数字电路交通灯控制器
数字电路-交通灯控制器-实验报告
课题1.4.2：交通灯控制器一．设计课题的任务要求：(一)、实验目的1. 熟练掌握VHDL 语言和QuartusII 软件的使用；2. 理解状态机的工作原理和设计方法；(二)、相关知识本实验要利用CPLD 设计实现一个十字路口的交通灯控制系统，与其他控制系统一样，本系统划分为控制器和受控电路两部分。
控制器使整个系统按设定的工作方式交替指挥车辆及行人的通行，并接收受控部分的反馈信号，决定其状态转换方向及输出信号，控制整个系统的工作过程。
路口交通灯控制系统的有东西路和南北路交通灯R(红)、Y(黄)、G(绿)三色，所有灯均为高电平点亮。
设置20s 的通行时间和5s 转换时间的变模定时电路，用数码管显示剩余时间。
提供系统正常工作/复位和紧急情况两种工作模式。
(三)、实验任务1.基本任务：设计制作一个用于十字路口的交通灯控制器。
1）. 南北和东西方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通，绿灯、黄灯和红灯的持续时间分别为20 秒、5 秒和25 秒；2）. 当有特殊情况（如消防车、救护车等）时，两个方向均为红灯亮，计时停止，当特殊情况结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行；3）. 用数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间；二．系统设计（包括设计思路、总体框图、分块设计）（一）设计思路1.总体设计----输入部分：1)CLK时钟频率输入，可由实验板上直接提供，为准确确定时间长度，选择1024Hz信号。
2)紧急状态按键拨码开关EMERGENCY，当将其置为高电平，表示紧急情况发生，两个方向均为红灯亮，计时停止；当置其为低电平，信号灯和计时器恢复原来状态，正常工作。
3)复位拨码开关RESET，当将其置为高电平，表示复位，工作停止，全部回到初始状态；当置其为低电平，重新开始工作。
2.总体设计----输出部分：1)东西方向和南北方向各使用3个LED显示，LIGHT1，LIGHT2，红黄绿各代表红黄绿灯。
数字电路课程设计报告—交通灯控制器的设计
数字电路课程设计--交通灯控制器的设计院系：姓名：指导教师：完成日期：2011年6月7日数字电路课程设计--交通灯控制器的设计一、课程设计目的1．熟悉集成电路的引脚安排2.掌握各芯片的逻辑功能及利用方式。
3.了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理4.学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。
二、设计要求及原理：要求：设计一个主要街道和次要街道十字路口的交通灯控制器。
主要街道绿灯亮6s，黄灯亮2s；次要街道绿灯亮3s，黄灯亮1 s。
依次循环。
当主要街道亮绿灯和黄灯时，次要街道亮红灯(8s)，当次要街道亮绿灯和黄灯时，主要街道亮红灯(4 s)。
用MG，MY，MR，CG，CY，CR别离表示主要街道的绿灯、黄灯、红灯，次要街道的绿灯、黄灯、红灯。
原理：按照设计要求可知，各灯状态转换的周期为12s，因此可设计一个12进制的加计数器，来控制秒数，当计数值达到1011时，通过反馈置数法，将计数器清零，从而达到循环效果。
列出每秒各灯亮的情形的真值表，通过真值表取得相应的逻辑图，即可实现对交通灯的控制。
三、设计步骤：1、按照设计要求列出交通灯控制器的真值表如下：交通灯控制器真值表：QD QC QB QA MG MY MR CG CY CR 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 10 1 1 1 0 1 0 0 0 11 0 0 0 0 0 1 1 0 01 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 X X X X X X 1 1 0 1 X X X X X X 1 1 1 0 X X X X X X 1 1 1 1 X X X X X X2、从元器件库中拖出逻辑转换仪，按照交通灯控制器的真值表，取得MG的最简逻辑表达式。
交通灯控制器数电课程设计
交通灯控制器数电课程设计交通灯控制器是现代城市交通管理的重要设备之一，它通过控制红绿灯的变化来引导车辆和行人的交通行为。
在这个数电课程设计中，我将介绍一个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案。
我们需要明确交通灯控制器的工作原理。
交通灯控制器需要根据交通流量和道路情况来合理地控制红绿灯的变化。
一般来说，交通灯控制器包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。
在这个设计中，我们将使用数字电路来实现交通灯控制器。
数字电路是一种由逻辑门构成的电子电路，它能够对输入信号进行逻辑运算，并输出相应的结果。
我们可以使用逻辑门来实现交通灯控制器的各个部分。
我们需要设计一个计时器来控制红绿灯的变化。
计时器可以根据设定的时间间隔来输出不同的信号。
我们可以使用时钟信号来驱动计时器，每个时钟周期结束时，计时器的值加1。
当计时器的值达到设定的时间间隔时，就会触发一个输出信号，用于控制红绿灯的切换。
我们需要使用传感器来检测交通流量和道路情况。
传感器可以将交通流量和道路情况转化为电信号，并输入到交通灯控制器中。
根据传感器的输入信号，交通灯控制器可以做出相应的决策，例如延长绿灯时间或者提前切换红灯。
然后，我们需要设计状态切换逻辑来根据输入信号决定交通灯的切换。
状态切换逻辑可以根据当前的交通流量和道路情况，以及交通灯的当前状态，来计算下一个交通灯的状态。
例如，当交通流量较大时，状态切换逻辑可以延长绿灯时间；当交通流量较小时，状态切换逻辑可以提前切换红灯。
我们需要设计信号输出部分来控制红绿灯的显示。
信号输出部分可以根据状态切换逻辑计算得到的交通灯状态，输出相应的信号，控制红绿灯的亮灭。
例如，当状态切换逻辑计算得到应该显示绿灯时，信号输出部分就会输出一个绿灯信号，使绿灯亮起。
这个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。
通过合理地设计这些部分，并进行适当的调试和优化，我们可以实现一个高效、稳定的交通灯控制器，为城市交通管理提供有力的支持。
数电实习报告——交通灯控制器综述
数字电路课程设计报告书---交通灯控制器院系名称：计算机学院学生姓名：李丽实习时间：2012年6月4日至2012年6月15日交通灯控制器的设计一、交通灯的功能概述在每个交通十字路口都设有一个交通灯,来控制车辆的通行,主干道通行时间30S(即主干的绿灯亮30S,次干道的红灯30s),黄灯5s，车辆停止时间20s(即主干道红灯20s，次干道的绿灯20s)。
二、实验要求一个主干道和支干道所组成的路口，每边都设置红、绿、黄三个交通灯，主干道车通行30秒，支干道车通行20秒。
为了确保十字路口的车辆顺利畅通地行驶，往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
其中红灯（R）亮，表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示允许通行。
通过设计数字逻辑电路，在面包板上模拟交通灯信号控制系统。
要求分主干道和支干道，每条道上安装红（主：R,支：r）绿（主：G，支：g）黄（主：Y，支：y）三种颜色灯，由四种状态自动循环构成（Gr→Yr→Rg→Ry）。
在交通灯处在不同的状态时，设计以倒计时方式显示的计时器实现倒计时功能提示，并要求不同状态历时分别为：Gr:30秒，Rg:20秒，Yr,Ry:5秒。
三、使用元件工具：镊子，钳子各一个；数字万用表一台，若干导线四、总体方案(1).设计原理但是根据交通灯控制的要求，只有以下四种情况可能出现：（2）.实现方案的选择1.方案一实验原理：通过一个驱动三个计时电路。
这时译码电路和数码管只有一个对应的同步显示计时内容。
当这个时间段计完后，给状态控制电路输出脉冲。
这时状态向后变化一个。
同时又通过控制器的输出端控制红绿灯电路，又根据状态确定那个计时器工作。
这样就完成了一个计数单元的工作周期。
方案总结：优点就是原理上易于实现，因为计数器分为三个，在原理逻辑上更直接。
但缺点也很明显，就是浪费了大量的元器件，来重复实现一个模块的功能，这是一种浪费。
在工程上是绝不允许的，而且，元器件多了，连接电路时易发生错误。
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。
数字电路课程设计交通灯控制器
数字电路课程设计报告书题目：交通灯控制器一实验目的交通灯控制器。
了解各种元器件的原理及其应用。
2.深入了解交通灯的工作原理。
3.锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。
二实验要求1〕在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一个方向是绿灯，黄灯，红灯，另一方面是红灯，绿灯，黄灯。
2〕设置一组数码管，以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为20秒，另一个方向上绿灯亮的时间是30秒，黄灯亮的时间都是5秒。
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。
4〕选作：用两组数码管实现双向到计时显示。
三使用元件四总体方案的设计1．分析系统的逻辑功能，画出其框图交通灯控制系统的原理框图如下图。
它主要由控制器、定时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，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器，数码管和二极管的工作。
2．分析系统的状态变化，列出状态转换表：〔1〕主干道绿灯亮，支干道红灯亮。
表示主干道上的车辆允许通行，支干道禁止通行。
〔2〕主干道黄灯亮，支干道红灯亮。
表示主干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，支干道禁止通行。
〔3〕主干道红灯亮，支干道绿灯亮。
表示主干道禁止通行，支干道上的车辆允许通行。
〔4〕主干道红灯亮，支干道黄灯亮。
表示主干道禁止通行，支干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。
交通灯以上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功能如下表所示：干道缓行五单元电路的设计1〕秒脉冲产生电路通过555芯片按一定的线路接上不同的电阻和电容就可产生周期不同的方波脉冲，即不同的频率脉冲。
课程设计需要秒脉冲，利用2个电容，2个电阻。
交通灯控制器数电课程设计
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路进行调试。
- 观察交通灯的状态是否按照预期进行切换。
- 根据实际需要调整各个灯的持续时间和时钟频率等参数，进行效果调试。
7. 总结：- 对交通灯控制器的设计进行总结和评估，包括可靠性、灵活性和可扩展性等方面。
- 提出改进方案，进一步优化交通灯控制器的设计。
注意事项：- 在设计过程中，要遵守相关的电路布线规范和安全操作规程。
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。
数电课设交通灯控制电路
数电课设交通灯控制电路交通灯控制电路是一种常见的数电课设项目，它模拟了现实生活中交通灯的工作原理。
本文将介绍交通灯控制电路的设计和实现过程。
交通灯控制电路是一种典型的定时器应用，通过控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态，实现交通流量的有序调度。
在设计交通灯控制电路时，需要考虑到以下几个方面：输入电源、时钟信号、状态转移逻辑以及输出控制。
输入电源是交通灯控制电路的基础。
一般情况下，交通灯控制电路使用直流电源供电，通常为12V或24V。
输入电源需要稳定可靠，以确保交通灯控制电路的正常工作。
时钟信号是交通灯控制电路的关键。
交通灯的变换需要按照一定的时间间隔进行，因此需要一个稳定的时钟信号来控制交通灯的状态切换。
常见的时钟信号源有晶振电路、RC电路等，可以根据实际需求选择合适的时钟信号源。
然后，交通灯控制电路的状态转移逻辑是实现交通灯工作的核心。
一般情况下，交通灯的状态变化是按照红灯-红黄灯-绿灯-黄灯的顺序进行的。
可以使用状态转移图或状态转移表来描述交通灯的状态转移逻辑，并将其转化为逻辑门电路的设计。
输出控制是交通灯控制电路的最终目的。
通过逻辑门电路的输出控制，可以控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态。
一般情况下，交通灯控制电路使用LED作为信号灯的光源，通过逻辑门电路的输出控制，实现交通灯的亮灭控制。
在实际的交通灯控制电路设计过程中，还需要考虑到一些特殊情况的处理。
例如，交通灯的切换时间需要根据实际道路情况进行合理的设置，以保证交通的畅通；交通灯控制电路还需要考虑到异常情况的处理，例如断电恢复后的状态恢复等。
总结起来，交通灯控制电路是一种常见的数电课设项目，通过控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭状态，实现交通流量的有序调度。
在设计交通灯控制电路时，需要考虑输入电源、时钟信号、状态转移逻辑以及输出控制等方面，同时也需要考虑一些特殊情况的处理。
通过合理的设计和实现，交通灯控制电路可以有效地模拟现实生活中交通灯的工作原理，为交通的安全和顺畅做出贡献。
交通灯控制器数字电路的设计及仿真
交通灯控制器数字电路的设计及仿真随着城市化进程的加快，交通量越来越大，如何科学有效地管理交通成为一个重要的问题。
其中，交通灯控制器是一个涉及电子电路技术的重要设备。
基于数字电路的设计和仿真，进一步提高交通灯控制器的精度和稳定性，对于保障交通安全、提高城市交通效率至关重要。
一、设计方案1.计算时序交通灯控制器的每个阶段均有确定的时间，因此需要计算时序以确定各个信号时序是否正确，以及控制灯的开关时间是否正确。
2.设计状态机根据计算好的时序，可以通过 ISE 设计工具绘制状态图，然后再利用 Verilog HDL 语言编写出状态机。
交通灯控制器的每个阶段都有一个对应的状态，状态机会根据输入信号的状态来判断当前处于何种状态，并根据状态判断应该输出什么信号。
3.确定数字电路结构利用 ISE 设计工具，可以采用 Combinational Logic Circuit 来设计灯的开关逻辑电路，时序电路中以时钟触发器为主。
可以通过该工具绘制仿真波形来检测电路的正确性，检查信号间是否存在错误。
二、仿真过程1.绘制输入信号波形首先，需要绘制出输入信号的波形，并且在仿真时要按照相应的频率和占空比输出。
2.对仿真波形进行仿真分析仿真过程中，可以通过 Xilinx 仿真工具，对仿真波形进行分析，检测电路的正确性和稳定性。
同时，可以通过仿真过程中的输出信号波形，判断各阶段信号的状态。
3.检验仿真结果与设计方案借助仿真工具，可以非常直观地验证数字电路的设计方案是否合理、可靠。
此外，还可以通过不同的应用场景，不断优化和调整设计方案，以实现更高的效率与精度。
三、总结数字电路的设计和仿真，可以有效地提高交通灯控制器的精度和稳定性，在城市交通管理中起到关键的作用。
当前数字电路技术的不断推进，为实现更加高效安全的交通管理提供了强有力的支持。
数电交通灯控制电路
课程设计报告课程名称：数字电子技术设计题目：交通灯控制电路设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：课程设计（大作业）任务书目录一、设计目的 (6)二、设计思路 (6)三、设计过程 (6)3.1、方案论证 (6)3.2、单元电路的设计 (9)3.2.1秒脉冲发生器 (9)3.2.2定时器 (11)3.2.3控制器 (12)3.2.4译码电路 (14)3.2.5显示部分 (16)四、系统调试与结果 (17)五、主要元件 (18)六、结论 (18)七、设计心得体会 (18)八、附录 (19)九、参考文献 (19)交通灯控制电路一、设计目的（1）熟悉集成电路的引脚安排。
（2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
（3）了解面包板结构及其接线方法。
（4）了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理。
（5）学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。
（6）熟悉数字交通灯控制电路的设计与制作。
二、设计思路（1）设计秒脉冲发生器（2）设计交通灯定时电路（3）设计交通灯控制电路（4）设计交通灯译码电路（5）设计交通灯显示时间电路三、设计过程3.1、方案论证方案：用数电电子技术来实现交通灯控制交通灯控制系统的原理框图如图1-1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。
图中：TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，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。
图1-1 系统的原理框图交通灯控制器的ASM 如图1-3所示（1）甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。
数电课程设计---交通灯控制器
数电课程设计---交通灯控制器数电课程设计---交通灯控制器数字电路课程设计报告题⽬：交通灯控制器院系信息⼯程学院专业学号AP0905学⽣姓名指导教师王天雷⼀、题⽬的要求和意义题⽬要求：1、使⽤555定时器产⽣⼀个2Hz的周期信号作为时钟信号2、使⽤2个发光⼆极管来分别表⽰红、绿交通灯：绿灯亮30秒后，转红灯亮30秒，再进⾏下⼀个周期循环，每⼀个时刻保证只有⼀盏灯亮。
3、使⽤2个发光⼆极管和两位数码管来显⽰⼈⾏道状况A、当交通灯红灯亮时，⼈⾏道绿灯亮，并且数码管显⽰⼈可以通过余下来的时间。
B、⼈⾏道绿灯亮25秒后蜂鸣器发出蜂鸣声3秒后停⽌。
C、⼈⾏道绿灯亮28秒后转⼈⾏道红灯亮，数码管不显⽰。
意义：随着⼈⼝和汽车的⽇益增长，城市交通⽇益拥挤，⼈们的安全问题也⽇益重要。
因此，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要⼯具之⼀。
交通信号灯常⽤于⼗字路⼝，⽤来控制车的流量，提⾼交叉⼝车辆的通⾏能⼒，减少交通事故。
有了交通灯⼈们的安全出⾏有了很⼤的保障。
本设计通过采⽤数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路⽤数字信号⾃动控制⼗字路⼝两组红、绿交通灯的状态转换的⽅法,指挥各种车辆和⾏⼈安全通⾏,实现⼗字路⼝交通管理的⾃动化。
通过本次课程的设计能够增强我们对交通灯的认识和了解，增强我们学习交通灯设计的学习兴趣，让我们把从课本上学习的理论知识运⽤到实际中去，提⾼我们各⽅⾯的能⼒。
在设计的时候，能够充分发挥我们个⼈的想象能⼒和思考能⼒，增强我们的动⼿能⼒。
在设计中，需要我们克服各种困难，需要多次分析电路的设计，⽅案的选择，⼤量的查找资料，了解与课程有关的电⼦电路以及元器件⼯程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。
让我们进⼀步明⽩了设计电路的过程及所需的严谨⼯作作风和科学态度。
⼆、⽅案设计交通灯控制器由秒脉冲信号发⽣器、定时器、控制器、译码显⽰器、信号灯显⽰器五⼤部分组成。
《数字电子技术》交通信号灯控制器
《数字电子技术》交通信号灯控制器1.总体方案分析与选择设计要求： 1、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信号灯； 2、通行时间都为 25 秒，且绿灯变红灯时，黄灯先亮 5 秒； 3、黄灯亮时每秒钟闪亮一次； 4、要求有时间显示（顺数、逆数皆可）。
（1）秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器是系统中定时器和控制器的标准时钟电源（2）主控系统（控制器）在脉冲信号提供的标准电源下，控制甲乙两条道路信号灯的闪烁与定时系统的倒计时计数器显示一致（3）定时系统（倒计时计数器）在脉冲信号提供的标准电源下，控制共阴极七段数码管显示的倒计时与主控系统控制的红绿灯闪烁一致（4）显示系统（译码显示电路）主控系统部分的红绿灯闪烁与倒计时计数器的显示分别通过一片74LS138N和两片74LS192N芯片进行译码显示，与控制电路相连接，通过芯片译码后进行显示2.总体电路设计2.1秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器为系统中定时系统和主控系统提供标准时钟电源2.2主控系统在脉冲信号提供的标准电源下，控制甲乙两条道路信号灯的闪烁与定时系统的倒计时计数器显示一致2.3定时系统在脉冲信号提供的标准电源下，控制共阴极七段数码管显示的倒计时与主控系统控制的红绿灯闪烁一致2.4显示系统分别通过一片74LS138N和两片74LS192N芯片进行译码显示，与控制电路相连接，通过芯片译码后显示主控系统部分的红绿灯闪烁与倒计时计数器的计时。
3.单元电路设计3.1秒脉冲信号发生器秒脉冲产生电路的功能是产生标准秒脉冲信号，由555计时器与RC组成的秒脉冲信号发生器。
接通电源后，电容C被充电，Vc上升，当其上升到2/3Vcc时，触发器复位，此时输出端为低电平，电容C通过R放电，使Vcc下降，当下降到1/3Vcc时，触发器被置位，输出d端翻转为高电平，如此周而复始，在输出端就得到了一个周期性的方波。
3.2主控系统主控系统分别是由一片74LS161N加法计数器芯片主要控制甲乙两个路口的红绿灯闪烁。
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+数字电路课程设计报告一、设计目标本次课程设计的设计目标是利用数字电路设计交通灯控制器，实现对交通灯进行自动的控制，提高道路交通的效率和安全性。
二、设计内容本次设计的交通灯控制器采用现代电路设计的原理，实现了对交通灯的控制和自动切换，有以下功能：1. 实现三种不同颜色的信号灯：红灯、黄灯和绿灯。
2. 利用计数器实现交通灯的自动切换控制，随时切换信号灯的颜色，使道路交通流畅。
3. 能够对于不同的交通流量实现交通灯的智能控制，即根据不同的情况自动调整信号灯时间。
4. 具备故障检测和报警功能。
当交通灯控制器出现故障时，有报警提示。
三、设计理论本次课程设计采用数字电路设计原理，包括计数器、时钟电路、触发器、复用器、与门和非门等组成。
计数器是本次设计的核心部件，它能够在收到时钟信号的回馈下，实现对控制器状态的计数和调整。
时钟电路在控制器的逻辑电路中起到非常重要的作用，它能够实现对整个数字电路的时序控制，使各个部件按照一定的顺序进行工作。
触发器是本次设计中比较重要的逻辑电路，它能够实现存储、延时和状态保持等功能，是数字电路设计中经常用到的重要元件。
复用器是用于选择多输入端中的一个，并将其送到输出端的数字电路，本次设计中用到复用器，是为了实现信号灯的自动切换控制，对于信号灯三种颜色的选择进行切换。
与门和非门是数字电路中比较简单的逻辑门电路，这次设计主要用于实现交通灯智能控制的逻辑判断，实现不同情况下的信号灯切换时间自动调整。
四、设计步骤1. 确定设计元件：采用计数器、时钟电路、触发器、复用器、与门和非门等元件实现对交通灯的控制。
2. 确定电路逻辑：设计交通灯的流程图，实现对应的电路逻辑功能。
3. 进行电路布线：将设计好的逻辑系统以实际的电气元件进行实现和构造化。
4. 进行电气测试：对实际布线进行电气测试，检查元件是否在运行中正确地工作。
5. 对不足之处进行改进：根据测试结果进行适当优化和改进，确保系统在实际使用中能够正常运行。
《数字电子技术》交通信号灯控制器
《数字电子技术》交通信号灯控制器1.交通灯控制逻辑电路概述功能概述：交通灯是维护道路交通安全和顺畅的关键设备。
它通过红、黄、绿三种颜色的灯光变化，为行人和车辆提供明确的通行或停止指示。
交通灯控制逻辑电路是实现这一功能的核心部分，它利用逻辑门和时序电路来控制交通灯的亮灭，并根据交通流量等条件进行自适应调整。
一个十字路口的交通灯控制器，有两组信号灯，来控制东西方向车道和南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行。
交通灯的交替按照绿、黄、红的次序点亮；东西方向车道绿（红）点亮时，南北方向车道红（绿）点亮；任意时间，每组灯中有且仅有一个被点亮；红每次点亮时间45秒,绿灯每次点亮时间40秒,黄灯闪亮5秒（闪亮频率为1Hz）后，转为红灯。
黄灯闪亮频率为1Hz。
除了有红、黄、绿灯指示外，每种灯的计时时序设计为倒计时。
总体电路设计用到74LS160芯片、74LS38译码器、74LS192可逆计数器的倒计数、两块DCD-HEX显示、红绿黄三种信号灯、时钟信号输入端、多种逻辑门等。
2.总体电路设计交通灯控制逻辑电路组成计时器模块：计时器模块是交通灯控制逻辑电路的核心组件之一。
它通过内部的时钟信号输入端产生计时的交变电流信号，并根据预设的时间参数，控制交通灯的亮灭时间。
计时器模块使用74LS192可逆计数器实现倒计数，然后使用时钟信号输入端产生交变信号，控制显示的频率。
逻辑门电路：逻辑门电路根据输入信号的状态和计时器模块的控制信号，产生输出信号，从而控制交通灯的亮灭。
逻辑门包括与门、与非门和非门等。
信号输出模块：信号输出模块将逻辑门电路产生的控制信号转化为可控制的电压或电流信号，以驱动交通灯的亮灭。
根据信号的不同，分别控制红灯、绿灯和黄灯的亮灭。
控制开关模块：控制开关模块允许维护人员手动控制交通灯状态。
这里使用一个可以用空格控制的开关，来模拟手动控制，用于手动切换交通灯的状态，并显示当前的状态。
交通灯闪烁模块：交通灯的亮灭使用的是与非门，当同时接受到高电平信号时，交通灯亮。
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。
40
56
5
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西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器系部名称：电信系学生姓名：王放<05）专业名称：光信息科学与技术班级：0702班实习时间：2009年12月19日至2009年12月26日一、课程设计题目十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全运行，实现红绿灯的自动指挥是城市交通管理自动化的重要课题。
为了更好的了解并熟悉这方面的基本知识和原理，本次课程设计利用数字电路的基本设计方法，设计一个简单的交通灯自动控制系统。
进一步了解如何将数字电路设计应用到自动控制系统当中去，从而提高解决实际问题的能力，为以后的进一步学习打下良好的基础。
二、设计任务和要求1.设计一个十字路口的交通信号灯控制电路，要求有一条主干道和一条支干道组成的两条交叉道路上的车辆交替通行，在每条道路的入口处设置红、黄、绿三色信号灯，红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。
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。
要求主干道每次放行时间为30秒，支干道每次放行时间为20秒。
3.在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要求先黄灯亮5秒作为过渡状态，以便让后来车辆准备停车。
4.设计30秒、20秒、5秒计时的译码显示电路，要求每秒钟改变一次显示数字，最好用倒计时电路实现数字显示。
三、总体方案的选择<一）交通灯控制电路分为：1. 时脉产生电路：产生稳定的“秒”脉冲<f=1Hz ）信号，确保整个电路装置同步工作和实现定时控制。
2. 主控制器电路：根据计时器送来的信号，保持或改变电路的状态，以实现对主、支干道车辆通行状态的控制。
3. 计时器电路：按设计要求，由纪录“秒”脉冲个数完成计时任务，并向主控制器发出相应的定时信号，控制主、支干道通车时间和黄灯亮的时间。
4. 倒计时显示电路：采用计时器数据输出端接入非门，以其反码形式显示倒计时。
5. 交通信号灯译码显示电路：按照主控制器所处的状态进行译码，再驱动相应的信号灯，指挥主、支干<交通灯控制系统主要由控制器、计时器、译码器和“秒”脉冲发生器等部分组成。
“秒”脉冲发生器是该系统中计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，经驱动电路驱动信号灯工作。
控制器是系统的主要部分，由它控制计时器和译码器的工作，且脉冲同时送入计数器个位与状态控制器，而状态控制器的始能端由计数器的个位与十位的输出端控制，这样可以避免脉冲的不同步。
这样构成的电路思路清晰功能易实现，且芯片较少。
<三）时序工作流程：主干道支干道交通灯控制流程图<四）所用仪器及器件四、单元电路的设计1. “秒”脉冲产生电路：< 芯片NE555，电阻，电容）2. 主控制器电路：<芯片74LS163）注：因为EWB电脑模拟软件中没有提供74LS161芯片，故本实验报告中用74LS163替换。
主控制器芯片的输出端按00—01—10—11四个状态一直循环下去，所以可以利用QB、QA作为状态输出端。
3. 计时器和倒计时显示电路：<芯片 74LS161，74LS48 ，74LS04，数码管）<1）当每一状态发生变化时，置入的数据将跟着变。
数码管显示秒数： 主干道 支干道 时间S0： G 绿灯 29~0 r 红灯<29~0） 30秒S1： Y 黄灯 04~0 r 红灯<04~0） 5秒S2： R 红灯 19~0 g 绿灯<19~0） 20秒S3： R 红灯 04~0 y 黄灯<04~0） 5秒<2）数据置入状态表由卡诺图画简得表达式：<39、8、7、6、5、4、3、2、1、0，倒计时功能便可以实现。
4. 信号灯译码显示电路：<芯片74LS139 ,74LS48，发光二极管）注：芯片74LS139是三线八线译码器，74LS138是二线四线译码器，在本实验中两者可以替换使用。
为低电平，所以数据输出端连接发光二极管时应先经过非门。
五、总体设计电路图<见最后附页）六、各单元电路的输入输出波形七、电路组装、调试发生的问题及解决方法1. 电路的组装：搭接电路板时，首先要布局好各个芯片插放的位置，合理的布局会给后面的接线带来许多方便。
接下来是布线，我是采用分单元分模块进行接线，这样不容易出错。
布线是很重要的，要设计好线路布局，尽量要作到电路板板面线路横平竖直，整齐美观，避免线长线，压线，空中架线和交错线等，还要注意节约用线。
在布线过程中一定要认真细心，要有耐心，严格按照电路图进行接线。
如果条件允许的话，可以使用不同颜色的线来进行区分，这样可以减少接线出错。
2. 电路的调试：电路板搭接完成后，进行分机调试，即分单元分模块进行调试。
首先调试“秒”脉冲发生器，可以用一个发光二极管作为检测信号灯，注意发光二极管要串联一个限流电阻，如果发光二极管有规律的闪亮，说明脉冲是正常的。
接下检测数码管的七段显示是否正常，如果正常证明这块接线正确，然后调试主控制器电路和计时器电路，主要是检测线路是否连接正确，看四个状态转换是否正常，看数码管上显示的十位数字和个位数字是否正确，数字显示全不全，有没有进位或出现乱码等。
最后调试信号灯译码电路，检测6只发光二极管是否正常工作。
在调试过程中，出现问题时要学会分析问题处在哪，可以使用排除法进行纠错排障，学会使用万用表等工具去检测电路。
各单元电路均能正常工作后，即可进行总机调试，看能否达到最终的结果。
如果遇到问题，先自己尝试去解决，如果还是不行，可以寻求其他一些外部资源，也可以请同学或老师帮助解决。
3. 实验中遇到的问题及解决方法：<1）在设计电路是芯片使用发生冲突，实验室提供的是74LS161芯片，而EWB电脑模拟软件中提供的是74LS163芯片。
分析其功能表知两者都是4位二进制同步计数器，具有同步置数的功能，差别是74LS161芯片是异步清零<直接清零），而74LS163是同步清零。
这两个芯片可以替换使用，只是使用74LS163进行设计比较简单。
<2）脉冲接好后，检测用的状态信号灯不亮。
先检查电路的接线，接线是正确的且线路连通，再检查电容，发现4.7微法电容接反了，可是换过来后还是不行，芯片检测也是好的，可能就是电阻出了问题，把别的同学的电阻换过来就好了，发现是 4.7K欧姆电阻是坏的，换过后脉冲就正常了。
<3）数码管显示只有30秒倒计时和20秒倒计时状态，没有黄灯亮的5秒倒计时。
首先确定十位片和个位片的数据输出显示是正常的，分析问题应该出在5秒状态时的数据置入端，检查表达式和接线是正确的。
最后在老师和同学的帮助下得以解决，原因是电路接入的电压有点高，把电压调到4V左右就正常了，分析可能电路板使用久了或者是某些芯片的耐压较低等因素造成的。
<4）6只信号灯只有主干道的红灯常亮，其他5只灯都不亮。
测试6只发光二极管是好的，然后检查电路，最后发现译码显示电路的74LS139芯片的15管脚<RCO端）没有接地<或接GND），补接好线后，信号灯就正常工作了。
以上四个问题是本次实验比较棘手的问题，还有一些小问题如，芯片管脚看错位、插线错误、高低电平接反等，只要在实验过程中认真细心就可以避免。
八、分析总结为期两周的数字电路课程设计结束了，我的作品----一个简单的交通灯自动控制系统，也顺利的通过了老师的验收，让我体验到了成功的喜悦。
我在次首先感谢学校给我们提供了这样一个实习机会，同时感谢我在实习过程中老师和同学给予的悉心指导，热心帮助和鼎力支持。
这次课程设计是将我们所学的理论知识应用到实际操作当中的一次重要的机会，通过这次电子实习，锻炼并加强了我们的动手操作能力，提高了解决实际问题的能力以及对待工作学习态度。
在实验中设计是很重要的，利用数字电路的基本设计方法去设计电路，学会面对和解决在设计中遇到的一些问题，比如芯片的选用问题，设计功能完善，电路设计简单。
在搭接电路板时，布线是一项大的项目，要有耐心，而且要认真细心，注意作线和一些接线方法，比如说面包板的横向模块，统一采用上接Vcc下接GND的布局，这样有利于芯片的电源和地线接入和排障。
而脉冲产生电路和倒计时电路则可布于面包板的一角，这样有利于主控制器电路的设计和布局。
芯片布局要均匀，走线尽量避免搭线，这样有利于排障，并且布局也更加美观一些。
最终要保持电路板线路布局整齐美观，线用的比较少。
还有就是查错排障是比较辛苦和痛苦的，要敢于面对问题，积极地去解决问题，必要时要借助与外界力量，请老师或同学帮忙解决。
学会使用万用表等工具去检测电路，学会分析问题，去思考，去判断问题出在那里，也可以进行逐步排除。
完成这次实验后，对一些常用芯片的基本功能和管脚的接法更加的熟悉，为以后进一步的学习打下了良好的基础。
两周的辛勤劳动，经历了困难和挫折，但还算比较顺利的完成了这次课程设计的任务和要求，最终取得了成功。
这次课程设计使我对数字电路这一学科产生更家浓厚的兴趣，同时学到了不少东西，也培养了我科学严谨的工作作风和实事求是的学习态度以及团队协作精神，这在以后的工作和学习中都是必不可少的。
通过这两周的电子实习，使我感悟最深的是数字电路设计不仅需要有相对深厚的知识功底更需要有严谨认真的科学态度。
对于数字电路来说，逻辑性很强，一个环节都不能出错。
一个好的电路设计不仅要求是正确的，而且是比较简单的。
最后，我再次衷心地感谢在这次课程设计过程中给予热心帮助的同学和悉心指导的老师。
九、参考文献1、《数字电路逻辑设计》<脉冲与数字电路第三版）王疏银主编高等教育出版社2、《数字电路实验指导书》<西安邮电学院电子与信息项目系）张亚婷王利杨乐周丽娟郭华编3、《数字系统设计》----数字电路课程设计指南高书莉编著北京邮电大学出版社4、《电子技术常用器件应用手册》陈汝全机械工业出版社交通灯自动控制系统总体电路图西安邮电学院电信系系电子设计过程考核表西安邮电学电信系系电子设计成绩鉴定表。