脉冲，即不同的频率脉冲。
课程设计需要秒脉冲，经分析，因为当电容充电时，暂稳态持续时间 T1=0。
7（R1+R2）C当电容放电时，暂稳态持续时间 T2=0。
7R2 C；经计算，选择合适的电阻和电容，则脉冲产生电路图如下：3.信号灯显示电路红绿灯显示也是表示电路所处状态，其必然与主控电路的状态一一对应，受到主控电路控制，即主控电路的输出（Q1—A和Q2—B）决定了主干道和支干道的红绿灯的亮灭情况。
这部分电路选用74LS139（双2线——4线译码器），G接地时实现所需功能，其中A接74LS139芯片的Q1，B接Q2；又因为74LS161芯片的D2=A！B+AB！，所以红灯G可直接接D2，r接D2！；以上两个表对比可得：G=Y1！Y=Y2！g =Y3！y =Y0！则红绿灯显示电路图如下：4. 时间显示器控制电路A）计数器设计要求对不同的状态维持的时间不同，而且要以十进制倒计时显示出限于实验室器材本人采用两个74LS161（同步计数器）完成计时器状态产生模块设计。
其功能状态表如下：要以十进制输出，而又有一些状态维持时间超过10秒，则必须用两个74LS161分别产生个位和十位的数字信号。
计数器能够完成计时功能，我们可以用74LS161设计，并把它的时钟cp接秒脉冲，CR接高位，以便实现计数和保持功能。
74LS161计数器是采用加法计数，要想倒计时，则在74LS161输出的信号必须经过部分处理后，然后接入数码管的驱动74LS48，而在显示是最好以人们习惯的数字0---9显示计时，故在设计不同模值计数器确定有效状态时，我以0000，0001，0010-----1111这些状态中靠后的状态为有效状态。
例如：有效状态1100—1101—1110—1111取非 0011—0010—0001—0000即 3 2 1 0实现模4的倒计时。
要把74LS161改装成其他模值时既可以采用同步清零法，也可采用异步置数法，但0000不可能为有效状态，所以采用异步置数法完成不同模值转化的实现。
1）对控制个位输出的74LS161设计按要求对系统的状态不同，即红绿灯的状态不同，个位的进制也就要求不同。
我利用系统的状态量A,B控制74LS161的置数端D0 D1 D2 D3。
当系统处在Gr 或Rg状态时，个位的进制是十（模10），即逢十进一，为了方便起见当系统处在Yr或Ry状态时，个位的进制也是10，即逢十进一，模10时，有效状态由上表可得：D1接高位，D0=D3=A！，所以接74LS161芯片的输出Q1，D2=D0！，可接Q1！；同时为了正常计数，ENT和ENP都接高电位；当状态为1111时，74LS161的状态必须跳到进入下一个循环，此时进位输出为1，我们可以把它的RCO非接入置数端LOAD。
2）对控制十位输出的74LS161设计同设计控制个位输出的74LS161基本类似，经分析其状态表如下：则有 D3和D2均接高电位，经分析计算D1=A！+B！，D0=A！+B；这样给加法器接入输入，从二进制数表示的十进制数6依次增加到15，经过非门后则可对应实现十进制数的9到0的倒计时。
3）对两个161芯片级联的处理当计数超过10秒时，个位需向十位进位，此时十位计数，其它时间其保持不变，我通过控制十位的LOAD端实现这一功能，把个位的ENT和ENP的非接入十位的LOAD；当个位需进位，即完成一次循环，RCO为1，则CTt2=CTp2=1,十位开始计数，其他时刻CO1=0,则CTt2=0,CTp2=1，十位保持；当灯亮的状态转入下一状态时，个位和十位都必须清零，重新开始计数，这一功能我们通过个位的LOAD端来实现，LOAD=（RCO高RCO低）！设计时把个位的LOAD的非（即两个RCO的与门）连入主控电路74LS74的CP，当完成一次计时，个位和十位同时完成循环，此时CO1=CO2=0,（其它时刻为1）cp出现一下降沿，触发器计时，即系统跳到下一个状态，红绿灯转换，计时器开始下一次计时。
B）译码器和数字显示管我们选用74LS48七段译码器来实现次项功能，由其功能状态表可知，LT 和RBI及BI/RBO都接高时，才能实现正常的七段数字输出功能，其输入端A B C D 分别接74LS48的输出QO Q1 Q2 Q3的非门输出；输出FE ABCD 分别接入对应的数字显示管的各个管脚；数字显示管的3管脚和8管脚都接地，5管脚悬空；将74LS48的LT接高时，可用来检测显示管是否损坏，若此时显示数字8则为完好电路，否则有故障，应检查修复。
这样将电路连好，就可实现59-00-04-00-44-00-04-59的数字倒计时显示循环。
这部分倒计时数字显示电路图如下：5.总体电路图四．结论仿真结果分析得，当整个系统在第一状态时主干道绿灯亮，支干道红灯亮，此时给两个计数器置数，绿灯60S，红灯45S。
当主干道计数结束时，给主干道的控制器一个脉冲，使它进入第二状态，即黄灯亮，并给计数器置数，当黄灯计数结束时，支干道的红灯也计数结束。
则主干道进入第三状态，即红灯亮。
而支干道即绿灯亮。
支干道计数结束后，进入第四状态，即黄灯亮。
当黄灯计数结束后，主、支干道同时又进入第一状态，即主干道绿灯亮，支干道红灯亮，便进入了下一循环。
此结果与预期设计结果完全吻合，即达到了要求。
五．参考文献[1]康华光.《电子技术基础模拟部分》.第 5 版.北京：高等教育出版社，2006 .485-500[2]康华光.《电子技术基础数字部分》.第 5 版.北京：高等教育出版社，2006.1-430[3]刘明丹. 《基于数字电路对交通灯控制的研究与设计》. 实验技术与管理.2005，22(6)：03-06[4]任中民. 《交通灯数字控制系统的电路设计》.辽宁省交通高等专科学校学报.2005，7(2)：45-46[5]陈宗梅. 《交通灯控制系统电路设计》. 重庆职业技术学院学报.2005，14(2)：124-125六．总结体会这次为期两个星期的电子课程设计，让我受益匪浅。
不仅让我更好的熟悉和使用Multisim软件，更加深了我对数字电路原理的理解。
另外，我更切身体验到做事与做学问的区别，团队团结一致共同克服困难的氛围和做实验要严谨的准则让我对以后的工作学习有了新的展望。
这次课程设计我深刻意识到细心的重要性。
也许是第一次做数电课程设计，难免会遇到各种各样的问题，而且我深刻的认识到在设计的过程中自己的不足之处，对以前所学过的知识认识得不够深刻，掌握得不够牢固，理解的不够透彻。
总体来说,这次实习使我受益匪浅。
在摸索该如何设计程序使之实现所需功能的过程,培养了我的设计思维, 增强了实际操作能力。
如果不能认真谨慎的工作，我们的设计不会达到预期的效果。
还有不论遇到什么困难，不要对自己失去信心。
在以后我要更加努力学习，培养自己独立思考的能力，弥补自身的不足，提高自己的综合素质。