数字电路交通灯设计说明
数字电路课程设计报告—交通灯
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使用方法。
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分别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：根据设计要求可知，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况的真值表，通过真值表得到相应的逻辑图，便可实现对交通灯的控制。
三、设计步骤：1、根据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，根据交通灯控制器的真值表，获得MG的最简逻辑表达式。
数字电路交通灯课程设计
数字电路交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握数字电路的基本原理，包括逻辑门、触发器等组成部分。
2. 使学生能够运用交通灯控制电路的原理，分析并设计简单的数字电路系统。
3. 帮助学生了解交通灯控制电路在实际生活中的应用，理解其工作原理和功能。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建简单的数字电路交通灯控制系统的能力。
2. 培养学生通过小组合作，进行问题分析、方案设计、实验操作和结果分析的综合技能。
3. 提高学生运用现代工具和设备进行电路设计和测试的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术领域的兴趣，培养其主动探索科学问题的精神。
2. 培养学生的团队合作意识，使其学会在团队中发挥个人优势，共同解决问题。
3. 培养学生具备安全意识，了解并遵循实验室安全操作规程，养成良好的实验习惯。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，侧重于学生动手能力和实际操作能力的培养。
学生特点：初三学生具备一定的物理基础和电子技术知识，对实际操作有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实践操作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，培养其创新精神和动手能力。
在此基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 逻辑门电路：介绍与门、或门、非门等基本逻辑门的工作原理和应用。
- 触发器：重点讲解RS触发器、D触发器等常用触发器的工作原理和使用方法。
- 交通灯控制电路原理：分析交通灯控制电路的基本组成、工作原理及其应用。
2. 实践操作：- 设计并搭建数字电路交通灯控制系统：学生分组进行电路设计，包括选择合适的逻辑门、触发器等组件，搭建交通灯控制电路。
- 电路测试与调试：学生进行电路测试，观察交通灯控制效果，针对问题进行调试。
3. 教学大纲：- 第一阶段：回顾已学过的逻辑门电路和触发器知识，为后续学习打下基础。
【精品】数电课程设计(红绿交通灯的设计)
【精品】数电课程设计(红绿交通灯的设计)一、引言由于时代发展，交通工具发展越来越快，如果管理没有有效的管理，驾驶者会面临很大的安全隐患，因此，在交通拥堵的街道上，红绿信号灯的出现被越来越多的地方使用。
因此，我们必须给予交通灯制造行业有意义的关注。
红绿交通灯是许多国家在管理交通系统时非常重要的设施之一，它是交通信号管理的重要组成部分。
它是一种由电子技术实现的交通管理系统，它实现了全自动和自动控制，具有良好的节约能源，环境友好和安全性能，在管理和控制路行车上有着重要的作用。
二、设计原理红绿交通灯系统是一种由计算机及其相关的设备组成的安全、节能、环保的管理系统，其关键在于检测和发出信号，即检测和发出红灯和绿灯信号。
红绿信号灯的设计基于两个核心原理，即计算机技术和电子技术。
它采用单片机及其仿真器来实现控制，交通灯采用电子器件来实现，即通过控制单片机，实现检测和发出红灯和绿灯信号。
三、硬件系统本系统的硬件由两部分组成：单片机和电子技术。
1、单片机：单片机是一种微处理器，是一款精简的微控制系统，可以自动执行有限的运算步骤，起到控制作用，并实现检测和发出红色和绿色信号的功能。
2、电子技术：电子技术是红绿交通灯的控制元素，可以用一个红灯和一个绿灯来指示车辆进入各区域，或者可以更多的增加发射器和接收器，实现更复杂的控制功能。
软件系统主要由程序和参数两个部分组成。
其中，程序可以分为两部分：用户端的界面程序和交通灯的内部控制程序。
用户界面程序主要设置控制参数，如控制时间、车辆行驶路线等；内部程序用于检测和发出红绿信号，实现自动控制。
参数主要用于设置不同参数，实现不同地区的交通灯调整，如车辆进入红灯区域时的等待时间，同一个路口进入红灯区域的车辆等等。
五、结论。
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。
时序工作流程图见图3所示。
图3所示，大道、小道方向绿、黄、红灯亮时间分别6秒、4秒、29秒，一次循环为39秒。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯间歇是静止，当检测到小道有车到来的时候，所有电路才开始工作，在小路没有车到之前一直要保持大路亮绿灯，小道一直保持红灯，在小道亮绿灯的时候，检测大道的来车数量，假如超过三辆车，则要立马执行下一个状态，保证车辆通行正常。
交通灯课程设计数字电路课程设计报告书毕业设计
一、设计题目：交通灯控制器交通灯控制器是可以自动控制交通灯，并以倒计时的方式显示出时间，方便行人和车辆在通行时有条不紊的通行，达到交通井然有序，出行人员安全快捷的到达目的地的效果。
本次实验的就是想通过这样的一个实例，来结合数字电路课程的学习共同实现这样的一个应用工具，达到理论和实践相结合的目的。
二、设计要求：设计一个十字路口控制交通秩序的交通灯，满足以下条件：显示顺序为其中一组方向是绿、黄、红；另一方向是红、绿、黄。
设臵一组数码管以倒计时的方式显示语序通行或禁止通行时间，其中支通道绿灯的时间是20s，另一个方向上主通道的绿灯亮的时间是30s，黄灯亮的时间都是5s.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。
三、设计思路概述：1．任务分析：交通灯控制器主要实现两部分功能：①东西、南北双向通路的红、绿、黄灯控制；②东西向主通路的倒计时显示。
另外，在此设计中还实现了紧急情况下的强制中断功能。
2．实现方案：实现这个交通灯控制器可以采用PLD 、FPGA 、单片机等可编程器件或基本数字逻辑器件实现。
在这次实验中采用74系列数字集成芯片和555时基芯片实现相应功能，在本报告的最后附有用Atmel 公司89C52实现同样功能的电路设计图及C51程序。
3．具体功能分析：此电路为十字路口交通灯控制电路，要求东西向和南北向不能同时出现绿（黄）灯，发生“撞车”现象。
即当某一方向为绿灯或黄灯时，另一方向必为红灯。
东西向主通路有倒计时显示。
设计时序如下： 东西向 南北向4．电路框图设计：说明：脉冲输出部分为555时基芯片构成的多次谐波振荡器，由其产生周期为1s 的时钟脉冲信号。
计时控制部分主要由两片74LS161（十六进制同步加法计数器）、74LS74（边沿D 触发器）及逻辑门电路构成。
产生30s 、20s和5s 的倒计时信号。
彩灯控制部分将计时控制部分输出的信号通过逻辑门电路及74LS139（双2—4线译码器）产生控制信号，控制彩灯按照响应时序显示，并将74LS139的输出信号反馈回计时控制部分实现三种倒计时之间的切换。
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。
交通信号灯电路的设计说明
交通信号灯电路的设计1 技术指标:设计一种利用发光二极管作为交通信号灯的指示，实现南北、东西车道的交替通行，要现南北车道方向循环显示的顺序是绿灯、黄灯、红灯；东西车道方向循环显示的顺序是红灯、绿灯、黄灯。
2 设计方案及其比较：如今，社会公路交通日趋发达，因此为控制行人和车辆通行秩序以及避免交通事故的发生人们设计产生了交通信号灯。
因为要根据不同交通道路情况指定不同的通行规则，于是交通信号控制电路应运而生。
2.1 设计总思路：由于数字电路技术的逻辑性很强，用它来设计交通灯的控制系统很容易实现。
只要数字集成块在一定围输入，都能得到确定的输出，调试起来也比较容，电路的工作状态会比较稳定。
这次的设计就是通过一些基本的数字芯片组合来实现对十字路口交通等的六个不同信号灯的控制，另外还加以数码管显示。
以做到十字路口信号灯的仿真模型，这个电路的设计看似较为复杂，其实就是一些基本的数字电路组成。
只要将整个电路的基本方向确定下来，画出电路流程图，在对各项功能进行设计，一步步突破，最后进行整理总结。
首先分析实际交通灯控制电路，从主干道（南北方向）和支干道（东西方向）入手，路口均有红、黄、绿三个交通灯显示数码管。
其示意图如下：图1，十字路口交通信号灯控制示意图：为了相对的更符合实际情况，我们取S0,S1,S2,S3分别为27s，3s，27s，3s，即：要现逻辑功能，在1-3状态循环。
1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间27s；2、东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，时间3s；3、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间27s；4、南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮，时间3s；图1 十字路口交通信号灯控制示意图2.2 方案一设计电路图如图所示（为了能让读者观察方便，我们将图二完整的电路图拆分成图三与图四两部分）：图2 完整电路图图3 部分电路图其中74LS161的CLK接受方波脉冲，74LS138的Y0、Y1、Y2、Y3去置数和控制信号灯的状态。
数字电路课程设计(红绿灯)
数字电路课程设计（一）——红绿灯设计方案总结报告指导教师：设计人员：班级：电信081一、日期：设计任务书1、题目：红绿灯控制器2、设计要求：设计一个红绿灯控制器设计应具有以下功能基本设计要求：设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能（1）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。
.（2）东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮。
（3）东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮。
(4 ) 东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮。
要求有时间显示（顺数、逆数皆可），时间自定。
（大于15秒以上）二、设计框图及整机概述本课程设计在继承了原有的红绿灯的基本功能的基础上，有对其功能进行了很大的完善，其中主要包括：（1）可以对大小路口的绿灯及黄灯任意置数。
（2）在倒计时3~0秒期间，当时正在点亮的绿灯或黄灯会进行闪烁。
正是由于拥有了这两个功能，使得电路稍显复杂，现在将分别讲解其设计思路。
本电路大体上可以分为四个部分，即：赋值电路部分、控灯闪烁部分、控制部分和核心计数部分。
其中，赋值电路部分占据了大量的空间和芯片，其主要原理是数据选择。
控灯闪烁部分的芯片较少，也没有占用太多空间，控制部分分布在系统的各个部分，可以说是系统的灵魂，它对整个系统进行着控制。
核心计数部分比较简单，主要是进行计数并且产生进位信号。
三、各单元电路的设计方案及原理说明（一）赋值电路部分赋值电路的设计是整个电路设计最复杂的一个环节，其主要问题主要集中在（1）对于一个计数器的数据输入端，如何使之在不同时刻数据不同，即：如果假设绿灯为30秒，黄灯5秒，在对绿灯倒数计数时，则计数器的输入端应该为30，在置数信号到达时即可将其置数到输出端，并可开始计数。
而当这30秒将要倒数完成时，又要考虑将输入端数据变成05（2）如果设计成任意输入数据，将以何种方式进行输入。
在设计这部分的电路时我首先想到的是第二个问题，开始阶段我所采用的是74LS151，同时决定给每一位个数据分配一个控制开关，但是，问题显而易见，开关太多了……粗略估计了一下，大概需要四十个左右……所以显然方案不行。
基于数字电路交通红绿灯设计说明
基于数字电路交通红绿灯设计目录一、设计目的 (3)二、设计任务 (4)三、设计要求 (4)四、总体设计思路 (5)五、电路设计模块与分析 (6)1、交通灯控制系统的原理 (6)2、状态控制电路 (7)3、初值预置电路 (9)4、数字显示电路 (11)5、秒脉冲电路 (12)六、总设计电路图 (13)七、元件清单及其引脚功能 (13)八、仿真故障 (14)九、心得体会 (15)十、参考文献 (15)一、设计目的1、通过设计，巩固和加深在数字电子技术课程中的理论基础和实验中的基本技能，训练电子产品制作时的设计能力。
2、通过该课程设计，设计出符合任务要求的电路。
3、掌握常用集成器的一般设计方法。
4、训练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比较和元器件选择等方面的综合能力。
5、熟练使用Multisim软件。
二、设计任务在现代城市中，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。
交通信号灯常用与交叉路口，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。
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、科学化、简便化。
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。
三、设计要求本设计通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计，一般在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。
交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，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。
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。
简易交通灯控制的设计说明
沈阳航空航天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的设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标设计一个简易交通灯控制逻辑电路，要求：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，可以动手控制四个方向红灯全亮。
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，高等教育出版社20062.闫石，数字电子技术基础（第五版）出版社，高等教育出版社20053.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：序号评定项目评分成绩1 设计方案正确，具有可行性，创新性（15分）2 设计结果可信（例如：系统分析、仿真结果）（15分）3 态度认真，遵守纪律（15分）4 设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（25分）5 答辩（30分）总分最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：年月日一．方案设计根据任务要求，不妨设：S1：东西方向通行时间25s；S2：东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s；S3：南北方向通行时间l5s；S4：如果发生紧急事件。
表1 主电路状态与指示灯状态转换表主电路状态东西方向绿灯G1南北方向红灯R2黄灯Y东西方向红灯R1南北方向绿灯G2S1 1 1 0 0 0S2 0 0 1 0 0S3 0 0 0 1 1S4 1 0 0 1 0 主电路要实现S1→S2→S3状态的循环转换，而且可以在任何一个状态进入S4，并能恢复正常工作状态。
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}。
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
数字电路交通信号灯设计..
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。
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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：周磊指导教师：有机2011年6月两路交通灯设计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。
《数字电路》是一门发展迅速，实践性很强的电子技术专业基础课程。
由于数字电子技术具有很强的灵活性，我们的日常生活已经越来越离不开它了。
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。
由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。
现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。
逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。
存储器是用来存储二值数据的数字电路。
从整体上看，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。
但其发展比模拟电路发展的更快。
从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。
随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。
由于数字电路技术的逻辑性很强，用它来设计交通灯的控制系统很容易实现。
只要数字集成块在一定围输入，都能得到确定的输出，调试起来也比较容，电路的工作状态会比较稳定。
这次的设计就是通过一些基本的数字芯片组合来实现对十字路口交通等的六个不同信号灯的控制，另外还加以倒计时数码管显示。
以做到十字路口信号灯的仿真模型，这个电路的设计看似较为复杂，其实就是一些基本的数字电路组成。
只要将整个电路的基本方向确定下来，画出电路流程图，在对各项功能进行设计，一步步突破，最后进行整理总结。
2硬件电路结构设计2.1设计要求及电路流程图2.1.1设计要求1.设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求；2.必须独立完成设计课题；3.合理选用元器件；4.按时完成设计任务并提交设计报告。
2.1.2电路流程图根据实际的交通信号灯，设计一个交通灯信号控制器。
甲、乙车道交替通行，甲车道每次放行25秒，乙车道放行25秒，绿灯亮表示通行，红灯表示停止。
每次绿灯变红时黄灯先亮5秒。
该交通灯控制系统的组成框图如下图2-1所示。
状态控制器主要记录交通灯的工作状态，通状过状态译码器点亮相应状态的信号灯，秒信号发生器产生整个定时系统的时间脉冲，通过减法计数器对秒脉冲减计数，达到每一种工作状态持续时间。
减法计数器的减进位脉冲使状态控制器完成状态转换，同时减进位根据系统下一个工作状态决定下一次减计数的初始值。
减法计数器的状态由bcd译码器译码，数码管显示。
图2-1电路流程图2.2单元电路设计2．2.1状态控制器设计根据电路流程图，各信号灯工作顺序流程如2-2图，信号灯四种不同状态分别用S0（甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮），S1(甲车道黄灯亮，乙车道还是红灯)，S2（甲车道红灯亮，乙车道绿灯亮），S3（甲车道还红灯亮，乙车道黄灯亮）表示，其状态编码及状态转换图如图2-3所示。
图2-2信号灯流程图2-3信号灯状态转换图根据上述流程图和状态转换图，我们可以用一个两位十进制计数器实现，如74160，再用一个3线8线译码器74138译码器与显示电路相连。
电路图如下。
图2-4状态译码器电路图其中74160的CLK接受来自减法计数器的借位输出，74138的Y0、Y1、Y2、Y3去置数和控制信号灯的状态。
当减法计数器高位同时出现借位时就会给clk一个脉冲，由于减计数器借位输出为低电平，而160需要高电平触发，所以加一个非门。
经过74138译码后控制交通灯的状态变化以及置数的变化，从而控制整个系统，其中74160的QC 端经过一个非门接其置数端，当QC为1时，计数器置数回到0，从而控制电路的状态循环，同时QA，QB的变化经过译码器74138后控制整个电路及交通灯的循环。
74LS160芯片介绍:74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器 ,管脚图如2-5。
只有当 EP、ET 均为高电平时160才能正常工作。
CLR为清零端。
表2-1为160功能表图2-5芯片160管脚图表2-1芯片160功能表2.2.2交通等状态显示设计整个交通灯状态分为四部分，真值表与状态如表2-2。
横纵向干道的红、黄、绿信号灯主要由状态控制器输出决定。
用1表示灯亮。
用0表示灯不亮。
表2-2交通信号灯真值表由真值表可知各信号灯的逻辑函数表达式为：G=/Y0Y=/Y1R=/Y2+/Y3=/(Y2Y3)g=/Y2y=/Y3r=/Y0+/Y1=/(Y0Y1)可画出交通灯信号控制图，如图2-6所示。
图2-6显示部分原理图由于译码器输出是低有效，所以在另一端接+5V高电平。
这样就可以很好的控制交通灯的显示。
74LS138芯片介绍：图2-7为74138管脚图。
74LS138 为3 线－8 线译码器，当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器图2-7芯片138管脚图表2-3 138功能表无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出引脚全为高电平1。
如果出现两个输出引脚同时为0的情况，说明该芯片已经损坏。
2．2.3秒信号设计其中秒信号发生器由555定时器及电容、电阻、电感组成，是一个典型的施密特触单稳态触发发器。
无需输入，自激震荡产生方波。
只需控制两个电阻和电容的大小来控制占空比来控制方波的频率。
R6、C2组成一个串联RC充放电路，在NE555 的7管脚上输出一个方波信号，C2上得到一个三角波，此三角波送到NE555的2 脚输入端。
由NE555部的比较器和门电路共同作用，维持7脚上的方波信号和3脚上的输出方波图2-8秒信号发生器NE555芯片介绍：NE555虽然从发现到现在有四十多年，功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前都可直接的代用。
NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555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冲信号。
图2-9芯片555管脚图2.2.4置数控制系统设计根据以上的设计，交通灯控制系统要有一个能自动装入不同定时时间的定时器，以完成甲车道25秒，5秒，30秒，乙车道30秒，25秒，5秒的定时任务。
该定时器由2片74192构成的二位十进制可预置数减法计数器完成；时间状态由带译码器的led数码管对减法计数器进行译码显示；预置到减法计数器的时间常数，通过状态控制电路的译码器74138的输出端Y0、Y1、Y2、Y3。
当状态控制器74160的输出QAQB=00时经过译码器74138后此时的输出为Y0Y1Y2Y3=0111，经过非门以后变成Y0’Y1’Y2’Y3’=1000此时只有Y0’对置数有效，同理，状态控制器状态变化时，置数也跟着变化，而状态控制器的脉冲恰好来自减法计数器的借位端，这样就形成了置数的循环控制。
实现了交通的定时循环系统。
其实交通的定时系统分为4部，甲车道为25秒、5秒、30秒、0秒，对应乙车道为30秒、0秒、25秒、5秒。
正好用译码器的四个输出端Y0Y1Y2Y3来控制，因为Y0Y1Y2Y3为低有效所以经过非门后只有其中一个端口有效置数，真值表可以简单的画成表2-4的模式。
根据真值表可以得出置数控制系统的连接方式，原理图如下。
图2-10置数控制部分原理图74LS192芯片介绍：其中p0 p1 p2 p3——置数并行数据输入；Q0、Q1、Q2、Q3——计数数据输出；MR——清零端；LD——置数端；TUu--加法计数CP输入;TCd——减法计数CP输入；CO——进位输出端；BO——借位输出端。
加减控制方式：控制信号为1时加计数，为 0时减计数。
双时钟方式：外部时钟从CP+端输入时加计数，从CP-端输入时减计数。
预置功能：所谓预置，就是控制端 =0时，使计数器的状态变成设定的外部输入常数，即QDQCQBQA=DCBA（输入数据）。
图2-11芯片192管脚图同步预置方式： =0且下一个时钟有效边沿到来时完成预置。
异步预置方式： =0后立即预置数据送入各触发器，与CP无关。
复位功能：所谓复位，就是从复位端输入有效信号后，计数器恢复成初始状态（全0或某个常数）。
同步复位方式：用复位信号与时钟信号CP配合完成。
异步复位方式：用复位信号直接完成，与CP无关。
时钟边沿选择：同步计数器一般用上升沿触发，异步计数器一般用下降沿触发。
有的同步计数器有两个时钟输入端，既可用上升沿触发，也可用下降沿触发。
其它功能：计数器满模值时，产生一个进位输出CO信号或借位输出BO信号，作为标志信号或进位功能扩展。
计数控制输入端（P、T），用来控制计数器是否计数。
多片计数器级联时，可控制各级计数器的工作。
下表为其功能表表2-5芯片192功能表74LS47芯片介绍：74LS47的输入端是四位二进制信号(8421BCD码)，a、b、c、d、e、f、g是七段译码器的输出驱动信号，高电平有效。
可直接驱动共阴极七段数码管，是使能端，起辅助控制作用。
下图是47芯片的功能表。
图2-12芯片47管脚图表2-6芯片47功能表使能端的作用如下：(1) LT是试灯输入端，当 LT=0， BI=1时，不管其它输入是什么状态，a~g七段全亮；(2)BI静态灭灯输入，当 BI=0，不论其它输入状态如何，a~g均为0，显示管熄灭；(3)RBI动态灭零输入，当 LT=1， RBI=0时，如果 A3A2A1A0（ABCD）=0000时，a~g 均为各段熄灭；(4) RBO动态灭零输出，它与灭灯输入BI 共用一个引出端。