简易交通灯电路设计
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，我们可以控制定时器的启动和停止，从而控制交通灯的控制。
2. 逻辑电路我们使用74LS08 门电路构建逻辑电路，其中包括了与门、非门、或门等基本电路。
我们可以使用这些基本电路组成复杂的逻辑运算。
3. LED 灯我们使用LED 灯作为交通灯的信号灯，对应着绿灯、黄灯和红灯。
对于LED 灯的电路连接，我们可以通过实验发现，使用三极管可以有效地控制LED 灯的亮灭。
简易交通灯控制逻辑电路设计-数电课程设计
数字电子课程设计＿＿＿＿＿交通信号灯控制器学校：河南大学专业：自动化班级： 07自动化姓名：张利学号：目录一、设计任务书与要求 (3)二、方案设计与论证 (3)三、单元电路设计 (4)四、总原理图与单元清单 (8)五、结论与心得 (8)六、参考文献 (9)简易交通灯控制逻辑电路设计一、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。
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主次干道的,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,这样的话我们就要设计一个16进制和一个11进制的计数器,根据我们所学和知识,可以用两片74192芯片来构成对应进制的计数器,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0~5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。
方案一：交通灯控制原理图:图11)正常运行时倒计数首先倒计时预置数,通过秒脉冲源给器发送秒脉冲,倒计时器开始倒计时,驱动时间显示器显示,并且交通灯也正常运行,当倒计时器计到5s时,我们当然同时可以在时间显示器上看到,这时倒计时器驱动黄灯控制器,使正在亮绿灯方向的黄灯闪烁,当倒计时器计到0时,驱动计数进制转换器,使倒计时器预置为另一个进制,并同时控制和改变交通灯的显示,其实就是计数进制转换器既可以完成进制转换,也同时充当了交通灯的转换功能.如此往复循环.2)紧急情况时当按下紧急开关时,倒计时器一直处于清零状态,车辆通行的交通灯四个方向的红灯同时亮起.并且在出现紧急情况后恢复正常时通过紧急开关可以切换哪个方向先通行.1)正常运行时由555定时器计时,驱动交通灯选择器控制交通灯的显示,当一个方向的计数完成之后会产生一个脉冲,给通道选择器, 然后通道选择器驱动计数进制转换器转换到另一个进制,由计数进制转换器预置555定时器的定时时间,然后再驱动交通灯选择器控制交通灯的显示,如此往复,其中555定时器是由电阻和电容来控制定时时间,其中的计数进制转换器就可用一个数据分配器74138来选择所需电阻的大小来控制,通道择器就可用两个JK触发器构成一个四进制的计数器,其中两个输出端就可以来作为计数进制转换器74138的输入,并且这两个输出端还可作为交通灯选择器74138的输入2)紧急情况时当按下紧急开关时,使交通灯选择器的使能端为0,各个方向的红灯直接接到电源,这样可以使车辆通行的交通灯四个方向的红灯同时亮起.选择:通过这两个方案的对比,由第二个方案用的是555定时器来计时,所以无法显示倒计时的时间, 并且在出现紧急情况后恢复正常时也不能通过紧急开关切换哪个方向先通行.我觉得第一个方案更符合我们的实际要求,所以我选择了第一个方案. 三、单元电路设计1．倒计时计数器这里是采用两片74192两片芯片构成16和11进制计数器,控制个位数字的74192的减计数控制端接1HZ的脉冲输入,其中输入端A、C是接在一起并接在进制控制器的输出端。
简易交通灯控制电路.pptx
1）顶层模块： 此模块只做例化，即对底层的控制模块和译码模块 进行例化，而不做逻辑设计。
2）控制模块： 此模块是本程序的主体，主要是控制各个灯颜色（ 此模块并不控制黄灯的闪烁） 的转换，以及倒计时时间输出
系统时钟 sysclk_10Hz
分频
分频时钟 sub_clk_1Hz
时序说明：首先还是加上系统时钟之后，用 reset 清零，则计数器清零、所 有灯都不亮。但reset 为 1 之后模块开始工作，首先是计数器开始计数，随 之分频 时钟会根据计数器的变化而周期变化，绿
灯会先亮 40 秒，之后黄灯也会亮（闪烁 在译码模 块实现）5 秒，然后就是红灯亮20 秒，以后就是循 环以上步骤的过程， 同时在循环过程中，倒计数
1hz 时钟
系
统
程序时 总体设计
钟
信
号
分频
个位 各 个 十位 状 态 转 变
分频时钟
七段译码 七段译码
黄灯闪烁控制
绿红亮 65s 黄闪 5s
全局控制信号 reset
首先，输入的10Hz 的系统时钟和全局控制端 reset ，输出为个位数字的七段 译码，十位数字七 段译码以及各个灯最后状态。 然后由于系统时钟
25000000 之前，分频时钟都是低电位，到 25000000 的时候分频时钟 的第一个上升沿来临，
此时状态控制开始运转，先工作的是绿灯，它会经
过从 39 到0 的倒计时过程，同时译码模块也开始 工作，颜色控制colour 是100，表征绿灯的点亮， 经七段译码，这个倒计时数字也会同步显示出来
经过 40s（也就是经过 40*10 个系统时钟上升沿之
简易交通灯控制电路
12电信2班 刘超凡 李莹
简易的十字路口交通信号灯控制电路
卜 字路 口交通信号灯简介
十字 路 口一般 有 两条 交叉 的道 路，这 两 ｝ 路 有 主 次 之 分 。其 中有 一 条 车流 量 很 大 ， 为 主 干 道 ；另 一 条 车 流 量 较 小 ， 被 称 为 次 ｝ 。
在 主 干 道 和 次 干 道 的 交 叉 路 口，每 一边 都 ｝ 置相 应的交通信号灯 。 交通信 号灯分为 红、 黄三种颜色 ，红灯表示禁止车辆通 行；黄 示 交 叉 路 口停 车 线 以外 的车 辆 禁 止 通 行 ， 路 口停车线 以内的车辆可快速通过 ：绿灯 示允许车辆通行。
上 文 已述 ，十字 路 口主干 道 红黄 绿灯 亮 的时间是 ２ ４秒 、４秒和 ２ ８ 秒 ，其 比例是 ６ ：１ ： ７ ；次干道 红黄绿灯亮 的时间是 ３ ２秒 、４秒 和 ２ ０秒， 比例 是 ８ ：１ ：５ 。按照 比例，可 以以 ４ 秒作为～个时间单位 ，采用分频器实现 。
道 的交 通 信 号 灯 在 具 体 的状 态 控 制 过 程 中 ， 可 以用译码器来完成 ，并使用 计数器实现这 种变 化。 ６ ． ３倒 计 时 的 设 计 及 显 示
交通 信号 灯在 由绿 灯转 变成 为红 灯 的过 程 中，需要经过黄灯 。主干道 红灯 亮的时间等 于次干道绿灯加黄灯亮 的时间总和 。计数器的 初始值是一个变量 ，通过减法计数器 能实现 信 号 灯 的 切 换 过 程 。上 下 班 的高 峰期 是 一个 特 殊 阶段，在交通堵塞 的情况下可 以适 当改变 一条 道 路 的 通 行 时 间 ，具 体 方 法 是 增 加 减 法 计数 器
５ ． ２控 制 器
控 制 器 是 电路 的 关 键 部 分 。 经 过 计 算 ， 主干道和次干道交通信号灯 的工作循环周 期是 １ ４个时 间单位 ，在 这里可 以采用 １ ４进制计 数 器，如扭环形计数器等。
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中显示交通灯状态。
4.7段LED数码管模块将74HC595芯片、CD4511译码器和7段LED数码管连接在一起，将74HC595芯片的SER、SRCLK和RCLK引脚连接到AT89C2051芯片的P1.7、P1.5和P1.6，将CD4511译码器的A、B、C、D和O引脚分别连接到74HC595芯片的Q0-Q3和74HC595芯片的Q4引脚，将7段LED数码管的公阴极连接到CD4511译码器的O引脚，在交通灯控制过程中实现倒计时显示。
交通灯控制电路设计 (2)
交通灯控制电路设计简介交通灯是每个城市道路上必不可少的设备，用于管理和控制车辆和行人的通行。
交通灯控制电路是交通灯正常运行的关键组成部分，它负责将电力信号转换为特定的灯光组合，在不同的情况下精确控制交通流量。
本文档将介绍交通灯控制电路的设计原理、主要组成部分和操作逻辑。
设计原理交通灯控制电路的设计原理基于以下几个主要方面：1.电源供应：交通灯控制电路需要一个稳定可靠的电源供应，以确保交通灯可以持续运行。
通常使用交流电源或直流电源，具体根据实际情况来确定。
2.时序控制：交通灯按照预定的时间序列切换灯光状态。
通过精确的时间计时器和逻辑控制电路，控制不同方向的交通灯按照预设的时间间隔进行切换。
3.灯光控制：根据交通信号灯的功能需求，设计灯光控制电路。
典型的交通信号灯包括红色、黄色和绿色灯。
灯光控制电路需要能够根据时序控制信号切换相应的灯光状态。
4.状态检测：交通灯控制电路还需能够检测交通流量和故障情况。
例如，当检测到交通流量较大时，交通灯应能自动调整时间间隔以适应道路状况。
主要组成部分交通灯控制电路通常由以下主要组成部分构成：1.电源模块：电源模块负责提供稳定的电源供应，可以包括电源适配器、稳压电路和滤波电路等。
2.控制单元：控制单元是交通灯控制电路的核心部分，负责协调各个信号灯的状态变化。
它通常由计时器、逻辑门电路和触发器等元件组成。
3.灯光模块：灯光模块包括红色、黄色和绿色交通信号灯。
每个信号灯使用一个独立的LED或灯泡，通过控制电路切换不同的灯光状态。
4.传感器模块：传感器模块用于检测交通流量和故障情况。
常见的传感器包括车辆检测器和故障检测器。
操作逻辑交通灯控制电路的操作逻辑可以简单描述如下：1.初始化：交通灯控制电路在启动时进行初始化。
将所有信号灯设置为红色，并开始计时。
2.时间切换：按照预设的时间序列，在设定的时间间隔内，依次切换信号灯的状态。
例如，绿灯亮10秒、黄灯亮5秒、红灯亮20秒。
3.交通流量检测：控制单元通过连接的车辆检测器检测交通流量。
简易交通灯控制电路的设计
课程设计任务书课程名称电子线路课程设计课程设计题目简易交通灯控制电路的设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标1．东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间25秒。
2．东西方向与南北方向黄灯亮时间5秒。
3．南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮时间15秒。
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，特殊情况后能恢复正常。
二、设计要求1. 在选择器件时，应考虑成本。
2. 根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
3. 画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。
三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1．童诗白，华成英主编，模拟电子技术基础。
[M]北京：高等教育出版社，2006年。
2．闫石，数字电路基础（第五版），[M]北京：高等教育出版社，2005.3．陈孝兵555集成电路使用电路集高等教育出版社，2002-84．王刚TTL集成电路应用机械工业出版社2000-10五、按照要求撰写课程设计实验报告成绩评定表：指导教师签字：2015 年1 月16 日一、概述随着我国汽车工业的发展，近年来交通事故高发，是一个普遍的问题，因此，交通红绿灯的设计，关乎所有人的生命安全。
本次课设要求完成红绿灯设计电路，且各个方向的时间不相同，但是东西方向可以共用一个红绿灯，南北方向也可以共用一个红绿灯，设计电路中，应该先选择触发器产生波形，计数器进行计数，这样计数时间一定后将进位端连上合适的门电路，产生符合要求的红绿灯设计电路。
二、方案设计设计方框图如图1所示图1. 方案设计方框图设计思路：（1）555芯片构造成多谐振荡器，产生时钟脉冲，时钟脉冲是总电路的控制，为计数器，各个数列提供时钟脉冲。
（2）用一个161的十六进制计数器组成的分频电路，把原来555所组成的时钟脉冲进行分频，555设计产生2HZ的时钟信号，161进行十倍分频，原信号变为0.2HZ这时候作为新的输入信号，用来做下一个161片子的时钟输入端。
简易交通灯控制电路的设计
xxxxxx大学课程设计简易交通灯控制电路的设计班级学号学生姓名指导教师xxxxxx大学课程设计任务书课程名称电子线路课程设计课程设计题目简易交通灯控制电路的设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标1．东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间25s。
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15s。
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。
二、设计要求1．在选择器件时，应考虑成本。
2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。
3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。
三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用multisim软件仿真。
2．进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年2. 阎石，数字电子技术（第五版）．[M]北京：高等教育出版社，2005.3. 陈孝彬《555集成电路实用电路集》高等教育出版社2002-84. 王刚《TTL集成电路应用》机械工业出版社 2000-10五、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表：指导教师签字：年月日一、概述本设计通过采用数字电路对交通灯控制电路进行设计,使用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。
因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来设计交通控制信号灯。
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。
设A代表东西方向即主干道，B代表南北即支干道；R代表红灯亮，Y代表黄灯亮，G代表绿灯亮。
且设主、支干道红、黄、绿灯亮的四种状态分别由Q2、Q1的四种数值组合表示，时间设置如下（1代表灯亮，0代表灯灭）。
简易交通灯控制的PLD设计
蜂呜器
电平开关
EPM240T100C5
单步脉冲开关
实验要求
用指示灯显示，验证计数和交通灯的功能（必做）； 增加计数的数码管显示功能；（选做） 增加黄灯的声音提醒功能； （选做）
提示
A1(C2) B1(B2) C1(A2)
用三个JK触发器设计一 个三位二进制同步计数器
Q3 、Q2、 Q1经控制电 路启动红、黄、绿信号灯。
控制电路
Q3 Q2 Q1
计数器
真值表
时钟脉冲 CLK 0 1 2 3 4 5 6 7
计数器状态
Q3
Q2
Q1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
设置输入端电平
保存后仿真
选择功能仿真
产生功能仿真网 表
开始仿真
仿真成功
仿真结果
下载
硬件设置
设置下载电缆的类型
选定下载项
接通实验板电源，开始下载程序。
实验板
数码管各段连接EPM240 的管脚
数码管共阴已接地
电源开关
指示灯
1KHz脉冲发 生器
扩展 I/O口
接下载电缆 接5V 电源
A1(C Q 3 2Q )1Q 2 B1(BQ 21)Q2
C1( A Q 32 Q )1Q2
Quartus II设计流程
创建工程项目
在硬盘新建一个你自己的文件夹， 把工程项目保存在此文件夹里。
选择器件：EPM240T100C5
完成工程项目创建
创建原理图文件
点击
输入器件操作
实验一 简易交通灯电路的设计
实验一简易交通灯电路的设计一、实验目的1、了解循环码节拍分配器的工作原理、设计方法及应用。
2、实现简易交通灯电路的设计。
3、学会用Multisim 2001设计简易交通灯电路二、实验原理说明1、节拍分配器工作原理如图1所示，节拍分配器是由N级触发器组成的计数器和N线译码器组成，对应计数器的2n个状态，译码器使2n个输出端只有一个输出端呈现有效电平。
在时钟脉冲的作用下，计数器改变状态，译码器的各个输出端就轮流出现有效电平。
当计数器是循环计数器时，该节拍分配器就称为循环码节拍分配器，常用于计算机通信设备中。
图2为由J-K触发器构成的节拍分配器。
图2 由J-K触发器构成的节拍分配器(1)、写出触发器的控制函数及电路的输出函数；(2)、写出触发器的状态方程；(3)、作出电路状态转换表及转换图；(4)、画出逻辑电路。
2、节拍码分配器的应用基于节拍分配器的原理，可以设计彩灯控制器。
利用译码器的各个输出端去控制不同的彩灯亮或不亮。
当有两个彩灯连在一端时，就会两个两个的亮，余其类推。
当在一个彩灯环中有多组彩灯时，把每组的同个颜色的连接在同一端就会产生循环移动的情形。
但要考虑驱动问题。
三、实验仪器及器件仔细查看数字电路实验装置的结构：直流稳压电源、信号源，逻辑开关，逻辑电平显示器，元器件位置的布局及使用方法。
具体实验设备与器件有：1、直流稳压电源2、双踪示波器3、数字万用表4、实验箱5、主要参考器件 74LS193 (1片) 、74LS138 (1片)、其他逻辑门电路若干。
四、实验内容1、设计一个循环节拍分配电路—简易交通灯电路。
基本要求：（1）、3个输出端分别表示红、绿、黄三灯，交通灯亮的顺序是红、黄、绿、红、黄、绿单向循环点亮。
（2）、输出用发光二极管显示。
（3）、三种灯亮的时间是红、绿灯每次亮l0s,黄灯每次亮5s；提高要求：（1）、有3个输出端分别表示红、绿、黄三灯，交通灯亮的顺序是红、黄、绿、黄、红依次循环点亮。
交通灯控制电路设计+设计流程图+设计电路图+实物图
交通灯控制电路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，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、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靠在禁行线内。
实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。
1、设计目的1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
2、设计任务与要求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.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。
设计30s和20s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，设置5s计时显示电路。
3、原理电路设计(1)设计逻辑流程(2)方案比较及整体电路方案一：根据题目，主支干道红绿灯分时亮可以分成四种状态。
若采用两个JK触发器即可满足。
考虑到主支干道计数的不同，需要从计数器那里产生一个信号，来使JK触发器改变状态。
当然可以通过逻辑推导，然后用各种基本的数字器件，如与非门，来产生一个满足要求的信号。
但是用到的器件比较多，而且布线较复杂。
所以不采用这个方案。
方案二：鉴于方案一，考虑采用中规模集成电路，因此选择使用了数据选择器。
将计数器某个计数到的信号，如5s，接到数据选择器的数据输入端，然后将由JK触发器产生的表明四种状态的信号Q2和Q1接到数据选择器的地址代码端。
这个方案解决了方案一的问题，所以采用了这种设计方法。
方案三：按照JK触发器习惯的接法，由数据输出端来的信号接到J或K，但是若计数器采用置零的方式，信号有效的时间很短，这就要求触发器有较高的扫描频率，但是计数器的频率已经固定是1s，造成同一个频率电路，却需要不同的频率。
因此采用直接接进触发器的使能端。
至此，确定了最后的方案。
(3)单元电路设计及电路的工作原理为了便于分析,把一些单元电路从整体电路中分离出来,同时为了电路的简洁明了,分析电路的逻辑时,还把次要的元件暂时移除.单元电路各部分以及功能如下:控制电路主控电路是本课题的核心，主要产生30s、20s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。
交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计
交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计第一篇：交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计目录一、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S3：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的黄灯亮，车道缓行, 人行道禁止通行G1=1：主干道绿灯亮 Y1=1：主干道车道黄灯亮R1=1：主干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；南北方向人行道红灯亮G2=1：支干道车道绿灯亮Y2=1：支干道车道黄灯亮R2=1：支干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；东西方向人行道红灯亮四．单元电路设计1．主控电路：1).原理：通过一片 74LS160，选择其 4 个状态、分别为(00 01 10 11)分别表示主绿支红、主黄支红、主红支绿、主红支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循环图}。
简易交通灯控制电路的设计
一、设计题目题目一：在某交叉路口的南北方向设置有红灯（A1）、黄灯（B1）、绿灯C1），东西方向也设置有红灯（A2）、黄灯（B 2）、绿灯（C2）。
红灯亮是停车信号，绿灯亮是通车信号，黄灯亮是右转弯信号。
根据交通规则，上述信号灯应按下图流程循环。
试用三个JK 触发器构成一个同步二进制计数器，并将其输出信号Q3、Q2、Q1 译码后启动红、黄、绿信号灯，使其按图5.2.1 流程循环。
（译码电路全部用与非门实现）。
题目二：在某交叉路口的南北方向设置有红灯（A1）、黄灯（B1）、绿灯（C1），东西方向也设置有红灯（A2）、黄灯（B2）、绿灯（C 2）。
红灯亮是停车信号，持续时间3秒，绿灯亮是通车信号，持续时间2秒，黄灯亮是停车与通行的过度信号，持续时间1秒。
根据交通规则，上述信号灯应按图4-3-23流程循环。
题目三：在设计题目二的基础上，实现两路口灯电亮时间倒计时显示，每个方向各用一个数码管显示，如南北向的数码管在红灯亮时显示4、3、2、1，接着在绿灯亮时显示3、2、1，最后在黄灯亮时显示1，同时，东西方向的数码管在绿灯亮时显示3、2、1，接着在红灯亮时显示4、3、2、1，最后在黄灯亮时显示1 。
设计思路：根据模块化设计自上而下的设计方法，先确定交通灯的整体架构：脉冲信号源秒脉冲6进制计数器Q3Q2Q1译码电路A1A2B1B2C1C2 BCD译码电路对各个功能模块细化，确定具体电路：1、脉冲源由实验箱提供，不需自行设计2、6进制计数器采用同步加法计数器的设计方案，理解理论课程中用JK触发器实现同步计数器的设计方法，完成计数器电路的理论推导3、根据不同题目的输出变量A1、A2、B1、B2、C1、C2与计数器输出变量Q3、Q2、Q1的关系，列出真值表，推导出逻辑函数表达式并化简，根据化简结果画出实验电路原理图。
4、题目三中的数码显示电路设计方法同上，电路形式不限。
二、原理推导1 、列真值表2、列计数器状态转换图3、根据计数器状态转换图列出计数器次态卡诺图4、求得计数器状态方程5、将状态方程与JK触发器的特征方程联立方程组，求出驱动方程6、根据驱动方程，画出计数器原理图7、列出控制电路逻辑表达式并化简8、根据逻辑表达式化简结果画出控制电路原理图9、用QuartusII对设计电路进行波形仿真，验证电路逻辑功能符合设计要求三、实验要求1、硬件测试：（1）用QuartusII+CPLD实验板构建实验电路，使CLK=1Hz，用逻辑指指示灯观察并记录Q1、Q2、Q3、A1、B1、C1（选做题目二、三的同学还需测出A2、B2、C2 ）的工作状态，验证其否与真值表唯一对应。
简易交通灯电路设计
课程设计说明书课程设计名称：数字逻辑课程设计课程设计题目：简易交通灯电路设计学院名称：信息工程学院专业：计算机科学与技术班级：学号：姓名：评分：教师：20 10 年9月16 日摘要随着社会经济快速发展以及现代社会人口的增加，顺应各种交通工具的发展和交通指挥的需要，加强交通道路管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，此时交通灯便应运而生。
它已逐渐成为改善交通状况的一种重要工具。
因此设计交通灯电路对我们的生活息息相关。
本次课题设计采用NE555产生计时信号，定时给出方波脉冲信号，同时采用CD4017集成芯片实现三种信号灯的自动循环功能，以及利用或门真值表功能实现简易交通灯的设计。
此简易交通灯可以而且仅可以控制一条交通道路，主要实现红，黄，绿，红，黄，绿单向交通灯循环控制，但是同样可以改动电路从而实现红，黄，绿，黄，绿双向交通灯循环控制；而在时间控制上，红，黄，绿亮灯时间上取为2:1:2。
经过一系列分析准备，本次课题设计除了在手动控制上存在一些不足外，已完成电路设计要求。
关键字：循环控制计时电路译码电路 NE555 CD4017目录（页码要调整下）前言 (4)第一章设计内容与要求 (5)第二章简易交通灯设计方案 (5)2.1基本要求设计方案..........................................,52.2提高要求设计方案..........................................,6 第三章系统组成及工作原理. (6)3.1 系统组成 (6)3.2 工作原理 (7)第四章简易交通灯设计方案单元模块电路设计 (8)4.1电源电路 (8)4.2译码电路 (9)4.3 光源电路 (10)4.3.1红黄绿单向循环 (10)4.3.2红黄绿黄红双向循环 (11)第五章实验调试和分析 (12)结论 (13)参考文献 (14)附录一 (14)附录二 (15)附录三 (16)前言随着社会经济的发展，交通问题越来越引起人们的关注。
简易交通灯控制的PLD设计PPT课件
C1( A Q 32 •Q )1•Q 2
7
Quartus II设计流程
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创建工程项目
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在硬盘新建一个你自己的文件夹， 把工程项目保存在此文件夹里。
10
选择器件：EPM240T100C5
11
完成工程项目创建
12
创建原理图文件
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不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
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简易交通灯控制电路的PLD设计
1
设计任务
某交叉路口南北方向有红灯（A1）、黄灯（B1）、绿 灯（C1），东西方向有红灯（A2）、黄灯（B2）、绿 灯（C2）。红灯亮是停车信号，绿灯亮是通车信号， 黄灯亮是右转弯信号。
N
W
E
S
2
交通规则
南北方向红灯亮及东西方向绿灯亮（3S） 南北方向黄灯亮及东西方向黄灯亮（1S） 南北方向绿灯亮及东西方向红灯亮（3S） 南北方向黄灯亮及东西方向黄灯亮（1S）
1
0
1
1
1
南北方向信号灯
A1(红)
B1(黄)
C1(绿)
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0
1
0
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1
0
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0
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0
0
0
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0
1
0
01Biblioteka 010A2(红) 0 0 0 0 1 1 1 0
东西方向信号灯
B2(黄)
C2(绿)
0
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课程设计说明书课程设计名称：数字逻辑课程设计课程设计题目：简易交通灯电路设计学院名称：信息工程学院专业：计算机科学与技术班级：学号：姓名：评分：教师：20 10 年9月16 日摘要随着社会经济快速发展以及现代社会人口的增加，顺应各种交通工具的发展和交通指挥的需要，加强交通道路管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，此时交通灯便应运而生。
它已逐渐成为改善交通状况的一种重要工具。
因此设计交通灯电路对我们的生活息息相关。
本次课题设计采用NE555产生计时信号，定时给出方波脉冲信号，同时采用CD4017集成芯片实现三种信号灯的自动循环功能，以及利用或门真值表功能实现简易交通灯的设计。
此简易交通灯可以而且仅可以控制一条交通道路，主要实现红，黄，绿，红，黄，绿单向交通灯循环控制，但是同样可以改动电路从而实现红，黄，绿，黄，绿双向交通灯循环控制；而在时间控制上，红，黄，绿亮灯时间上取为2:1:2。
经过一系列分析准备，本次课题设计除了在手动控制上存在一些不足外，已完成电路设计要求。
关键字：循环控制计时电路译码电路 NE555 CD4017目录（页码要调整下）前言 (4)第一章设计内容与要求 (5)第二章简易交通灯设计方案 (5)2.1基本要求设计方案..........................................,52.2提高要求设计方案..........................................,6 第三章系统组成及工作原理. (6)3.1 系统组成 (6)3.2 工作原理 (7)第四章简易交通灯设计方案单元模块电路设计 (8)4.1电源电路 (8)4.2译码电路 (9)4.3 光源电路 (10)4.3.1红黄绿单向循环 (10)4.3.2红黄绿黄红双向循环 (11)第五章实验调试和分析 (12)结论 (13)参考文献 (14)附录一 (14)附录二 (15)附录三 (16)前言随着社会经济的发展，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。
放眼当今世界交通管理领域，交通灯的开发与研究发展是实际应用最广泛，发展势头最强劲，收到效益最明显的管理技术之一。
当人口增加，交通压力增大，其他工具收效甚微的时候，更显示出交通灯所具有的独特优势和无比强大的生命力。
本次设计便是以此为基础，利用各种门电路来实现交通灯的设计。
现如今，交通问题是影响我国经济发展的一个大问题，而交通道路问题的核心就是对十字路口交通信号的控制。
因此，一些国家把交通信号控制研究的重点放在城市交通干线和城市区域的控制上，可是效果并不明显。
因此，结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的信号灯系统是当前的主要任务，一最大限度减少交通拥挤状况，提高交通运行效率，从而缓解道路交通压力。
本次实验便是以数字电路设计为主。
数字信号在交通控制方面所占的比重越来越重。
通过以下简易的交通灯电路的设计，可以清楚简洁地了解数字电路的工作原理、设计方法以及运用。
此外，可以通过数字电路的设计方面的知识，在次简易交通灯电路上进行要求更高，使用更广，难度更大的技术性方面的开拓性的研究和发展。
第一章设计内容与要求基本要求：（1）、3个输出端分别表示红、绿、黄三灯，交通灯亮的顺序是红、黄、绿、红、黄、绿单向循环点亮。
（2）、输出用发光二极管显示。
（3）、三种灯亮的时间是红、绿灯每次亮l0s,黄灯每次亮5s；提高要求：（1）、有3个输出端分别表示红、绿、黄三灯，交通灯亮的顺序是红、黄、绿、黄、红依次循环点亮。
（双向循环）（2）、具有手动控制功能，能使某种颜色的灯亮时间为定值；第二章简易交通灯设计方案2.1基本要求设计方案在得到题目，需要设计一个简易交通灯方案的时候，便开始着手查找书本资料，同时在网上查找必要相关的可以值得借鉴的一些有针对性的材料进行分析，从而得到一个一下设计方案：由NE555定时器定时提供脉冲方波信号，芯片CD4017，74LS32以及有红黄绿三种不同颜色的发光二极管构成简易交通灯的基本电路。
在这个方案中，由试验箱上的电源提供所需的5V电压，当接通的时候，只要按下5V开关后，5V的直流电流便通过NE555转变成有固定频率的方波。
NE555上既存在固定电阻，也存在滑动电阻。
在此时，可以通过滑动变阻器改变方波的频率从而改变三种灯亮的频率。
在本实验中，首先需要达到达到五秒一个方波的固定频率，之后利用CD4017实现自动循环功能，这里CD4017其中的3、2、4、7、10、1、5、6、9、11接线柱分别按照该芯片功能连接74LS32或门以及三个不同颜色的发光二极管。
这样就能达到红灯和绿灯分别亮十秒，黄灯亮五秒并且按照红黄绿单向的顺序自动循环的设计要求。
2.2提高要求设计方案在提高要求的设计方案之中，需要电路能够进行双向循环自动控制，按照红黄绿黄红的顺序来进行显示。
在此，只需要对电路进行少许的改变便能够达到目的。
在这个电路中，需要修改CD4017的接线柱与或门以及发光二极管的连接顺序，便能够顺利进行双向循环控制。
另外，在进行手动功能的扩充当中，按照既定的方案，在NE555与CD4017之间接入一与门，连接逻辑电平，在理论上应该能够得到这项功能。
但是，在实际中，并没有达到很理想的效果。
第三章系统组成及工作原理3.1 系统组成本系统主要是有脉冲产生定时电路（电源电路），译码电路，光源电路组成。
通过脉冲电路产生固定频率，得到译码之后，在发光二极管当中将各种不同的状态显示出来。
脉冲产生定时电路：NE555集成电路只需要通过简单的电阻器以及电容器，便可完成固定的震荡延时作用，提供特定的方波信号，产生特定的频率。
译码电路：本方案使用的为CD4017计算器，其具有10个不同的译码输出端，本计数器只能在时钟上升沿进行计数；反之，计数功能无效。
通过10译码输出端连接必要的门电路以及发光二极管，控制电路发光特性。
光源电路：光源电路有必要的或门以及发光二极管组成，输出的时钟脉冲不同时，不同颜色的发光二极管将显示其特有的颜色。
3.2 工作原理当打开电源开关后，直流电源就会通过NE555转变成有固定频率的方波信号，然后每一个方波信号有固定时间间隔的传入CD4017中，控制灯亮以及更换颜色，以此同时可以利用滑动变阻器来调节NE555发出方波的频率，在此方案中需要的是五秒。
而红灯需要亮十秒，所以，此时需要用到或门，电路方案中用到的或门是为了只需用三个灯，这样在视觉上就更容易观测了，根据或门的真值表显示，只需一个有信号即=1，灯就可以亮，这样就达到了灯既亮而且每个灯上都亮有固定的时间。
工作原理框图如下：第四章简易交通灯设计方案单元模块设计4.1电源电路图 4.1 图名？电源电路原理图如上所示。
NE555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
NE555和电阻，滑动变阻器以及电容组成电源电路，它的4、8引脚直接接电源5V的正级，2、6引脚并接在滑动变阻器上，7脚接电阻的一端，3脚把有固定频率为5秒的方波信号输出。
在此基础上，打开实验想电源，直流信号就通过NE555转变成5秒一次的方波信号并输出，转入下一级进行控制。
4.2译码电路图 4.2 图名？译码电路由一块CD4017集成块组成。
CD4017是5位计算器，具有10个译码输出端，CP，Cr，EN输入端。
时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。
INH为低电平时，计算器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
Cr为高电平时，计数器清零。
译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平,在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。
该芯片上10个输出端Q0～Q9（依次为3脚、2脚、4脚、7脚、10脚、1脚、5脚、6脚、9脚、11脚）。
还有一个进位端CO，其功能是：当复位端Cr加上高电平和正脉冲时，输出端Q0为高电平，其余9个输出端Q0～Q9均为低电平。
时钟输出端CP对输入时钟脉冲的上升沿计数，EN则对时钟脉冲的下降沿计数。
Q0～Q9这10个输出端的输出状态分别与输入的时钟个数相对应。
如从0开始计数，则输入到第1个时钟脉冲时，Q1就变成高电平，输入第2个时钟脉冲时，Q2变成高电平……直到输入第10个时钟脉冲，Q0变为高电平。
同时，进位端C0就输出一个进位脉冲，作为下一级计数的时钟信号。
Cr为复位端，也为清零端。
当Cr输入高电平时，电路复位，即输出端Q0为高电平，Q1～Q9为低电平。
如此反复，只要集成块NE555的3脚送来的二进制信号不消失，CD4017将二进制信号转换为十进制信号的计码工作就会反复进行下去。
4.3光源电路光源电路时这个电路当中比较简单就能够设计的出来的一部分。
也正因为它的简单性，便可得到多种不同的设计方案进行实验，都可以得到想要得到的结果。
4.3.1 红黄绿单向循环方案一：这个方案采用红黄绿红黄绿六个发光二极管进行演示，并运用或门来实现电路转换功能。
其最后分别接上1K电阻接地。
图 4.3图名？（图居中）方案二：此次的更改节约了一个红灯一个绿灯以及一个黄灯，在视觉上也得到了很好的改善。
人眼可以清楚的观测到红黄绿灯发光二极管分别亮灯时间为10，5,10秒，符合实验要求。
图 4.4 图名？（图居中）4.3.2 红黄绿黄红双向循环双向循环灯亮的次序是红、黄、绿、黄、红。
图 4.5 图名？（图居中）第五章实验调试和分析实验调试可以分为静态调试和动态调试两步进行。
静态调试：1.在实验老师处领到之后需要首先用万用表的蜂鸣挡来检测各跟导线是否正常，因为在实验当中，连接的电路比较复杂，用到的导线也是比较多。
如果在这之中，因为一跟导线不能正常工作而导致实验的失败是很难去检测的出来的；2.检测实验仪器和元器件是否完好。
在将相应的芯片插入到电路板插槽之中时，需要利用万用表蜂鸣挡对个芯片进行检测及时发现错误，看各个芯片是否能够正常工作； 3.对照电路原理图依次把电路接好，在接线时，没连接完一根芯片上的连线时，也需要用万用表进行检测，这样是为了测试各接点是否连接号并能够导通，避免之后更加复杂，麻烦的检测。
4.检查试验箱电源5V直流电压输出正常，发光二极管是否能够正常发光，保证其完好。
动态分析：在进行完各个要点之后，接通实验箱5V直流电源，用示波器对NE555芯片输出波形进行检验。
用示波器一根线分别连接555芯片输出孔接口导线，另一根线则接地来进行检验，发现其输出的波形并非是规则的方波波形，而是不规律的正弦波波形。
在出现这个问题之后，请教了几位同学并进行讨论之后，并由他们来进行同样的检测，发现结果都是一样的。