简易交通灯控制逻辑电路设计
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。
交通灯控制逻辑电路设计
交通灯控制逻辑电路设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：交通灯控制逻辑电路设计一、组成分析和工作原理1组成分析如下：为了确保十字路口的车辆顺利、畅通的通过，往往都利用自动控制的交通信号等来进行指挥。
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。
交通灯控制器的系统框图如图1.1所示东西方向EW 东西方向NSG Y R G Y R系统控制电路≥1手动、单步分频时标图1.1交通灯控制器系统框图2工作原理如下：（1）要有如图1.2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EWK、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，东西方向黄灯亮。
(2) 应有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。
时序工作流程图见图1.3所示。
图1.3，采用每个单位时间为4秒，则南北、东西方向绿、黄、红时间分别为16秒、4秒、20秒，一次循环40秒。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯的时间之和，黄灯是间歇闪耀。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5tNSGNSYNSREWREWGEWY图1.3（3）十字路口要有数字显示，作为时间，以便人们更直观地把握时间。
具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，而进入下一步某方向的工作循环。
例如：当南边方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为20，并使数显计数器开始减“1”计数，当减到绿灯灭而黄灯亮（闪耀）时，数显的值应为4，当减到“0”时，此时黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向的数显为20。
简易交通灯控制逻辑电路设计
简易交通灯控制逻辑电路设计Prepared on 22 November 2020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。
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之后然后切换到东西方向，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)正常运行时首先倒计时预置数，通过秒脉冲源给倒计数器发送秒脉冲，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。
(整理)交通灯控制的逻辑电路设计
交通灯控制的逻辑电路设计一．概述伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车的数量在不断的增加,交通的问题日益突出，单单依靠人力来指挥交通已经不可行了,所以，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：其中红灯亮,表示该条路禁止通行;黄灯亮表示停车;绿灯亮表示允许通行.交通灯控制器的系统框图如下:系统框图(a)二．交通灯的组成和原理一个用来指挥车辆顺利、畅通通过十字路口的装置——交通灯.它可以显示车辆通行和等待的时间,以便车辆更有秩序的通过.一个交通灯应包含以下几个基本的部分:1.秒脉冲和分频器因十字路口每个方向绿、黄、红灯所亮的比例为5:1:6,所以,只要用4秒为单位时间,则计数器每四秒输出一个脉冲.这一电路的实现就要用到秒脉冲和分频器.2.控制器图(c)根据状态表我们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: EWG=Q4*Q5; 黄: 红: 南北方向:绿:黄:红: NSR=Q5;3.显示部分显示控制部分,实际是一个时控电路.当红灯亮时,使减法计数器开始工作(用对方的红灯信号控制),每来一个秒脉冲,使计数器减1,直到计数器为”0”而停止.译码显示用74LS248BCD码七段译码器,显示器用LC5011—11共阴极LED显示器,计数器采用可预置加、减法计数器74LS168.4.手动/自动控制,夜间控制部分此部分用选择开关进行.置开关在手动位置,输入单次脉冲,可使交通灯处在某一位置上,开关在自动位置时,则交通信号灯安自动循环工作方式运行.夜间时,将夜间开关接通,黄灯亮.三．设计要求(1). 满足如图(d) 顺序工作流程.图（d）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，东西方向黄灯亮。
交通灯控制逻辑电路设计(课程设计)
电工学(少学时)课程设计中国人民公安大学交通灯控制逻辑电路设计设计要求和技术指标1、技术指标：设计一个十字路口的交通灯控制电路,每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯表示该道路允许通行。
该电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，实现十字路口自动化。
2.、设计任务与要求一.基本功能1．设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒；2．要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；3．黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。
二．基本扩展功能1.信号灯的倒计时2.进行数字显示三．特色扩展功能1.定时控制信号周期。
实际应用：我们灯控路口的每天都存在着低峰时段（如夜间），不需要设置信号灯的周期，以便节省能源。
我们设计在一个周期的某一时间段内，将交通信号灯自动关闭。
（第8个周期运行，第1-7个周期停止运行）实现手动对关闭周期的时间控制。
（周期在20和40之间通过开关控制）2.定时控制信号周期，实现在一个时段内的不对称周期。
实际应用：我们灯控路口的每天都存在着某时段（如两个车道中的一个车道需要长周期），便于交通。
我们设计在一个周期的某一时间段内，将交通信号灯变为不对称的信号（A车道为70秒，B车道为30秒）。
暂时设置为（第8个的半个周期（30秒）（自动设置为半个周期）运行，加第7个的上半周期（70秒），形成一个不对称周期。
第7个下半周期和1-6个周期正常运行）目录一、交通灯的组成 (4)二、单元电路的设计 (7)1、秒脉冲发生器 (7)2、定时器 (8)3、控制信号发发生器 (10)4.控制绿灯显示器 (13)5.控制器 (14)6、附加功能（1） (17)7、附加功能（2） (18)三、体会总结...................................................................... .. (14)四、鸣谢...................................................................... . (16)五、参考文献...................................................................... .. (17)一．交通灯的组成交通灯控制系统的原理框图如图12、1所示。
课题四 交通灯控制逻辑电路设计
课题四交通灯控制逻辑电路设计一、简述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。
交通灯控制器的系统框.图如图4.1 所示。
二、设计任务和要求设计一个十字路口交通信号灯控制器，其要求如下：1.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，则满足图4.1 的工作流程并且可以并行工作：NSG（EWR）→ NSR（EWG），黄灯用于闪烁提示绿灯变为红灯。
2.满足两个方向的工作时序：东西方向红灯亮的时间应等于南北方向黄、绿灯亮的时间之和；南北方向红灯亮的时间应等于东西方向黄、绿灯亮的时间之和。
时序工作流程见图4.2所示：图4.3中，假设每个单位时间为2秒，则南北、东西方向的绿、黄、红灯亮的时间分别为12秒、2秒、12秒，一次循环为24秒。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯是间歇闪耀。
3.十字路口要有数字显示装置，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。
具体要求为：当某方向绿灯亮时，置计数器为某一个数值，然后以每秒减1的计数方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入另一个方向的工作循环。
例如：当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为12，并使数显计数器开始减“1”计数，当减法计数到绿灯灭而黄灯亮（闪耀）时，数码管显示的数值应为2，当减法计数到“0”时，黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向的数码管的显示为12。
4.可以手动调整脉冲时间，夜间为黄灯闪耀。
三、设计方案提示根据设计任务和要求，参考交通灯控制器的逻辑电路主要框图4.1，设计方案可以从以下几部分进行考虑。
1.1Hz标准脉冲和分频器因十字路口每个方向绿、黄、红灯亮时间比例分别为5：1：6，所以，如果选4秒（也可以任意）为一单位时间，则计数器每计数4秒输出一个脉冲。
简易交通灯控制的PLD设计
设计的交通灯控制系统具有灵活性高、可靠性好、易于扩展等优点，能 够满足实际交通需求，具有一定的实用价值。
在设计过程中，我们采用了自顶向下的设计方法，将整个系统划分为多 个模块，便于代码编写和调试。同时，我们还采用了仿真测试的方法， 对设计的正确性进行了验证。
电源电路
用于提供稳定的电源，确保交 通灯的正常工作。
交通灯控制系统的基本工作原理
信号采集
通过传感器或其他设备检测道 路上的车辆和行人流量，并将
信号输入控制电路。
信号处理
控制电路根据输入的信号和时 钟电路的定时信号，计算出各 个方向上通行或等待的时间。
输出控制
控制电路根据计算结果，控制 红、绿、黄三色灯的亮灭，指 示车辆和行人通行或等待。
展望
在未来的工作中，我们可以进一步优化交通灯控制逻辑，提高系统的效率和可靠性。例如， 可以通过增加传感器和检测器，实现交通灯的自动调节和智能控制。
此外，我们还可以将该设计应用于其他领域，如智能家居、工业自动化等，实现更广泛的用 途。同时，我们也可以将该设计与其他技术相结合，如人工智能、物联网等，实现更加智能 化的控制和管理。
最后，我们希望本次设计能够为其他相关领域的研究提供一定的参考和借鉴，推动相关领域 的发展和进步。
感谢观看
THANKS
交通灯控制系统需要处理复杂的逻辑 关系，如红、绿、黄灯的顺序切换和 时间间隔，以满足道路交通的需求。
PLD简介
PLD，即可编程逻辑器件，是一种集成 电路，其逻辑功能可以根据用户的需求
进行编程和配置。
PLD包括多种类型，如可编程逻辑阵列 （PLA）、可编程阵列逻辑（PAL）、 通用可编程逻辑（GAL）和复杂可编程
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。
交通信号灯控制逻辑电路设计
交通信号灯控制逻辑电路设计交通信号灯控制逻辑电路设计是一种用于控制交通信号灯的电路设计，其目的是根据道路上的交通状况，自动地控制交通信号灯的亮灭，以确保交通的安全和顺畅。
下面是一种基于传感器和计时器的交通信号灯控制逻辑电路设计。
1.系统概述该交通信号灯控制逻辑电路设计基于对交通流量的检测和计时的原理，通过传感器检测车辆的到来和离去，并根据预定的时间间隔来控制交通信号灯的亮灭。
2.传感器3.计时器交通信号灯控制电路设计需要使用一个计时器模块来控制信号灯的亮灭时间。
计时器可以采用硬件或软件实现。
当传感器检测到有车辆到达时，计时器开始计时，计时器到达预定时间后，控制电路发送指令以改变信号灯的状态。
4.信号灯状态控制交通信号灯有红灯、黄灯和绿灯三种状态。
交通信号灯控制电路设计需要根据道路情况和交通流量来改变信号灯的状态。
通常情况下，红灯表示停车、黄灯表示准备和绿灯表示通行。
根据实际情况，可以设置对应的时间间隔，例如红灯持续时间30秒、黄灯持续时间5秒和绿灯持续时间30秒。
5.状态切换逻辑根据传感器的信号和计时器的计时，交通信号灯控制电路设计需要实现一种状态切换逻辑。
具体逻辑可以是，当传感器检测到车辆到来时，计时器开始计时，当计时器达到30秒时，控制电路发送指令将红灯亮起，同时计时器开始计时5秒，当计时器达到5秒时，控制电路发送指令将红灯熄灭，同时将黄灯亮起，同时计时器开始计时30秒，当计时器达到30秒时，控制电路发送指令将黄灯熄灭，同时将绿灯亮起，同时计时器开始计时30秒，当计时器达到30秒时，控制电路发送指令将绿灯熄灭，同时将红灯亮起，循环往复。
6.系统优化综上所述，交通信号灯控制逻辑电路设计基于传感器和计时器的原理，通过检测车辆的到来和离去以及计时来自动控制交通信号灯的亮灭。
通过合理的状态切换逻辑和系统优化，可以实现道路交通的安全和顺畅。
交通信号灯控制逻辑电路设计
交通信号灯控制逻辑电路设计交通信号灯控制逻辑电路设计一、引言交通信号灯是交通管理系统中至关重要的一部分，它能够有效地控制车辆和行人的安全通行。
本文旨在设计一个具有高可靠性和可扩展性的交通信号灯控制逻辑电路，以实现以下目标：1.确保交通信号灯在正确的时间点亮和熄灭；2.实现多种交通模式的控制，如日常、高峰和紧急模式；3.具备故障检测和恢复功能，提高系统的可靠性。
二、系统设计1.硬件设计交通信号灯控制逻辑电路主要由以下几个部分组成：（1）微控制器：选择具有丰富I/O端口和强大处理能力的微控制器，如STM32。
它负责处理外部输入和控制信号灯的点亮和熄灭。
（2）交通信号灯：包括红、绿、黄三种颜色的LED灯，通过微控制器的GPIO 端口控制其点亮和熄灭。
（3）传感器：包括车辆检测传感器和行人检测传感器，用于检测车辆和行人的通行情况。
（4）存储器：存储交通信号灯的状态、故障信息和交通模式等。
（5）故障检测与恢复模块：实时监测交通信号灯的工作状态，一旦发现故障，立即进行恢复。
2.软件设计（1）操作系统：选择一个适用于微控制器的实时操作系统，如FreeRTOS。
它能够实现多任务管理和优先级调度。
（2）控制算法：根据车辆和行人的通行需求，设计控制算法来确定交通信号灯的点亮和熄灭时间。
（3）通信协议：实现与上位机或其他交通管理设备的通信，传输交通信号灯的状态、故障信息和交通模式等信息。
（4）故障检测与恢复程序：在软件层面实现故障检测与恢复功能，确保系统的可靠性。
三、逻辑电路设计1.日常模式：根据预设的时间表控制交通信号灯的点亮和熄灭，同时考虑车辆和行人的通行需求。
2.高峰模式：在高峰时段，延长绿灯时间，缩短红灯时间，提高车辆通行效率。
同时确保行人安全通过。
3.紧急模式：在紧急情况下，如交通事故或火灾，开启应急闪烁模式，以提醒车辆和行人注意安全。
同时，将相关信息传输给上位机和其他交通管理设备。
4.故障检测与恢复：实时监测交通信号灯的工作状态，一旦发现故障，立即进行恢复。
交通灯逻辑控制电路设计
基本要求
1.工作流程：
基本要求
2.工作时序：
基本要求
3.十字路口要有数字显示 置显示器初值为0，当某方向绿灯亮时， 以每秒加1 计数方式工作；当该方向绿灯灭 黄灯亮起时，显示器记到5t，每秒继续加1 计数；直至黄灯灭红灯亮起，显示器加到6t， 十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结 束，而进入下一步某方向的工作循环。 可设 t = 2, 3,……
三、可以使用的器件
74LS164（8位移位寄存器） 74LS161（4位二进制加法计数器） 74LS74 (双D触发器) 74LS04（六反相器） 74LS00（2输入端四与非门） 74LS08（2输入四与门） CC4511（显示译码器） LED（共阴极） 555定时器 若干电阻、电容
七、总结报告
7．安装调试内容，包括：
（1）使用的主要仪器和仪表； （2）调试电路的方法和技巧； （3）测试的数据和波形，并与计算结果比较分析； （4）调试中出现的故障、原因及排除方法。
8．总结设计电路的特点和方案的优缺点,提出
进一步的改进意见和未来的发展。 9．列出所用的元器件 10．列出参考文献
四、设计方案提示
2．交通灯控制器 由波形图可知，计数器每次工作循环周期 为12，所以可以选用12进制计数器。 计数器可以用单触发器组成，也可以用中 规模集成计数器。 提示：选用中规模74LSl64八位移位寄存器组 成扭环形12进制计数器。
四、设计方案提示
3．显示控制部分 显示控制部分，实际是—个定时控制电路。 当绿灯亮时，使加法计数器开始工作，每 来一个秒脉冲，使计数器加1，直到计数器 红灯亮而停止。 提示：译码显示可用七段译码器CC4511 ，显 示器用LED，计数器采用74LSl61。
交通灯控制逻辑电路设计
6 111111 0
0
1
7 011111 0
0
1
8 001111 0
0
1
9 000111 0
0
1
10 0 0 0 0 1 1 0
0
1
11 0 0 0 0 0 1 0
0
1
东西方向
EWG EWY EWR
0
0
1
Hale Waihona Puke 0010
0
1
0 东西0方向 1
EW0 G EW0 Y EW1 R
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
2．控制器部分
控制器部分由74LS164组成扭环形计数器，然后经 译码后输出十字路口南北、东西两个方向的控制信号。 其中，黄灯信号必须满足闪耀，且在夜间时，使黄灯闪 亮，而绿、红灯灭。
3．数字显示部分
当南北方向绿灯亮，而东西方向红灯亮时，使南北方向的 74LS168以减法计数器方式工作，从数字“24”开始往下减，当 减到“0”时，南北方向绿灯灭，红灯亮，而东西方向红灯灭， 绿灯亮。由于东西方向红灯灭信号（EWR：0）使与门关断， 减法计数器工作结束，而南北方向红灯亮使另一方向——东西 方向减法计数器开始工作。
图9-10 南北方向汽车模拟控制电路
1.4 主要元器件选择
交通灯控制器主要元器件如下。
（1）通用实验底板。 （2）直流稳压电源。 （3）交通信号灯及汽车模拟装置。 （4）集成电路：74LS74、74LS164、74LS168、74LS248及门电 路。 （5）显示：LC5011-11，发光二极管。 （6）电阻。 （7）开关。
交通灯控制逻辑电路设计
电气制图及CAD交通灯控制逻辑电路设计0704240211 海欣一、简述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。
交通灯控制器的系统框图如图3.1所示。
图3.1 交通灯控制器系统框图二、设计任务和要求设计一个十字路口交通信号灯控制器，其要求如下：1.满足如图3.2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，东西方向黄灯亮。
图3.2 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。
时序工作流程图见图3.3所示。
图3.3中，假设每个单位时间为3秒，则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为15秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯是间歇闪耀。
146789101112503254603tNSG图3.3交通灯时序工作流程图3. 十字路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。
具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿等交换，一次工作循环结束，而进入下一步某方向的工作循环。
例如：当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为18，并使数显计数器开始减“1”计数，当减到绿灯灭而黄灯亮（闪耀）时，数显得值应为3，当减到“0”时，此时黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向的数显为18。
4. 可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。
交 通 灯 控 制 逻 辑 电 路 设 计
交通灯控制逻辑电路设计实验报告书专业：车辆工程年级：06车辆3组员：冯嘉俊关智恒学号：200630480306200630480308一、设计任务：1．设计一个十字路口的交通灯控制系统，要求车道上的车辆交替运行，每次通行时间都设为20秒；2．要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；3．黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次（可选）。
二、任务分配：1．冯嘉俊：负责资料搜集，以及分析逻辑功能和算法，以及后期报告书编写的协助。
2．关智恒：负责后期利用软件编写以及仿真，报告书的编写。
三、交通灯控制策略：S1：东面道路放行，其余均停止行驶；即东面绿灯-黄灯，其余红灯。
S2：南面道路放行，其余均停止行驶；即南面绿灯-黄灯，其余红灯。
S3：西面道路放行，其余均停止行驶；即西面绿灯-黄灯，其余红灯。
S4：北面道路放行，其余均停止行驶；即北面绿灯-黄灯，其余红灯。
工作循环流程：S1——S2——S3——S4——S1，工作间隔为25S。
工作详细状态：1.东面道路绿灯亮，其余道路红灯。
利用延时口令，保持此工作状态S1.1 20S。
时间过后，自动跳入S1.2，此时东面黄灯亮，其余道路亮红灯。
再次利用时间延时口令，令黄灯亮1秒；与此同时，利用循环口令，重复循环S1.2工作状态5次，即可达到黄灯每隔1S闪动，并闪动5S。
之后自动跳入S2工作状态。
2.南面道路绿灯亮，其余道路红灯。
利用延时口令，保持此工作状态S2.1 20S。
时间过后，自动跳入S2.2，此时东面黄灯亮，其余道路亮红灯。
再次利用时间延时口令，令黄灯亮1秒；与此同时，利用循环口令，重复循环S2.2工作状态5次，即可达到黄灯每隔1S闪动，并闪动5S。
之后自动跳入S3工作状态。
3.西面道路绿灯亮，其余道路红灯。
利用延时口令，保持此工作状态S3.1 20S。
时间过后，自动跳入S3.2，此时东面黄灯亮，其余道路亮红灯。
再次利用时间延时口令，令黄灯亮1秒；与此同时，利用循环口令，重复循环S3.2工作状态5次，即可达到黄灯每隔1S闪动，并闪动5S。
数电课程设计——简易交通灯控制逻辑电路
简易交通灯控制逻辑电路设计一、设计任务与要求要求实现逻辑功能，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。
二、方案设计与论证1、分解任务要求任务要求实际上就是4个状态，不妨设：S1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间15s；S2、东西方向与南北方向黄灯亮，时间5s；S3、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间l0s；S4、如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。
【表1】主电路状态与指示灯状态转换注:R，G，B＝红，绿，黄灯。
根据【表1】可知，设计电路只需要5组输出端控制指示灯，指示灯都是以2个或4个一组。
总计需要1234=⨯个灯。
2、输出指示灯状态设计（显示电路）【图1】显示电路设计▲3、主电路设计①、主电路实现S1→S2→S3状态的转换，↑ ↓②、另外可以在任何一个状态进入S4，并能恢复正常工作状态。
实现①、②可以用触发器，也可以用锁存器或使能电路。
③、实现S1＝15S ，S2＝5S ，S3＝10S 方案一①、S1-S3使用2个SR 锁存器，设置00，01，10三个状态。
②、S4使用触发器，当出现紧急情况，触发器由“0”进入S4状态“1”后，在解除紧急时，恢复“0”，进入S1状态。
③、使用4个JK 触发器，实现16位计数。
方案二①、S1-S3使用2个7473替代的T触发器。
【图2】1个7473替代的T触发器▲JK触发器包含SR触发器和T触发器的功能，J=K=T，则得到T触发器。
②、S4使用或门、非门实现，从【表1】可知：=RS+S1S14S∙=(不能出现红绿同时亮的情况)GS1S41S∙=(不能出现红黄同时亮的情况)Y2S4S2=S+R43S3SS∙=(不能出现红绿同时亮的情况)G3S3S4③、使用74192同步可逆10进制计数器（8421码）2个方案对比【表2】综合考虑，为使电路简化、运行稳定，选用方案二。
交通灯控制逻辑电路设计课程设计
交通灯控制逻辑电路设计课程设计一、引言随着城市化进程的不断加快，交通流量的急剧增加给交通系统的管理带来了巨大挑战。
其中，交通灯作为交通系统中最为重要的组成部分之一，对于交通流量的控制起着至关重要的作用。
为了能够更加高效地控制交通灯的运行，交通灯控制逻辑电路设计成为了一个重要的课题。
二、交通灯的原理交通灯通常由红灯、黄灯和绿灯组成，通过控制各个灯的亮灭顺序来指示交通参与者的行驶状态。
一般情况下，红灯表示停车，黄灯表示准备行驶，绿灯表示可以行驶。
交通灯的亮灭顺序需要按照一定的时序规律来进行控制，以确保交通流畅和交通安全。
三、交通灯控制逻辑电路设计的原理交通灯控制逻辑电路设计的目标是根据交通流量的情况来控制交通灯的亮灭顺序，以实现交通流畅和交通安全。
其基本原理是根据输入信号的变化来控制输出信号的状态。
常见的交通灯控制逻辑电路设计方法有计时器控制、车辆检测控制和信号交叉控制等。
1. 计时器控制计时器控制是一种简单且常用的交通灯控制方法。
通过设置固定的时间间隔，按照固定的顺序循环切换红灯、黄灯和绿灯的亮灭状态。
这种方法适用于交通流量相对较小且稳定的情况，但对于交通流量波动较大的路口效果不佳。
2. 车辆检测控制车辆检测控制是一种基于传感器技术的交通灯控制方法。
通过安装车辆检测器，在检测到车辆存在时及时切换交通灯的状态。
这种方法能够根据实际交通流量的变化来动态地控制交通灯的亮灭顺序，提高交通的效率和流畅度。
3. 信号交叉控制信号交叉控制是一种通过交通信号控制器来实现交通灯控制的方法。
交通信号控制器是一个复杂的系统，它能够根据交通流量和信号配时参数进行智能化的交通灯控制。
这种方法能够根据实际交通情况进行灵活的调整，提高交通的安全性和效率。
四、交通灯控制逻辑电路设计的实现交通灯控制逻辑电路设计的实现需要考虑以下几个方面：1. 输入信号的获取：可以通过传感器或者计时器来获取交通流量和时间信息。
2. 信号处理和判断：根据输入信号的变化和预设的控制逻辑，判断当前应该亮灭哪个灯。
交通灯控制的逻辑电路设计 资料
交通灯控制的逻辑电路设计一．概述伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车的数量在不断的增加,交通的问题日益突出，单单依靠人力来指挥交通已经不可行了,所以，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：其中红灯亮,表示该条路禁止通行;黄灯亮表示停车;绿灯亮表示允许通行.交通灯控制器的系统框图如下:系统框图(a)二．交通灯的组成和原理一个用来指挥车辆顺利、畅通通过十字路口的装置——交通灯.它可以显示车辆通行和等待的时间,以便车辆更有秩序的通过.一个交通灯应包含以下几个基本的部分:1.秒脉冲和分频器因十字路口每个方向绿、黄、红灯所亮的比例为5:1:6,所以,只要用4秒为单位时间,则计数器每四秒输出一个脉冲.这一电路的实现就要用到秒脉冲和分频器.2.控制器图(c)根据状态表我们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: EWG=Q4*Q5; 黄: 红: 南北方向:绿: 黄: 红: NSR=Q5;3.显示部分显示控制部分,实际是一个时控电路.当红灯亮时,使减法计数器开始工作(用对方的红灯信号控制),每来一个秒脉冲,使计数器减1,直到计数器为”0”而停止.译码显示用74LS248BCD码七段译码器,显示器用LC5011—11共阴极LED显示器,计数器采用可预置加、减法计数器74LS168.4.手动/自动控制,夜间控制部分此部分用选择开关进行.置开关在手动位置,输入单次脉冲,可使交通灯处在某一位置上,开关在自动位置时,则交通信号灯安自动循环工作方式运行.夜间时,将夜间开关接通,黄灯亮.三．设计要求(1). 满足如图(d) 顺序工作流程.图（d）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，东西方向黄灯亮。
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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1.1 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。
1.2 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2.1 简易交通灯控制逻辑电路设计的原理系统上电或手动复位之后，系统先显示状态灯及LED数码管，将状态码值送显P1口，将要显示的时间值的个位和十位分别送显P0口，在此同时用软件方法计时1秒，到达1s就要将时间值减1，刷新LED数码管。
时间到达一个状态所要全部时间，则要进行下一状态判断及衔接，并装入次状态的相应状态码值以及时间值，当然，还要开启两个外部中断，其一为紧急情况处理中断，一旦信号有效，即K键为低电平时进入中断服务子程序，东西南北路口的保持现有通行状态，再按一下Ｋ键，中断结束返回。
其二为通行时间调整中断，若按键有效，进入相应的中断子程序，对时间进行调整，可延长或减少某一路段的通行时间，此后再按键则中断结束返回。
2.2 简易交通灯控制逻辑电路设计的技术方案图1 简易交通灯硬件框图图2 总程序流程图图3 定时器中断的流程图图4 外部中断0的中断流程图3 简易交通灯控制逻辑电路设计方案实施3.1复位电路单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。
当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。
复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。
具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
复位电路由手动复位和上电复位两部分组成。
上电复位电路要求接通电源后，通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。
上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容的充电，RERST引脚的高电平将逐渐下降。
RERST 引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。
手动复位：手动复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
单片机复位期间不产生ALE和PSEN信号，即ALE=1和PSEN=1。
这表明单片机复位期间不会有任何取指操作。
图5 复位电路3.2 振荡电路单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全称叫晶体振荡器，它结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片机的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。
单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
单片机的时钟电路设计有两种方式，一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式。
在内部时钟方式下单片机内部的高增益、反相放大器通过XTAL1、XTAL2外接作为反馈元件的外部晶体管振荡器与电容组成的并联谐振回路构成一个稳定的自激振荡器，向内部时钟电路提供振荡时钟。
震荡器的频率主要取决于晶体的振荡频率。
MCS-51单片机的晶体振荡频率可以在1-12MHz范围内选择，电容C1、C2的选择范围是15-45pF，电容的大小会影响振荡器的稳定性和起振速度。
外部时钟方式是把外部已有的时钟信号引入到单片机内。
此方式常用于多片单片机同时工作，以便于各单片机的同步。
一般要求外部信号高电平的持续时间大于20μs，且为频率低于12MHz的方波。
本设计采用内部时钟方式，采用12MHz的晶振和两个22pF 的电容。
图6 振荡电路图7 最小系统3.3 LED显示器LED显示器由七个发光二极管组成，因此也称之为七段LED显示器，此外，显示器中还有一个圆点型发光二极管（在图中以dp表示），用于显示小数点。
通过七段发光二极管的不同组合，可以显示多种数字、字母或者其他符号。
LED显示器中的发光二极管共有两种连接方法。
如图3-3所示。
（1）共阳极接法把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。
使用时公共阳极接+5V。
这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。
（2）共阴极接法把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。
使用时公共阴极接地，这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不点亮。
此设计用共阴级的2位数码管。
图8 LED引脚图及两种接法LED显示分为动态显示和静态显示：（1）静态显示，是指显示器显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地导通或截止。
这种显示方法每一位都需要有一个8位输出控口控制，占用硬件资源多，一般用于显示位数较少场合。
静态显示时，较小的驱动电流就可以得到较高的显示亮度，所以可由接口芯片直接驱动。
（2）动态显示，是一位一位地轮流点亮各位数码管。
对于多位LED显示器的接口电路来说，需要有两个输出口：各位数码管的段控线相应并联在一起，由一个8位的I/O 口控制，还学要一个输出口输出位控制信号，“位控”实际上就是对LED显示器的公共端进行控制，位控信号的数目与显示器个数相同。
这种电路的特点是节省I/O口线，硬件电路相对静态显示方式简单。
动态显示方式的硬件电路简单，动态显示采用多路复用技术的动态扫描显示方式，利用人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短，发光的亮度等因素。
静态显示程序简单，且CPU占用率低，但每个LED数码管需要一个锁存器来锁存每一个显示位的代码，硬件开销大，仅适合显示位数较少的场合。
本设计采用两个二位一体共阴数码管，不管将几位数码管连在一起，数码管的显示原理都是一样的，用P0口来控制LED数码管的段控线和和利用P2口控制位控线，动态显示采用动态扫描的方法进行显示及循环点亮每一个数码管，虽然任何时刻都只有一位数码管被点亮，但由于人眼存在暂留效应，只要每位数码管间隔时间足够短，就可以给人以同时显示的感觉。
图9 二位数码管3.4 发光二极管模拟红绿灯它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能，常简写为LED。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。
不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。
当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。
常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
发光二极管的反向击穿电压约5伏。
它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。
图10 启动与停止电路3.5 按键模块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。
这里用到了二极管做开关，是为了防止有一按键被按下3根线同时低，中断无效。
二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。
利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
图11 按键电路3.7电子秒表系统电路图图12 简易交通灯控制逻辑电路总电路图3.8 元器件清单表1 实验原器件清单表序号编号名称型号/参数数量1U1STC89C52单片AT89C5214 简易交通灯控制逻辑电路的仿真实现4.1 仿真软件介绍4.1.1 STC89C52简介STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。
使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
功能:STC89C52具有以下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节点模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，指导下一个中断或硬件复位为止。
4.1.2 C语言介绍C语言是一种通用的计算机程序设计语言，它既可以用来编写计算机的系统程序也可以用来编写一般的应用程序。
以前计算机的系统软件主要用汇编语言编写，单片机应用系统更是如此。
由于汇编语言程序的可读性和可移植性都较差，采用汇编语言编写单片机应用程序不但周期长，而且调试和排错也比较困难，为了提高单片机应用程序的开发效率，改善程序的可读性和可移植性，采用高级语言无疑是一种最好的选择。
C语言既具有一般高级语言的特点，又能直接对计算机的硬件进行操作，表达和运算能力也较强，许多以前只能采用汇编语言来解决的问题现在都可以用C语言来解决。
综上所述，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，故本课题采用C语言实现软件功能。
4.1.3 Keil uVision4介绍本课题采用Keil uVision4软件开发系统，Keil uVision4是美国Keil Software 公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。
Keil uVision4是一款可用于多种8051MCU的集成开发环境（IDE），该IDE同时也是PK51及其它开发套件的一个重要组件。