交通灯控制逻辑电路设计实验报告
交通灯实验报告
基于FPGA 实现的交通灯控制器一、实验室名称通信实验室(实训楼二楼)二、实训内容本实验为Verilog HDL 的程序设计仿真，通过实验掌握状态机，时序CLK 的控制模块，及时序同步的控制方式。
实验要求：1.LED 灯显示交通灯状态。
2.7段数码管显示当前状态剩余时间。
状态要求：1.主干道绿灯亮35s 支道绿灯亮25s 。
2.当主干道绿灯亮时，支道亮红灯。
3.由绿灯转红灯时，黄灯亮5s 。
3.时钟为1KHz 。
能实现倒计时显示。
4.由初始状态开始计数，对应状态指示。
三、实验原理3.1设计思路和原理本次设计是针对十字路口，进行南北和东西直行情况下交通灯控制。
设定东西方向为主干道方向，根据交通灯的亮的规则，在初始状态下四个方向的都为红灯亮启，进入正常工作状态后，当主干道上绿灯亮时，支干道上红灯亮，持续35S 后，主干道和支干道上的黄灯都亮启，持续5S 后，主干道上红灯亮启，支干道上绿灯亮启持续25S ，之后主干道和支干道上的黄灯都亮启5s ，一个循环完成。
循环往复的直行这个过程。
其过程如下图所示：状态主干道支干道秒数（S ）1绿灯红灯35 2黄灯红灯 5 3红灯绿灯25 4红灯黄灯 5状态1：主干道绿灯亮支干道红灯亮35秒状态3：主干道红灯亮支干道绿灯亮25秒状态4：主干道红灯亮支干道黄灯亮5秒状态2：主干道黄灯亮支干道红灯亮5秒3.2实现方法本次采用文本编辑法，即利用Verilog HDL语言描述交通控制器，通过状态机计数法，实现设计所要求的交通灯控制及时间显示。
设计中用两组红黄绿LED 模拟两个方向上的交通灯，用两个7段数码管显示主干道上的交通灯剩余时间，控制时钟由试验箱上频率信号提供。
3.3整体设计交通灯控制的关键是各个状态之间的转换和进行适当的时间延时，根据状态机的设计规范，本次设计了三个状态之间的循环转化，说明：该状态图为交通灯在正常情况下的状态转化图，进入控制后，状态00时主干道绿灯及支干道红灯亮起，进入状态01后两路黄灯亮起，状态11时主干道红灯及支干道绿灯亮起。
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。
交通灯设计实验报告
d)可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。
四、
(一)设计思路
i.总体设计-------输入部分：
图3
B.控制器电路
本实验选用8位寄存器74LS164组成扭环行十二进制计数器。扭环型十二进制计数器的模块电路图4示：
表5扭环形十二进制计数器的状态表
t
计数器输出
南北方向
东西方向
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
NSG
NSY
NSR
EWG
EWY
EWR
0
0
0
0
0
0
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1
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1
2
1
1
0
0
0
1)用555定时器构成脉冲1Hz的基准信号，在进过74ls163构成4进置的计数器，则输入部分最终输入的信号为4s的基准信号。
ii.总体设计-------控制部分：
2)利用8位移位寄存器74LS164作为中心控制芯片，进过一些逻辑门组成控制南北方向，和东西方向交通灯的亮灭。
iii.总体设计-------输出部分:
安装调试----------------------------------------------------------第七页
元器件及清单----------------------------------------------------第九页
交通灯(红绿灯)设计实验报告
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：数字逻辑设计实践第四次实验实验名称：小型数字系统设计（红绿灯）院（系）：吴健雄学院专业：电班姓名：李博文学号：61010116实验室: 实验组别：同组人员：实验时间：2011 年11 月28 日评定成绩：审阅教师：一、实验目的①综合前面所学的各项内容②掌握数字系统设计的流程和方法③培养复杂电路连接和调试技能二、实验原理（简要写出这个综合设计用到哪些实验原理）本实验使用74LS161级联实现模60的计数，并用74LS161进行状态计数，用74LS138进行状态译码，并使用一些门电路从而达到控制电路的效果。
本实验需要掌握74LS161、74LS138的具体使用方法和各端口在不同状态下对应的功能，以及通过表达式的化简从而使用尽量简单的门电路（尽量使用与非门和反相器）。
具体过程在实验内容中将进行详细的阐述。
三、实验内容实验要求（分基本要求和提高要求）：基础要求：设计一个十字路口交通信号灯控制器，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，在绿灯转红灯之间，黄灯亮每次放行60秒，其中绿灯55秒，黄灯5秒，红灯60秒用4个数码管显示时间，其中2个显示东西方向时间，另2个显示南北方向时间，显示采用加计数模式用6个LED显示两个方向的红灯、绿灯和黄灯提高要求：分主次干道，主干道绿灯55秒，黄灯5秒，红灯30秒；次干道绿灯25秒，黄灯5秒，红灯60秒4个数码管显示，其中2个显示主干道方向的时间，另2个显示次干道时间原理框图为:2011/12/4东南大学电工电子实验中心12流程图（基础部分）可表示为：思路：若将两个方向看成一个整体，用一个状态机控制，则本电路应该有四个状态（此处仅讨论基础部分），状态表如下：状态南北东西S2 S1 R Y G 计数R Y G 计数0 0 0 1 0 060 0 0 1 551 0 1 1 0 0 0 1 0 52 1 0 0 0 1 55 1 0 060 3 1 1 0 1 0 5 1 0 0变思路，采用两个状态机。
数字电路-交通灯控制器-实验报告
课题三：交通灯控制器课题三：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；3. 掌握利用 EDA 工具进行自顶向下的电子系统设计方法；(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，和其他控制系统一样，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）. 用两组数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间；2.提高要求：1）. 增加左、右转弯显示控制功能；2）. 紧急状况时增加声光警告功能；3）. 自拟其它功能。
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High挡的1MHz高频信号。
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，蜂鸣器蜂鸣；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。
交通灯设计实验报告(硬件原理图+程序)
交通灯信号灯自动控制系统交通灯原理图一、系统的基本功能要求（1）以秒为计时单位，两位数码管以十进制递减计数形式作定时显示，在递减计数回零瞬间完成换灯操作。
（2）通过键盘红黄绿三色信号灯所亮时间在０～９９秒内任意设定。
（3）十字路口的通行起始状态可人工设定，运行中可通过人工干预使十字路口通行状态固定于任何一种工作模式。
硬件设计1.系统总体框图2.电路设计（1）显示模块倒计时与时钟说明：⑴共阴极两位数码管用于倒计时；段选端由锁存器控制，位选端用P3_0与P3_1控制⑵两个四位共阴极数码组成八位数码管用于时钟显示段位选分别由两个锁存器控制（2）红绿灯模块说明：⑴图为两方向的红绿黄灯，分别接在P0口上，由P0口控制⑵51系列单片机的P0口内部没有集成上拉电阻，加上拉就是提高驱动能力，必须要通过上拉电阻接VCC。
上拉电阻一般接1K的。
（3）键盘模块说明⑴P2键控制功能说明：P2^6 key0绿灯位选择P2^5 key1黄灯位选择P2^4 key2 加1操作P2^3 key3 减1操作P2^2 key4 信号灯状态固定P2^1 key5 信号灯状态切换P2^0 key6时钟时分秒设置键⑵键盘加上拉电阻为了提高驱动能力3.复位电路：4.时钟电路：说明：用12M晶振时电容要选择30p软件部分1、主程序流程图2、时钟初值控制子程序3、绿灯，黄灯初值设置子程序4、时钟控制与倒计时控制时钟，倒计时初值通过键盘输入。
倒计时使用52单片机内部定时器1实现计数，时钟控制部分是使用定时、计数器2实现计时，以秒为基本单位在数码管中显示。
时钟部分：当秒的个位计时到了10，则秒个位清0，同时十位进一，以此类推；倒计时部分显示是则递减显示。
此过程通过判断语句实现。
5、.灯状态控制灯的状态通过键盘扫描控制。
状态固定键按下时，关闭定时器1；再次按下此键时，打开定时器。
状态选择键按下时，程序跳至下一个状态的程序控制部分，从而实现状态改变。
交通信号灯的实验报告
中南林业科技大学涉外学院实习报告名称：交通灯控制器姓名：***学号：********专业班级：电子信息工程一班时间：2011-10-5地点：林科大涉外学院目录任务和性能指标 (2)实现（设计）方案 (3)系统设计 (4)调试及性能分析 (6)性能分析： (7)相关知识概述 (7)心得体会 (7)参考文献 (8)任务和性能指标本电路设计一个交通灯控制器，需要达到的目的如下：一个周期64秒，平均分配，前32秒红灯1与绿灯2亮，后32秒绿灯1与红灯2亮。
在红灯1与绿灯2亮的期间的后8秒黄灯1、2闪烁，且在这期间红灯1与绿灯2同时亮。
闪烁频率为2。
在绿灯1与红灯2亮的期间的后8秒黄灯1、2闪烁，且在这期间绿灯1与红灯2同时亮。
闪烁频率为2。
实现（设计）方案为了达到目的，需要设计一个控制电路，这就需要一个脉冲信号发生器，一个二进制加法计数器，一个十进制减法计数器，红灯与绿灯以及黄灯是否亮由二进制加法计数器的输出状态来决定。
因此，设计一个组合逻辑电路，它的输入信号就是二进制加法计数器的输出信号，它的输出就是发光二级管的控制信号。
因此，需要一个组合逻辑电路，六个发光二级管（两个红色发光二极管、两个绿色发光二极管、两个黄色发光二极管）电路，555脉冲振荡器，4024计数器，74LS193计数器，数码管显示电路。
其结构图如下：本电路中的组合逻辑电路的输入信号为二进制计数器的输出信号，输出要控制六个发光二级管不同时刻的状态。
红灯1与绿灯2的状态相同，红灯2与绿灯1的状态相同，两个黄灯状态相同。
所以只要输出三个信号即可，分别为L1、L2、L3。
组合逻辑电路的输出信号L1、L2、L3与电路的输入信号Q7、Q6、Q5、Q4、Q3、Q2、Q1的关系用如下真值表表示：从以上可知：L1=Q7’,需要低电平有效时，L1’=Q7’’L2=Q7,需要低电平有效时，L2’=Q7’L3=Q6Q5=(Q6Q5)’’考虑到黄灯需要闪烁，可以让L3信号和Q1信号（频率为2HZ的脉冲）加到一个二输入的与非门的两个输入端，输出信号为L4，L4=（L3*Q1）’当L3为0时，L4=1当L3为1时，L4=Q1’可见，需要L4低电平有效，这样，L3为0时，黄灯不亮；L3为1时，黄灯闪烁。
实验五交通灯控制
操作规则实现电路
功能：根据交通红绿灯控制器的功能要求，确定不同工作状态下计时器的计数值。可用8位计数器来实现定时计数。
正常运行时，计数器按照规定的定时要求加1计数；若要人工放行某方向，只要使计时器运行到该放行状态的最后一刻时，计时器保持此时的计数值，使红绿灯信号生成器暂停状态的转移即可。
*
再按下键2，表示欲人工放行B方向，则相应LED有显示；同时两个方向的红绿灯按正常运行规律自动切换，当运行到放行B方向时，则保持放行该方向。
再按下键3，表示清除人工方向的控制，则交通灯开始自动转换红黄绿灯的状态。
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预习时请画出其状态转移图。
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设计方案的选择
01
图文混合设计方法：先将电路划分为几个子模块，每个子模块由Verilog HDL语言描述实现，然后生成逻辑符号，顶层文件采用图形文件来实现。
02
纯文本描述方法：每个子模块和顶层电路的连接关系都采用Verilog HDL语言描述实现，对子模块的调用采用模块元件例化的方法。
起始状态的选择
采用log2N个触发器来表示这N个状态 采用N个触发器来表示这N个状态——称为一位热码状态机编码（One-Hot State Machine Encoding）。
状态编码
采用Verilog HDL语言实现基于状态机的设计，就是在时钟信号的触发下，完成两项任务： 用case或if-else语句描述出状态的转移； 描述状态机的输出信号。
在线校验
下载后，仔细观察：红绿灯应按设定的时间规律自动切换，D1~D8八个LED分别对应的是：A方向的红黄绿，B方向的红黄绿，A方向的放行状态，B方向的放行状态。
数字逻辑实验报告 交通灯
计算机科学与工程学院综合设计报告设计名称：数字逻辑综合设计设计题目：可人工干预的交通灯控制器学生学号：专业班级：学生姓名：学生成绩：指导教师（职称）：课题工作时间：2010/12/27 至2011/01/07成绩评定表学生姓名：学号：班级：答辩记录表指导教师评语目录摘要 (I)Abstract (II)第一章概述............................................................. .. (1)1.1 背景 (1)1.2 目的 (1)1.3 意义 (1)1.4 原理……………………………………………………..…………………………… ..1第二章设计简介及设计方案论述 (3)2.1 设计流程图 (3)2.2 方案论述 (3)第三章详细设计 (5)3.1 555计时器构成的多谐振荡器 (5)3.2 60进制计数器 (6)3.3 60进制倒计时计数器 (8)3.4 人工干预 (9)3.5 红黄绿灯控制电路 (10)3.6 设计总电路及元件清单 (11)第四章设计结果及分析 (13)4.1 设计结果 (13)4.2 过程分析 (13)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)摘要随着社会经济的发展和机动车辆的不断增加,城市交通问题越来越引起人们的关注。
交通对我们生活的影响更加明朗，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。
很多因素都会影响在道路中的行车状况，所以一个功能健全的交通控制器尤为重要。
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。
如何利用所学知识设计出来一个最简单合适的可人工干预的交通灯电路是此次设计主要解决的问题。
因此，这次设计我设计了一个简单的交通灯控制系统。
交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、多谐振荡器等组成。
关键词：计时电路；主控电路；多谐振荡器AbstractAs social and economic development and increasing motor vehicles, urban transportation problem gets more attention. The impact of traffic on our lives even clearer, traffic management has become an important problem to be solved. Many factors affect the driving conditions on roads, so a functioning traffic signal controller is particularly important. Urban traffic control system is used for urban traffic data monitoring traffic signal control and traffic control of computer integrated management system, which is a modern urban traffic control command system of the most important part. How to use the knowledge from one of the most simple design appropriate human intervention can be a traffic light circuit is mainly designed to solve the problem. Therefore, the design, I designed a simple traffic light control system. Traffic lights control system mainly by the timing circuit ,control circuit and so on.Keyword：Timing circuit; control circuit; multi-vibrator第一章概述1.1 背景交通灯是我们最常见的系统，为了保证交通秩序和行人安全，在街道的十字路口处每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路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；绿灯亮表示该条道路允许通行。
交通灯控制逻辑电路实验报告
交通灯控制逻辑电路实验报告福州大学阳光学院题目：交通灯逻辑控制电路设计系别：电子信息工程系班级：2011级通信（二）班学号：241199196姓名：蒋联水指导老师：杨XX目录1、设计的目的及任务 (1)1.1 设计的目的 (1)1.2 设计的任务和要求 (1)1.3 扩展的要求 (2)2、电路设计总方案及原理框图 (2)2.1 电路设计总方案 (2)2.2 原理框图 (3)2.3 内容摘要 (3)3、各单元电路的工作原理 (3)3.1 秒脉冲产生电路 (3)3.2 倒计时计数器以及显示电路的设计 (6) 3.2.1 倒计时电路 (6)3.2.2 显示电路 (7)3.3信号灯的转换方法 (8)3.3.1 四分频电路 (8)3.3.2 信号灯的转换电路 (9)3.4倒计时计数器与信号灯转换器的连接 (10) 3.5白天夜间模式切换的设计 (10)3.6模拟汽车行驶电路设计 (11)4、总设计电路图 (11)5、电路的安装及调试 (12)6、实验结果检验 (12)7、总结及心得体会 (13)参考文献 (14)附录1 器件明细表 (14)1、设计的目的及任务1.1设计的目的这次的数字电路课程设计主要综合了解与运用所学的知识，通过这次课程设计来检查2012—2013上半期的学习状况。
通过制作来了解交通灯控制系统，了解555多谐振荡器、D触发器、移位寄存器、加减法计数器、译码器、数码管以及各种门电路芯片的作用等。
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，在每一个交叉路口都需要有一个准确的时间间隔和转换顺序，这就需要一个安全、自动的系统对红、黄、绿的转化进行管理。
本次的设计就是基于此目的进行的。
1.2设计的任务和要求（1）、满足图1-1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。
交通灯控制器实验报告
........学院《单片机原理及应用》课程设计报告题目：交通灯控制器班级：学生姓名：学号：指导老师：日期：年月日摘要当前，大量的信号灯电路正向着数字化、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，城市交通问题越来越引起人们的关注。
设计交通灯来完成这个需求就显的越加迫切了.为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。
以下就是运用数字电子设计出的交通灯：本设计是十字路口交通灯控制，所以依据实际交通灯的变化情况和规律，给出如下需求：一个十字路口为东西南北走向。
初始状态25s为南北红灯，初始状态20s东西绿灯。
然后转状态1，南北红灯，东西绿灯闪烁3s，黄灯2s。
再转状态2，南北红灯灭，绿灯亮，东西绿灯灭，红灯亮。
再转状态3，东西红灯，南北绿灯闪烁3s，黄灯2s。
再转初始状态。
关键词：信号灯电路交通控制系统EDA技术目录一. 绪论 (4)引言1.1 设计任务 (4)1.1.1设计题目1.1.2设计内容1.2 系统需求 (4)1.2.1基本要求1.2.2发挥部分1.3小组成员及个人完成情况 (4)1.3.1小组成员1.3.2个人完成情况二.方案比较、方案设计与方案论证 (5)2.1电源提供方案2.2显示界面方案三.单元模块设计 (6)3.1单片机及其外接电路3.2 交通灯时间显示模块3.3按键控制模块3.4声音报警系统四.系统调制与分析 (10)五.总结与心得 (14)参考文献 (14)附录一系统原理图 (15)附录二元件清单 (16)附录三系统源程序 (17)一.绪论引言城市修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。
然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。
而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。
交通灯控制器设计实验报告
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QuartusⅡ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、绿各三个。
依人们的交通常规，“红灯停，绿灯行，黄灯提醒”。
其交通灯的燃灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮之后，主干道的绿灯亮，乡间道路的红灯亮，主干道方向通车，延时一段时间后，乡间公路来车，主干道绿灯灭，黄灯开始闪烁。
闪烁若干次后，主干道红灯亮，而同时乡间公路的绿灯亮，延时一段时间后，乡间公路的绿灯灭，黄灯开始闪烁。
闪烁若干次后，再切换到主干道方向，重复上述过程。
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；6、控制对象除红绿灯之外，还包括分别在主干道和乡间公路各有一个两位十进制倒计时数码管显示。
交通灯设计实验报告
《电子技术实践及仿真》孙丽霞主编
《数字电子计数基础》周良权主编
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根据状态表，不难列出东西方向和南北方向绿，黄，红灯的逻辑表达式：
东西方向绿灯：EWG=Q4Q5
图3
B.控制器电路
本实验选用8位寄存器74LS164组成扭环行十二进制计数器。扭环型十二进制计数器的模块电路图4示：
表5扭环形十二进制计数器的状态表
t
计数器输出
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交通灯控制器设计实验报告
一、实习目的：1. 通过实习让学生掌握开关电源整机电路；2. 能够根据印制电路板画出整机电路图；3. 能够识别检测开关电源的元器件；4. 能够正确拆卸和焊接元器件；5. 会测试主要工作点的阻值、电压和波形；6. 能够根据故障现象判断故障部位；7. 能够进行实际故障维修。
二、实训器材：万用表、开关电源套件、电烙铁、焊锡、吸锡器。
三、实习原理与步骤：1.认识拆卸、检测元器件。
电阻：5.6Ω，270k，5.1k，270Ω，2.7k，10k，15k。
四个色环电阻的识别：第一、二环分别代表两位有效数的阻值；第三环代表倍率；第四环代表误差。
五个色环电阻的识别：第一、二、三环分别代表三位有效数的阻值；第四环代表倍率；第五环代表误差。
然后用万用表将两表笔（不分正负）分别与电阻的两端引脚相接测出实际电阻值进行比对。
为了提高测量精度，应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。
电容：100uF/400WV，100uF/50，10uF/350，100uF/160，22uF/50V，57PF，47000PF。
用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。
测量时，可选用万用表R×10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。
若测出阻值(指针向右摆动)为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。
二极管：1N4007，RG2，FR107。
测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位（注意不要使用RX1档，以免电流过大烧坏二极管），再将红、黑两根表笔短路，进行欧姆调零。
①正向特性测试，把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。
若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。
若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。
短路和断路的管子都不能使用。
②反向特性测试，把万且表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大值，管子就是合格的。
VHDL交通灯控制器-实验报告
可编程逻辑器件应用项目报告书项目名称：交通灯控制器指导老师：姓名：学号：班级：（以后写报告要包含以下一些内容：）一、设计要求--------------------------------------------------------------------------------二、设计目的--------------------------------------------------------------------------------三、设计方案--------------------------------------------------------------------------------四、设计程序---------------------------------------------------------------------------------五、管脚分配---------------------------------------------------------------------------------六、硬件下载实现现象描述------------------------------------------七、体会、对设计工作的总结与展-------------------------------------------一、设计要求：①在十字路口的两个方向上各设一组红、绿、黄灯，显示顺序为其中一方向（东西方向）是绿灯、黄灯、红灯；另一方向（南北方向）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的时间，其中绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是20s、5s和25s。
③当各条路上任意一条上出现特殊情况时，如当消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆通过时，各方向上均是红灯亮，倒计时停止，且显示数字在闪烁。
当特殊运行状态结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行。
实验二报告--交通灯控制器
实验二交通灯控制器一、实验目的设计一个基于EDA的十字路口交通控制器，假设南北方向和东西方向，两个方向分别设置红灯、绿灯、黄灯，每个方向设置一组倒计时显示器，用以指挥车辆和行人有序的通行。
红灯亮表示直行车辆禁行；绿灯亮表示直行车辆可以通行；黄灯亮表示直行车辆即将禁行。
二、实验任务及要求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。
变化规律为：东西绿灯，南北红灯－>东西黄灯，南北红灯－>东西红灯，南北绿灯－>东西红灯，南北黄灯->东西绿灯，南北红灯……依次循环。
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允许或通行时间的倒计时显示，显示时间为红灯45秒、绿灯40秒、黄灯5秒。
图13、能实现紧急状态处理的功能(1)出现紧急状态（例如消防车，警车执行特殊任务时要优先通行）时，两路上所有车禁止通行，红灯全亮；(2)显示到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、能实现系统复位功能系统复位后，东西绿灯，南北红灯，东西计时器显示40秒，南北显示45秒。
5、用VHDL语言设计符合上述功能要求的交通灯控制器，并用层次化设计方法设计该电路。
6、个模块的功能用功能仿真的方法验证，可通过有关波形确认电路设计是否正确。
7、完成电路全部设计后，通过系统实验箱下载验证设计课题的正确性。
三、实验原理图1、交通灯状态转换图2、交通灯控制器框图图3 交通灯控制器框图3、交通灯控制的算法流程图图4 交通灯控制的算法流程图四、实验报告要求1、画出顶层原理图。
2、对照交通灯电路框图分析电路工作原理。
3、写出各功能模块的VHDL语言源文件。
4、叙述各模块的工作原理。
5、详述控制器部分的工作原理，绘出详细电路图，写出VHDL语言源文件，画出有关状态机变化。
6、书写实验报告时应结构合理，层次分明，在分析时注意语言的流畅。
交通灯控制电路实验报告
交通灯控制电路实验报告交通灯控制电路实验报告引言：交通灯是城市交通管理的重要组成部分，它通过控制交通流量，维护交通秩序和安全。
交通灯的控制电路是实现交通灯工作的核心部件，本实验旨在通过搭建一个基本的交通灯控制电路，了解其工作原理和电路组成。
实验目的：1. 掌握交通灯控制电路的基本原理和工作方式；2. 学习使用电子元件搭建交通灯控制电路；3. 理解交通灯控制电路中各部件的功能和作用。
实验材料：1. 电路板；2. 电子元件：LED灯（红、黄、绿），电阻，电容；3. 连接线；4. 电源。
实验步骤：1. 将电路板连接到电源，确保电源正常工作；2. 根据电路图，将LED灯、电阻和电容等电子元件按照正确的连接方式搭建交通灯控制电路；3. 确保电路连接正确无误后，打开电源，观察交通灯的工作状态；4. 分别测试交通灯红、黄、绿灯的亮度和闪烁频率，并记录实验结果；5. 关闭电源，拆除电路。
实验结果：通过实验搭建的交通灯控制电路，我们观察到了交通灯的正常工作状态。
红灯亮起时，表示禁止通行；黄灯亮起时，表示准备停车；绿灯亮起时，表示可以通行。
我们还发现，红灯和黄灯会有一定的闪烁频率，而绿灯则保持稳定亮起。
实验分析：交通灯控制电路的工作原理是通过改变电路中的电阻和电容来控制LED灯的亮灭和闪烁频率。
当电路中的电阻和电容数值不同时，交通灯的工作状态也会有所不同。
例如，增大电阻值可以使红灯和黄灯的闪烁频率减慢，而减小电容值可以使绿灯的亮度增加。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了交通灯控制电路的工作原理和电路组成。
我们学会了使用电子元件搭建交通灯控制电路，并通过观察实验结果，加深了对交通灯的工作原理的理解。
此外，我们还通过调整电阻和电容的数值，改变了交通灯的亮灭和闪烁频率，进一步掌握了交通灯控制电路的调节方法。
实验的局限性：本实验只是搭建了一个基本的交通灯控制电路，没有考虑到实际交通灯系统中的复杂情况。
实际交通灯系统可能包含更多的电子元件和控制器，以满足更复杂的交通流量控制需求。
交通灯控制逻辑电路设计与总结报告
交通灯控制逻辑电路设计与总结报告第一篇：交通灯控制逻辑电路设计与总结报告交通灯控制逻辑电路设计与总结报告一、设计任务用CPLD设计路口交通灯控制器二、设计要求1、满足一下时序要求：南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；2、每一方向的红（绿）黄灯总共维持30秒；3、十字路口要有时间显示，具体为：当某一方向绿灯亮时，置显示器为30秒，然后以每秒减一技术方式工作，直至减到数为4秒时，红绿灯熄灭，黄灯开始间隙闪耀4秒，减到0时，红绿灯交换，一次工作循环结束，进入下一步另一方向的工作循环；4、红绿灯均采用发光二极管；5、设计由晶振电路产生1Hz标准秒信号的单元电路(实际秒脉冲由开发箱提供)；6、要求对整体电路进行仿真，观察并记录下仿真波形；7、选作部分：a、手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀；b、白天黄灯亮时，以2Hz的速度闪烁点亮四秒；c、红绿灯循环点亮时间可以自由修改。
三、设计设备含有Quartus软件的电脑一台，可下载的试验台；四、设计方法使用VHDL语言进行程序的设计运行和仿真，以及波形的运行仿真，最后进行下载仿真；五、方案论证方案1：把整个流程分成几个进程来做；方案2：每个进程都使用if和case语句实现功能的实现；方案3：使用状态机来实现状态间的转换；方案论证：1、要实现整个流程，需要做的输出内容类型不同，如果放在一个进程里面就比较容易混淆，产生混乱。
而采用分成几个进程来做的方式就明确了每个模块的内容和分工，使其调理清晰，一目了然；2、if语句是条件语句，是VHDL语言中常用的基本语句。
该流程中的变量比较繁多，而使用case语句分情况列出来，简洁明了。
3、状态机的使用格式简洁，使用简单方便，特别是在进行状态的转换时候。
并行的状态转换不易出错，可将状态转换、赋值、计数等多个功能封装在某一个状态中，并且更加便于为系统添加新的状态功能。
方案选定：通过以上分析，确定用以上方案为本次设计的方案。
交通灯控制电路设计报告
交通灯控制电路设计报告目录一．设计任务和要求 (2)二．设计方案的总体思路与选择 (3)1.时钟信号发生器电路设计论证 (4)2．定时器设计论证 (4)3.控制器论证 (4)4.信号灯的论证 (4)三．电路设计计算与分析 (5)1.秒脉冲的设计 (5)2.定时器电路的设计 (6)3.控制器的设计 (8)4.信号灯的设计 (13)四．Multisim简介 (14)五．总结及心得 (15)六．附录 (16)1．总原理图 (16)2．元件清单 (17)七．参考文献 (18)一．设计任务和要求1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。
3.主干道交替允许通行，主干道每次放行25s、支干道25s。
设计25s计时显示电路。
4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，以使行驶中德车辆有时间停到禁止线以外，设置5s计时显示电路。
二．设计的方案的总体思路与选择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主次干道的,但两个方面的时间是相同的,每次放行25s,这就要求我们要有一个计数器,用两片74LS192芯片来构成对应进制的计数器。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s 的黄灯作为过渡，需设计一个5s 的倒计时。
74LS192的功能表如表2-1：表2-1功能表交通灯控制结构图2.1如下：图2.1交通灯控制结构图1.时钟信号发生器电路设计论证产生稳定的“秒”脉冲信号，确保整个电路装置同步工作和实现定时控制。
即可选择555定时器组成多谢振荡器产生1Hz 的脉冲。
2．定时器设计论证定时器实质上是对秒脉冲的计数。
由于交通灯是按倒计时显示的，所以使用倒计时计数芯片。
所谓倒计时计数是指进行减计数。
这里我们采用功能强大的74LS192n 芯片。
它是一块可预置数可逆计数芯片。
3.控制器论证控制器是交通灯控制电路的核心。
数字逻辑交通灯实验报告
实验报告一、实验课题交通灯控制器二、任务要求在十字路口，每条道路各有一组红、黄、绿灯和倒计时显示器，用以指挥车辆和行人有序的通行。
具体要求如下：（1）在十字路口的两个方向上各设一组红绿黄灯。
（2）每个方向设置一组数码光，以倒计时的方式显示允许通行或禁止的时间。
可以自设时间。
（3）允许当特殊情况出现时，比如紧急状态，个方向上均是红灯亮，且显示数字在闪烁。
或者模拟夜间黄灯闪烁。
三、设计方案整个系统分为控制器模块、分频器模块、译码器模块。
1.控制器模块：控制器分为两个，A,B两路各一个，分别为ALU,BLU。
以A路为例，灯亮顺序为：红30秒 黄5秒绿25秒，并有特殊情况按键输入---------special。
当special=0时，交通灯正常显示，为1时候，两路全红灯。
代码如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity Alu isport(clk,special:in std_logic;ar,ag,ay:out std_logic; ----红、绿、黄timas,timag:out std_logic_vector(3 downto 0)); ----十位、个位计数end Alu;architecture alu_arc of Alu istype rgly is(red,green,yellow); ---灯亮顺序为红30 黄5 绿25beginprocess(clk)variable a:std_logic; ----变量声明variable ts,tg:std_logic_vector(3 downto 0);variable state:rgly;beginif special='1' then ar<='1';elsif clk'event and clk='1' then ---高电平case state iswhen red=>if a='0' then --红灯状态ts:="0010"; --十位计2tg:="1001"; --个位计9a:='1';ag<='0';ay<='0';ar<='1'; -------------------------------------------------红灯先亮elseif not(ts="0000" and tg="0001") then --若计数值不为1if tg="0000" then --若个位为0tg:="1001"; --个位置9ts:=ts-1; --十位自减1elsetg:=tg-1; --个位自减1end if;elsets:="0000";tg:="0000";a:='0';state:=yellow;----转为黄灯状态end if;end if;when yellow=>if a='0' then -----黄灯状态ts:="0000"; ---十位置0tg:="0100"; ----个位置9a:='1';ag<='0' ;ay<='1'; --------------------------------黄亮ar<='0';elseif not(ts="0000" and tg="0001") thenif tg="0000" thentg:="1001";ts:=ts-1;elsetg:=tg-1;end if;elsets:="0000";tg:="0000";a:='0';state:=green;end if;end if;when green=>if a='0' then --------红灯状态ts:="0010"; ----十位置2tg:="0100"; ---个位置4a:='1';ar<='0';ay<='0';ag<='1';elseif not(ts="0000" and tg="0001") thenif tg="0000" thentg:="1001";ts:=ts-1 ;elsetg:=tg-1;end if;elsets:="0000";tg:="0000";a:='0';state:=red;end if;end if;end case;timas<=ts;timag<=tg;end if;end process;end alu_arc;BLU和ALU相似，亮灯顺序为：绿25秒，黄5秒，红30秒。
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交通灯控制逻辑电路设
计实验报告
Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
《数字设计》课程实验报告
实验名称：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现学员：学号：
培养类型：年级：
专业：所属学院：
指导教员：职称：
实验室：实验日期：
交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现
一、实验目的：
1. 熟悉Multisim仿真软件的主要功能和使用。
2. 熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能和使用。
3. 运用逻辑设计知识，学会设计简单实用的数字系统。
二、实验任务及要求：
1.设计一个甲干道和乙干道交叉十字路口的交通灯控制逻辑电路。
每个干道各一组指示灯（红、绿、黄）。
要求：当甲干道绿灯亮16秒时，乙干道的红灯亮；接着甲干道的黄灯亮5秒，乙干道红灯依然亮；紧接着乙干道的绿灯亮16秒，这
时甲干道红灯亮；然后乙干道黄灯亮5秒，甲干道红灯依然亮；最后又是甲干道绿灯亮，乙干道变红灯，依照以上顺序循环，甲乙干道的绿红黄交通指示灯分别亮着。
2.要求：
（1）分析交通灯状态变换，画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态图。
（2）设计时序逻辑电路部分，写出完整的设计过程，画出逻辑电路图。
在Multisim仿真平台上，搭建设计好的该单元电路，测试验证，将电路调试正确。
（3）设计组合逻辑电路部分，写出完整的设计过程，画出逻辑电路图。
在Multisim仿真平台上，搭建设计好的该单元电路，测试验证，将电路调试正确。
（4）用74LS161计数器构造16秒定时和5秒定时的定时电路，画出连线图。
在Multisim仿真平台上，选用74LS161芯片连线，测试验证，将电路调试正确。
（5）在Multisim仿真平台上形成整个系统完整的电路，统调测试结果。
三、设计思路与基本原理：
依据功能要求，交通灯控制系统应主要有定时电路、时序逻辑电路及信号灯转换器组合逻辑电路组成，系统的结构框图如图1所示。
其中定时电路控制时序逻辑电路状态的该表时间，时序逻辑电路根据定时电路的驱动信号而改变状态，进而通过组合逻辑电路控制交通灯系统正常运行。
在各单元电路的设计顺序上，最先设计基础格雷码顺序的交通灯控制状态图，由此确定时序逻辑电路的设计，并完成该部分电路的调试。
接着在设计好时序路逻辑电路的基础上，根据状态输出设计组合逻辑电路，并完成该部分的调试。
最后完成定时电路的设计与调试。
整合电路，形成整个系统完整的电路，统调测试结果。
图 1 交通灯控制系统结构框图
四、各单元电路设计与调试：
1.时序逻辑电路的设计与调试
分析交通灯状态变换，画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态表。
由表可知交通灯变换共有4种状态，因此需要两个触发器来控制其状态输出从00→01→11→10→00的状态循环。
实验中采用两个D触发器设计电路。
画出二进制码状态表
分别画出Q0、Q1的卡诺图,由卡诺图得到激励方程：D1(t+1)=Q0 D0(t+1)=Q1
Q0卡诺图
Q1卡诺
图
根据激励方程连接电路，并在mulitsim
上测试，电路图如下：
2.组合逻辑电路的设计与调试
在设计好时序逻辑电路的基础上，对照交通灯状态转化表，设计出相应输出状态下的组合逻辑电路并测试。
电路图如下：
3.定时电路的设计与调试
定时电路部分设计是交通灯系统设计的核心所在。
按题目要求，用74LS161设计出的电路需要能有16秒定时器与5秒定时器功能。
考虑到需要用到74LS161的记满16进位功能，所以在16秒定时器的预置数是
0000，在5秒定时器的预置数为1011，不难发现，其中C的预置位都为0，故将其直接接地即可。
在16秒定时器中预置位A=B=D=0，在5秒定时器中预置位A=B=D=1，而他们对应的状态Q1Q0分别为00、11和01、10。
不难发现，A=B=D=Q1⊕Q0，所以可以采取该方法预置输入。
至于清零端，可采取记满进位信号来控制。
电路图如下：
五、整体电路设计与调试
在完成了各部分电路的设计后，整合电路，完成整个交通灯系统的设计与仿真。
电路图如下：
六、测试与调试说明（遇到的问题及解决办法）
实验结果提交的Multisim文件有定时器电路文件、时序电路文件、组合译码电路文件及完整的交通灯电路文件。
如图所示：
在设计过程中，在时序逻辑电路及组合逻辑电路中并未遇到问题，而在定时器设计电路中刚开始时如何设置预置位困扰了我。
在咨询同学下，发现了可以利用Q0与Q1异或达到要求的目的。
七、总结与体会
这次交通灯系统设计与仿真实验不仅让我巩固了平常的知识，提高了自己运用所学数字设计的能力，而且很大程度开拓了我的思维。
这不像实验书中的实验那样给定电路图，你只需要按图连接元件就可以。
这次实验需要我们自己发散思维，自己设计电路，很有效的检验和提高了我的数电设计能力。
八、思考题
（1）用555定时器构造“秒脉冲发生器”，作为电路的时钟信号部分。
“秒脉冲发生器”电路（multisim文件见附件）如下：
电路测试截图如下：
（2）用门电路构造“减法计数器”，在系统中加入倒计时数字显示功能。
倒计时电路multisim文件见附件。