交通信号灯控制逻辑电路设计

合集下载

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-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。

交通灯控制逻辑电路设计

数字电子技术课程设计题目交通灯控制逻辑电路设计系(部) 信息工程系班级11通信1班姓名学号指导教师2013 年7 月 1 日至7 月7 日共 1 周2013年7 月 5 日课程设计成绩评定表目录1 引言 (1)1.1功能要求 (1)1.2总体方案设计 (1)2 设计原理 (2)2.1白天工作模式 (2)2.2夜晚工作模式和总设计图 (2)3 总体设计 (3)3.1单元电路 (3)3.1.1 秒脉冲产生电路 (3)3.1.2 信号灯转化器 (4)3.1.3 JK触发器 (5)3.1.4 倒计时计数器 (6)3.1.5 倒计时计数器与信号灯转化器的连接 (7)3.1.6 黄灯闪烁控制 (8)3.1.7 白天夜间模式的转换 (9)3.2时序仿真结果 (9)3.2.1 白天工作模式 (9)3.2.2 夜间工作模式 (10)4 仿真软件简介 (12)5 设计总结 (13)6 参考文献 (14)7 附录 (15)1 引言城市十字交叉路口为确保车辆、行人安全有序地通过，都设有指挥信号灯。

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。

因此如何采用合适的方法，使交通信号灯的控制与交通疏导有机结合，最大限度缓解主干道与匝道、城市同周边地区的交通拥堵情况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门以待解决的主要问题。

以下就一个简单的交通灯控制系统的电路原理、设计和仿真测试等问题来进行具体分析。

1.1 功能要求要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照上面的工作时序进行工作，黄灯亮时应为闪烁状态；1)南北和东西车辆交替进行，各通行时间24秒2)每次绿灯变红灯时，黄灯先闪烁4秒，才可以变换运行方向3)十字路口要有数字显示作为时间提示，以倒计时按照时序要求进行显示；4)可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀状态(选作：通行时间和黄灯闪亮时间可以在0-99秒内任意设定)1.2总体方案设计依据功能要求，交通灯控制系统应主要由秒脉冲信号发生器、倒计时计数器电路和信号灯转换器组成，原理框图如图1.1.1所示。

交通信号灯控制电路的设计与仿真

交通信号灯控制电路的设计与仿真交通信号灯是城市道路上的重要交通设施。

它不仅能够引导车辆行驶方向、保障行人安全出行，还能有效地控制交通流量，缓解车辆拥堵问题。

然而，要使交通信号灯发挥作用，就需要一个可靠的信号控制电路。

本文将介绍交通信号灯控制电路的设计与仿真。

1. 控制电路设计交通信号灯控制电路是一种可编程逻辑电路（FPGA）。

它可以根据不同的交通需要配置不同的控制方案。

基本的控制方案有三种：顺序控制、时间计划控制和循环控制。

1.1 顺序控制顺序控制是最简单的交通信号灯控制方案，它依次控制交通灯的颜色。

设计电路需要先设置一个时钟，并定义各信号灯的状态，例如，当橙色灯亮的时候，等待5秒钟后，绿色灯亮；当绿色灯亮时，等待10秒钟后，红色灯亮。

这样的交通信号灯控制方案简单、稳定，但是不适用于复杂的交通环境。

1.2 时间计划控制时间计划控制是根据交通流量和道路容量的不同，对交通信号灯的时间进行调整的控制方案。

具体做法是，通过交通流量传感器测量每个方向的车辆流量并累积，运用时序控制器进行计算，并对红绿灯时间进行动态调整。

这样可以保证交通信号灯实时地适应不同的流量情况，但是需要大量的传感器和计算器。

1.3 循环控制循环控制是一种随机的交通信号灯控制方案，通过交通数据和计算机模型确定路口交通灯每轮的时间长度，并以不同的顺序轮换信号灯，这样按照循环周期可能使交通流量更加均衡，并且可以排除一些失误。

但是需要进行大量的计算，并且不适用于复杂的交通环境。

2. 仿真设计完成后，需要对交通信号灯控制电路进行仿真，以检验控制电路的稳定性和有效性。

仿真软件通常有多种，本文介绍两种常用的仿真软件。

2.1 QucsQucs是一个免费的仿真软件，具有模拟、线性和非线性仿真电路的能力，可以模拟电路和系统的频段、噪声和传输等特性。

在Qucs中，可以很容易地设计复杂的控制电路，通过仿真分析不同方案的控制效果。

2.2 SPICESPICE是一种常用的模拟软件，主要用于电路和系统仿真。

交通灯逻辑控制电路设计

交通灯逻辑控制电路设计
交通灯逻辑控制电路设计是一项必要的交通管理技术，用于控制十字路口的交通流量和秩序。

设计交通灯逻辑控制电路需要充分考虑交通流量、车速、车辆类型等因素，以保证交通流畅和安全。

交通灯逻辑控制电路设计的原理通常是通过安装在各个路口的
传感器、控制器和信号灯来实现的。

传感器用于检测车辆和行人的流量，控制器根据传感器采集的数据来控制信号灯的亮度和颜色，信号灯则会告知驾驶员和行人当前路口的通行状态。

交通灯逻辑控制电路的设计需要考虑多个因素，例如信号灯的时长、颜色切换频率、车辆和行人通行优先级等。

通常，设计师会使用电子控制器或微控制器来实现交通灯逻辑控制电路，以确保电路的可靠性和高效性。

在设计交通灯逻辑控制电路时，需要考虑交通安全和畅通的原则，严格按照交通法规的规定进行操作，以确保驾驶员和行人的安全。

同时，还需要考虑到节能和环保的理念，最大限度地减少能源浪费和环境污染。

总结起来，交通灯逻辑控制电路设计是一项复杂的技术工作，需要依据科学依据和实践经验来进行，以确保交通流畅和安全。

交通灯逻辑电路设计

交通灯逻辑电路设计
交通灯逻辑电路设计是利用数字电路实现对交通信号灯的控制。

一般来说，交通灯逻辑电路包括三个部分：红灯、黄灯和绿灯。

首先，我们需要确定每个灯的状态转换条件。

例如，当交通灯处于红灯状态时，如果检测到车辆或行人通过，则应将状态转换为黄灯；当黄灯状态持续一段时间后，如果没有检测到车辆或行人通过，则应将状态转换为绿灯；当交通灯处于绿灯状态时，如果检测到车辆或行人通过，则应将状态转换为黄灯。

其次，我们需要选择合适的数字电路元件来实现这些状态转换条件。

常用的数字电路元件包括触发器、计数器、译码器等。

根据具体需求，我们可以将这些元件组合起来形成一个完整的交通灯逻辑电路。

最后，我们需要进行仿真测试以确保交通灯逻辑电路的正确性。

通过模拟不同的场景和情况，我们可以验证交通灯逻辑电路是否能够正确地控制交通信号灯的状态转换。

总之，交通灯逻辑电路设计需要考虑多个因素，包括状态转换条件、数字电路元件选择和仿真测试等。

只有在充分考虑这些因素的基础上才能设计出高效可靠的交通灯逻辑电路。

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。

交通信号灯逻辑电路设计__数电课设

目录1 引言 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计背景 (1)1.3设计任务 (1)2 MULTISIM技术简介 (2)2.1 Multisim的发展历史 (2)2.2 Multisim 10的概述 (2)2.3 Multisim 10的基本操作界面 (3)3 总体设计 (5)3.1 总体设计思想 (5)3.2 秒脉冲发生器 (5)3.2.1 555定时器的简介 (5)3.2.2 555定时器的工作原理 (6)3.2.3 555定时器的引脚图及功能表介绍 (6)3.2.4 由555定时器构成的秒脉冲发生器 (7)3.3倒计时装置 (8)3.3.1 十进制加减法计数器74LS192的工作原理 (8)3.3.2 由74LS192构成的倒计时装置 (9)3.4数码显示装置 (10)3.5主控制电路 (11)3.5.1芯片74LS160的介绍 (11)3.5.2芯片74LS160的引脚图及功能表 (12)3.5.3 主控电路的构成 (13)3.6交通信号灯 (15)3.7夜间工作模式 (15)3.8手动控制部分与黄灯闪耀部分 (16)4 设计总结 (17)参考文献 (18)附录1 器件明细表 (19)附录2总设计电路MULTISIM仿真图........................................ 错误！未定义书签。

1 引言1.1设计目的学习了一个学期的《数字电子技术》课程，这次的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这一学期的学习状况。

在课程设计的同时让大家了解我们学习的课程在今后生活学习中所存在的意义和重要性，提高大家对这门课程的喜爱程度，为以后学习提供有力的动力。

另外，还可以让我们更加深入的了解交通灯等与我们所学知识有关的生活期间的工作原理。

更重要的是要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。

1.2设计背景在大、中城市，十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令，是司机和行人的行为准则。

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。

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。

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。

交通信号灯控制电路设计

交通信号灯控制电路设计交通信号灯是城市交通管理中不可或缺的一部分，它可以保障车辆和行人的交通安全。

在交通信号灯控制电路设计中，我们需要考虑信号灯的正常运行、灯光的亮灭以及交通流量的感应和控制等因素。

下面是一个基于自动感应和定时控制的交通信号灯控制电路设计。

1.电路组成这个交通信号灯控制电路包含以下几个主要部分：-交通流量感应电路-控制信号产生电路-信号灯控制电路-定时控制电路-电源电路2.交通流量感应电路交通流量感应电路可以使用红外传感器或车辆感应线圈来感应车辆和行人的交通流量。

红外传感器可以通过感应物体的红外辐射来检测车辆和行人的存在，而车辆感应线圈则可以感应到车辆经过时的电磁信号。

这些感应器将被放置在交通信号灯附近，以感知交通情况。

3.控制信号产生电路交通信号灯通常需要红、绿、黄三种不同的灯光亮灭组合。

控制信号产生电路可以根据交通流量感应电路的反馈信号产生相应的控制信号。

当感应到车辆或行人时，控制信号产生电路将产生相应的控制信号，以便控制信号灯的亮灭。

4.信号灯控制电路信号灯控制电路接收控制信号，并控制信号灯的亮灭。

在交通信号灯中，红灯通常用于停车，绿灯用于通行，黄灯用于警示。

信号灯控制电路通过控制交通信号灯的亮灭，实现交通流量的有序推进。

5.定时控制电路除了根据交通流量感应来控制信号灯的切换外，定时控制电路也是交通信号灯控制电路中的重要部分。

定时控制电路可以设置每个信号灯的时间段，以确保交通流量的平衡和有序。

6.电源电路为了确保交通信号灯能够正常工作，需要一个稳定的电源电路来为整个控制电路系统供电。

电源电路可以使用交流电源或直流电源，具体根据实际应用环境来选择。

综上所述，一个完整的交通信号灯控制电路设计包括交通流量感应电路、控制信号产生电路、信号灯控制电路、定时控制电路和电源电路。

这个设计可以根据交通流量和定时设置来控制信号灯的亮灭，以确保交通的安全和有序。

在实际的应用中，还可以结合传感器和无线通信技术来实现更智能的交通信号灯控制系统。

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。

交通灯控制逻辑电路设计(课程设计)之欧阳育创编

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。