简易交通灯控制电路的设计课程设计
数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路
数电课程设计简易交通灯控制逻辑
电路
数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路
交通灯是在公路交通中起到非常重要作用的设施之一，控制着交通的流动，保证了交通的安全顺畅。而现代交通灯的实现和控制依赖于计算机技术，而其中的控制逻辑电路就是数电课程设计中可以涉及到的内容。在本篇文章中，我们将会详细地介绍设计简易交通灯控制逻辑电路。
一、设计思路
首先，我们需要了解交通灯的基本控制逻辑：红灯亮时，车辆和行人要停止前进；黄灯亮时，表示灯将要变为绿灯，车辆和行人要注意；绿灯亮时，车辆和行人可以前进。基于这样的控制逻辑，在数电课中我们可以使用基本的逻辑门电路以及时序电路来实现交通灯的控制。
具体而言，我们可以使用以下电路元件：
1. 555 定时器
2. 开关
3. 七段数码管
4. LED 灯
5. 逻辑门
我们使用555 定时器实现时序控制，通过开关控制电路
的启动和停止。当电路启动时，第一组LED 灯亮起，表示绿灯，车辆和行人可以通行；在绿灯亮起后一段时间后，第二组LED 灯亮起，表示黄灯，此时车辆和行人应注意并减速。最后，当黄灯持续一段时间后，第三组LED 灯亮起，表示红灯，此时车辆和行人应停止前进。
在逻辑电路设计方面，我们使用74LS08 门电路，构建逻辑电路。使用开关控制定时器和LED 灯的工作，通过逻辑电
路控制LED 灯的亮灭，从而实现交通灯的控制。
二、电路设计
1. 定时器电路
我们使用555 定时器构建定时器电路，该电路的具体实
现如下：
其中，R1、R2、C1 分别控制定时器的电路，R3 控制
LED 灯的电流，R4 是保护电路。在此基础上，我们可以控制
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。
交通灯课程设计---简易交通灯控制电路
简易交通灯控制电路
摘要
在现代城市中，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，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。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。
自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也变得多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。在该设计中，利用学过的数电知识，将交通灯的控制信号通过倒计时计数器，传递给交通显示灯和时间显示器，来控制整个十字路口的交通运行情况。其中秒脉冲是利用NE555来产生的，倒计时计数器是用计数器74LS192来设计的，另外还有74LS138 设计的黄灯控制电路，JK触发器设计的信号灯控制电路，七段译码显示器设计的时间显示器。这些部分共同构成一个完整的交通灯控制电路，来实现交通灯的自动化控制。
关键词倒计时减计数器/JK触发器/七段译码显示器/数据分配器
1 工作原理
1.1 设计分析
根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计不分主次干道,两个方向的时间是相同的,东西方向通行30s,南北方向通行30s,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30s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30s完之后, 倒计时数字显示器也会显示到0，然后切换到东西方向,这样如此循环。这样的话我们就要设计一个31进制计数器。根据我们所学的知识,可以用两片74ls192芯片来构成对应进制的计数器。我们可以用利用JK触发器的翻转功能来实现红绿灯的转换;当然当每个方向倒计时只有2s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2时开始闪,我们就可以在此时发出一个脉冲然后一直保持到0;另外设置一个紧急开关,我们可以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——交通灯设计
学院：
班级：
姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：
序言
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。为此，笔者从数字电子的方向对交通灯进行了深入的研究，以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。
内容摘要
课程设计目的:
数字电子技术课程设计是数字电子技术课程的实践环节,是对学生学习数字电子技术的综合训练.学生根据某一课题技术指标或逻辑功能的要求,独立进行电路设计,工程估算,实验测试与调整,制作(在实验板上)电子产品和写出实验总结报告.通过这一电路综合性实践训练,要达到深化所学的理论知识,培养综合运用所学知识的
能力,掌握一般电路的分析方法,增强独立分析问题与解决问题的
能力.通过这一综合训练培养学生严肃认真的工作态度和科学作风,为今后从事电路设计和研制电子产品打下初步基础.
1．满足所示的顺序工作流程图。
图中设大道方向的红、黄、绿灯分别为DR、DY、DG，小道方向的红、黄、绿灯分别为XR、XY、XG。设计一个十字路口交通信号灯定时控制器，其要求如下：
它们的工作方式，有些必须是并行进行的，即大道方向绿灯亮，小道方向红灯亮；大道方向黄灯亮，小道方向红灯亮；大道方向红灯亮，小道方向绿灯亮；大道方向红灯亮，小道方向黄灯亮
2．应满足两个方向的工作时序。
即大道方向亮红灯时间应等于小道方向亮黄、绿灯时间之和，小道方向亮红灯时间应等于大道方向亮黄、绿灯时间之和。时序工作流
交通灯课程设计 交通灯控制器
课程设计
课程名称_电子技术综合设计与实训题目名称___交通灯控制器___ 学生学院_______ 自动化_______ 专业班级____ 自动化1班______ 学号 3110000814
学生姓名__ _________
指导教师
2011年9 月 16 日
广东工业大学课程设计任务书
题目名称交通灯控制器
学生学院自动化
专业班级自动化1班
姓名黎树棠
学号 3110000814
一、课程设计的内容
设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。
二、课程设计的要求与数据
1). 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。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靠到禁行线之外。
2).由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，两者交替重复。主干道每次放行50秒，支干道每次放行30秒。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，需要亮5秒的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
3). 能实现正常的、即时显示功能。用DE2上的四个七段数码管作为倒计时显示器。分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。
4).能实现特殊状态的功能显示。设S为特殊状态的传感器信号，当Ｓ=1时，进入特殊状态。当Ｓ=0时，退出特殊状态。按S后，能实现特殊状态功能：
（1）显示器闪烁；
（2）计数器停止计数并保持在原来的数据；
（3）东西、南北路口均显示红灯状态；
数电课程设计---交通信号灯控制器
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。
数字电子电路课程设计数字交通灯的设计
数字电子电路课程设计数字交通灯
的设计
数字电子电路课程设计是电子信息类专业本科生的必修课程之一，是培养学生掌握数字电子技术和电路设计的基础课程。本文将重点介绍数字电子电路课程设计中的数字交通灯的设计，包括设计思路、实现方法以及相关技术难点。
一、设计思路
数字交通灯是指用数字电路实现的交通信号灯，它模拟现实中的交通信号灯工作原理，可以对交通流量进行控制，从而达到维持交通秩序的作用。数字交通灯的设计思路主要包括：状态图设计、状态转移表、电路设计等。
1. 状态图设计
状态图是指在不同的条件下，相应的状态变化图示。在数字交通灯设计中，状态图主要指交通信号灯的三种状态：红灯、黄灯、绿灯。红灯代表禁止通行，黄灯代表准备要改变信号状态，绿灯代表允许通行。因此，在状态图设计中，需要设计三种状态之间的转换关系，以及每种状态下灯的亮灭情况。
2. 状态转移表
状态转移表是根据状态图所绘制的决策表，它表示其中每个状态的输入和输出。在数字交通灯设计中，状态转移表主要包括状态、输入、输出三个方面。状态包括三种：红灯、黄灯、
绿灯；输入包括：时钟信号、手动开关和车辆检测信号；输出包括：红灯、黄灯、绿灯、喇叭等。
3. 电路设计
电路设计是用于实现状态转移表的数字电路，它可以采用逻辑门电路或者是PLD电路来实现。在电路设计中，需要考虑到电路的实现方法、实现难度和电路的稳定性。
二、实现方法
数字交通灯的实现方法可以通过逻辑门电路或者是PLD电路来实现。其中，逻辑门电路是一个基于逻辑开关的基本电路，它包括且非门、与门、或门等数字逻辑电路。PLD电路是一种
简易交通灯控制电路的设计
简易交通灯控制电路的设计
交通灯控制电路是现代城市交通管理的重要组成部分，其设计方案的合理性和可靠性对保障人民出行的安全和畅通至关重要。在本文中，我将介绍一个简单的交通灯控制电路的设计方案，涉及到所需材料、电路设计、电路连接和电路测试等方面，旨在提供一种可行的设计思路及实现方法。
一、所需材料
1. PCB板
2. AT89C2051单片机
3. LCD12864液晶显示屏
4. DS1302时钟模块
5. 7段LED数码管
6. 红绿黄LED发光二极管
7. 继电器
8. 12V电源适配器
9. 74HC595芯片
10. 电容、电阻、连接线等
二、电路设计
本次交通灯控制电路采用单片机AT89C2051作为控制核心，通过LCD12864液晶显示屏展示交通灯状态，并且控制红绿黄三色LED灯。还采用DS1302时钟模块来实现交通灯的定时控制，以确保交通灯的安全和准确性。
具体的电路设计如下：
1.电源模块
本电路采用12V电源适配器作为供电来源，将电源接入100uf电解电容并接入
AT89C2051芯片VCC引脚，以确保芯片工作电压稳定。
2.时钟模块
DS1302时钟模块通过连接到P1.0、P1.1和P1.2引脚来实现对交通灯的定时控制。还需将时钟模块的CLK、DIO和RST引脚分别连接到AT89C2051芯片的P1.4、P1.5和P1.6引脚来实现数据传输和控制信号输出。
3.LCD显示模块
将LCD显示屏的RS、RW和E引脚连接到AT89C2051芯片的P3.0、P3.2和P3.1引脚，将LCD数据引脚DB0-DB7连接到AT89C2051芯片的P2.0-P2.7引脚，以在交通灯控制过程
交通灯控制电路设计自动化数字电子技术课程设计报告
综述
本次设计主要分为四个局部，第一局部：信号产生电路；第二局部：电子示电路；第三局部：倒计时设计，第四局部：交通灯及交通灯控制电路
在本次设计中采用555定时器产生CP=1Hz的脉冲信号，经过用741192设计的预置状态为59的60进制加计数器和预置状态为29的30进制计数器。并使进位位作为脉冲输出，实现5分频，然后用芯片74161和74139实现南北干道和支东西干道红，绿，黄色灯亮的时间控制，最后一局部的减计数器选用74193进展级联计数，译码器选用cc4511，本人主要设计减计数器及数码管显示倒计时局部
一、设计任务与要求
1．东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间30。
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60。
二、方案设计与论证
根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计是分南北干道和东西干道的,两个方面的时间是不同的,东西方向通行30s,南北方向60s,这就要求我们要有两个计数器,根据我自己的经历,东西方向通行30s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60s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,由于黄灯是当两个计数器倒计时到5时开场闪,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0~5这段时间的脉冲都可以控黄灯只在到了这段时间才亮;
方案：
交通灯控制原理图:
2.a 交通灯原理框图
首先由555定时器产生1s的信号脉冲，通过由一些1k电阻和三片74LS245，两片74LS192处理构成定时电路处理，产生时间输出信号作用电子显示器，另一局部的1s的信号脉冲通过由两片74LS112的JK触发器组成的路灯控制电路的对1s的信号处理，产生对交通路灯有控制作用的电子逻辑信号，从而实现按要求的对路灯的正常控制。
(整理)交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计1234.
目录
一、课程题目 (2)
二、设计要求 (2)
三、系统框图及说明 (2)
四、单元电路设计 (4)
五、仿真过程与效果分析 (12)
六、体会总结 (13)
七、参考文献 (13)
《一》课程设计题目：
交通灯控制电路设计
《二》设计要求：
1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒，时间可设置修改。
2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；
3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。
4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。
5、同步设置人行横道红、绿灯指示。
《三》系统框图及说明：
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图1-1 所示。它主要由计时电路、主控电路、信号
灯转换器和脉冲信号发生器组成。脉冲信号发生器用的是555 定时器；计时计数器是
由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信号灯工作，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。
（图1-1）
2、信号灯转换器
状态与车道运行状态如下：S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行
S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行
S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行
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。
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
交通灯控制器课程设计
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
交通灯逻辑控制电路设计-数字电子技术课程设计
数字电子技术课程设计
——交通灯逻辑控制电路设计一、内容摘要：本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。实现对交通灯控制。交通灯是交通安全的关键，已广泛应用于城乡的十字路口，它的有无作为交通安全检查的重要依据，是交通秩序正常进行的有力保障。为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制信号灯来进行指挥。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。
二、实验目的
1．了解交通灯管理的基本工作原理。
2．熟悉8253计数器/定时器、8259A中断控制器和8255A并行接口的工作方式及应用编程。
3．掌握多位LED显示的方法。
三、设计任务和要求
实验内容：设计一个用于十字路口的交通灯控制器。
基本要求如下：
1、满足图2顺序工作流程。图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG，
东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。它们的工作方式有些必须是
并行进行的，即南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红
灯亮；南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮，东西方向黄红灯亮。
图2 交通灯顺序工作流程图
2、应满足两个方向的工作时序：即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时
间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。时序工作流程
EDA课程设计交通灯
实
验
报
告
设计题目：交通信号控制器班级：
学号：
姓名：
指导老师：
设计时间：2023年4月
交通信号控制器的VHDL设计
一、设计任务：
模拟十字路口交通信号灯的工作过程，运用实验板上的两组红、黄、绿LED作为交通信号灯，设计一个交通信号灯控制器。规定：
（1）交通灯从绿变红时，有4秒黄灯亮的间隔时间；
（2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间；
（3）主干道上的绿灯时间为40秒，支干道的绿灯时间为20秒；
（4）在任意时间，显示每个状态到该状态结束所需的时间。
支干道
主干道
图1 路口交通管理示意图
表1 交通信号灯的4种状态
二、设计目的：
设计交通灯控制系统重要是为了实现城市十字交叉路口红绿灯的控制。通过对QuartusII软件使用方法与技巧的学习，掌握VHDL程序设计的实现，熟悉可编程逻辑器件的使用。同时加深对交通灯控制系统的了解与应用。
三、设计方案：
图2 交通信号灯控制器的原理框图
信号灯输出
图3 交通信号灯控制器程序原理框图
四、程序清单和说明：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY TRAFFIC IS
PORT (CLK: IN STD_LOGIC;
LED7S1: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--数码管高位显示数字
LED7S2: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--数码管低位显示数字
LIGHT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0));--各交通灯显示
简易交通灯控制逻辑电路设计
电子技术课程设计报告题目：简易交通灯控制逻辑电路设计
学生姓名：
学生学号：
年级： 2014级
专业：自动化
班级：（1）班
指导教师：
机械与电气工程学院制
2017年5月
简易交通灯控制逻辑电路设计
机械与电气工程学院自动化专业
1设计的任务与要求
课程设计的任务
本系统由单片机系统、数码管显示、交通灯显示系统组成。系统除基本的交通功能外，还具有倒计时。东西、南北两个干道交于一个十字路口，各干道有一组红、绿、黄三色的指示灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换。
课程设计的要求
本次课程设计实现的交通灯是带有额外的功能，预期实现的主要功能如下。
(1)具有时间显示功能，就是数码管倒计时功能；
(2)红绿灯具有两种状态，南北直行，东西直行；
(3)具有模式转换功能，切换到不同状态，交通灯通行时间不一样；
程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s，后东西段通行、南北段禁止60s，依此循环。系统分三种工作模式：正常模式、繁忙模式、特殊模式，并且通过三个按钮“正常”、“繁忙”、“特殊”可相互转化。
正常模式：直行时间显示数码管显示60。此时南北段直行通行（绿灯）、东西段禁止（红灯）60s，倒计时到3s时，黄灯亮，提醒人们注意了。然后是东西段通行（绿灯），南北段禁行（红灯），一直循环下去。
繁忙模式：南北段、东西段的通行时间改为30s，其它与正常模式类似。
特殊模式：特殊模式红灯全亮，倒计时20s，到最后3秒黄灯闪3次后并转入正常模式。
2 简易交通灯控制逻辑电路设计方案制定
简易交通灯控制逻辑电路设计的原理
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长安大学
电子技术课程设计
题目简易交通信号灯控制器
班级
姓名黄红涛指导教师温
凯歌
日期
前言
在现代城市中，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，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。有了交通灯之后人们的安全出行有了很大的保障。
自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段，这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。
因此，在本次课题为简易交通灯的课程设计中，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、黄、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。
本设计分为两个部分：第一部分是由定时器、时钟脉冲驱动和控制器组成的秒脉冲信号发生装置；第二部分是有译码器、发光二极管和数码管组成的交通信号灯以及时间显示装置。各部分采用分模块设计，正文中详细介绍了各模块的功能和原理。
为了完成本次设计，参阅了大量的资料，包括所用到的芯片的详细中英文资料。搜集和查阅资料是一个漫长但是非常重要的过程，获取各模块电路原理，然后经过讨论比较，结合课题要求，确定出一套最合适的方案。小组人员花费几天时间，通过图书馆和上网查阅资料，分别查阅到相应资料。经过商讨，结合现有资料，制定基本框架，并基本定出电路图。在MULTISIM软件里进行电路仿真，来验证电路的正确性。通过仿真来验证实验原理和电路的正确性。在整个过程中，充分发挥主观能动性，将平时所学的理论知识和实际相结合，往往理论可行的东西，实际并不一定能出现结果，这就是我们需要解决的问题，通过问老师或者查资料来分析解决问题。最后确定仿真没有错误后，汇总电路图。
本设计分为两大部分，交通信号灯以及译码显示电路（时间显示）部分由黄红涛同学和韩白雨同学负责主导设计；秒脉冲信号发生以及控制部分由任永刚同学负责，最后进过整合后得到完整系统。
由于缺少实践经验，并且知识有限，所以本次课程设计中难免存在缺点和错误，敬请老师批评指正。
黄红涛 2010年12月29日
目录
前言 (2)
题目 (4)
摘要 (4)
关键字 (4)
设计要求 (4)
正文 (5)
第一章系统概述 (5)
设计思路 (5)
方案论证及原理框图 (5)
第二章单元电路设计与分析 (7)
秒脉冲发生器 (7)
主控电路模块 (9)
倒计时计数器模块 (13)
交通灯显示模块 (15)
第三章系统综述 (18)
总体电路图 (18)
仿真结果 (19)
问题与解决 (20)
第四章结束语 (21)
第五章参考文献 (21)
第六章收获与体会 (22)
第七章元器件明细表 (22)
第八章鸣谢 (26)
教师评语……………………………………………………………………………………
27
【题目】简易交通信号灯控制器
【摘要】
在现代城市中，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，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。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。
自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，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，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段，这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。
因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础，引入了数字电路，将模拟信号转化为数字信号，利用了数字逻辑这一强大工具，同时还运用了Multisim软件对所设计电路进行了仿真。
【关键字】秒脉冲发生器减计数器主控电路译码电路数码显示管
【技术要求】
设计一个十字路口的红、绿、黄信号交通灯控制电路，计提要求如下：
1.实现定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒；
2.每次由绿灯转为红灯时，应有5秒黄灯作为过渡，才能变换运行车道；
3.分别用红、黄、绿三色发光二极管表示信号灯；
4.每一种灯亮的时间都用显示器进行显示，并采用倒计时的方法。
第一章系统论述
设计思路
本电路要求设计一个主干道绿灯45秒的交通灯控制系统，每次由绿灯变为红灯时应有5秒黄灯作为过渡，分别用红、黄、绿三色发光二极管表示信号灯，并用数码管显示倒计时。因此，本设计需要一个脉冲产生模块、信号灯模块、数码显示模块和主控模块。脉冲产生电路用以驱动倒计时电路，置数电路将交通灯亮时间预置到计数电路中，信号灯模块对信号灯的各种状态进行循环控制，倒计时模块以基准时间秒为单位倒计时，数码管显示模块显示倒计时的时间，主控模块对电路的各个模块进行级联控制.其控制流程图如下：
方案论证及原理框图
根据以上分析，为了实现电路要求，我们可以有以下三个方案：
方案一：用555构成的多谐振荡器产生秒脉冲，根据简单移位寄存器只有四个状态，与
此时的正好完全相同，因此用移位寄存器构成系统的主控模块，驱动信号灯的显示和计数器的预置数，同时在主干道和支干道上各只需要一个计数器。根据不同时刻移位寄存器给计数器进行预置数，可以显示不同的倒计时，其控制结构图如下所示：
激脉冲信号，然后用分别对支干道和主干道建立电路循环圈。 如下图所示当前一计数器倒计时结束时，产生进位脉冲来控制后一计数器开始工作，而此计数器自身停止工作。以此进行循环，就可以实现不同时刻电路的显示。
25位计数器。八十进制
4种状态控制信号灯的
S0，S1实现预置数