交通信号灯控制器设计报告
交通信号灯控制器课程设计报告
交通信号灯控制器课程设计报交通信号灯控制器课程报告一.设计要求1、设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，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，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。
2、主、支干道交替允许通行，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒，设立45秒、25 秒计时、显示电路。
3、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。
提示：选择1HZ时钟脉冲作为系统时钟。
45秒、25秒、5秒定时信号用倒计时，计控制。
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45S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。
循环往复的执行这个过程。
设计中用两组红黄绿LED模拟两个方向上的交通灯，用4个7段数码管分别显示两个方向上的交通灯剩余时间，控制时钟由试验箱上频率信号1、2、时起始信号由主控电路给出，每当计满所需时间，计数器清零，由主控电路启、闭三色信号灯或启动另一计时电路。
二.设计思路本设计针对一条主干道和一条支干道汇合成的十字路口，进行南北和东西直行情况下交通灯提供。
根据状态机的设计规范，本次设计了四个状态之间的循环转化，其真值表及状态转化图如下所示三.程序说明1 •各输入输出变量说明：elk:计数时钟qclk：扫描显示时钟rst：复位信号，当rst为1时，控制器和计数器回到初始状态en:使能信号，当en为1时控制器开始工作，en为0时hold：特殊情况控制信号，hold为1时，主、支干道方向无条件显示为红灯seg：用于数码管的译码输出dig：用于选择显示的数码管（片选）numl：用于主干道方向灯的时间显示num2：用于支干道方向灯的时间显示light 1：控制主干道方向四盏灯的亮灭，其中，lightl[O卜lightl[2]分别控制主干道方向的绿灯、黄灯和红灯Hght2；控制支干道方向四盏灯的亮灭，其中，Hght2[0]-light2[2]分别控制支干道方向的绿灯、黄灯和红灯2 •输入输出及中间变量设置:module traffic(en,clk9qclk,rst,hold,numl,num2Jightl Jig ht2，seg，dig;input en,clk,qclk,rst9hold;output [5:0]dig;output[7:0] numl9num2;output[6:0]seg;output[2:0]lightl,light2;reg timl，tim2;reg [3:0]disp_dat;reg[6:0]seg;reg[7:0]numl，num2;reg [7:0] red 1 ,red2,green 1 ,green2,y ello wl ,y ello w2 reg[5:0]dig;reg [l:0]count;reg [ 1: OJstate 1 ,state2;reg [2: OJlight 1 Jight2;always @(en)if(!en) begingreenl<=8*b01000101;redl<=8fb00100101; yellow 1 <=8' bOOOOO 101; green2<=8*b00100101; red2<=8f b01000101; yellow2<=8,b00000101; end4 •主干道方向点亮顺序：always @ (posedge elk) //主干道 begin if(rst) beginlightl<=3f b001; numl<=greenl; end else if(hold) begin3 •初始状态设flightl<=3fbl00; numl<=greenl; end else if(en)begin if(!timl) begin case(statel)2fb00:begin numl<=greenl; statel<=2f b01; end2f b01: begin num 1 <=yellowl; statel<=2f bll; end 2'bll:b£gin numl<=redl; statel<=2f bl0; end2' b 10: begin num 1 <=yellow 1;statel<=2f b00; end default:lightl<=3,bl00; endcase endelse 〃主干道倒数计时 begin if(numl>0)if(numl[3:0]==0) begin numl[3:0]<=4,bl001; numl[7:4]<=numl[7:4]-l;lightl<=3,b001; lightlv=3'b010; lightl<=3f bl00;lightl<=3f b0X0;endelse numl[3:0]<=numl[3:0]-l;if(numl==l)timl<=0;endendelsebegin lightl<=3,b010; numl=2T b00; timl<=0; endend5 •支干道方向点亮顺序：always @ (posedge elk) //支干道beginif(rst)beginlight2v=3'bl00;num2<=red2;endelse if(hold)beginlight2v=3'bl00; num2<=red2; endelse if(en)beginif(!tim2)begintim2<=l;case(statel)2!b00:begin num2<=red2; state2<=2 f b01; end 2f b01: beginnum2<=yellow2; state2<=2f bll; end 2f bll: begin num2<=green2;state2<=2 *blO; end2' b 10: begin num2<=yellow2; state2<=2' bOO; end light2<=3f bl00; light2<=3,b010; light2<=3f b001; light2<=3f b010;default:light2<=3,bl00;endcaseendelse 〃支干道倒数计时beginif(num2>0)if(num2 [3:0]==0)beginnum2[3:0]<=4,bl001;num2 [7:4] <=num2 [7:4]-l; end else num2[3:0]<=num2[3:0] -1; if(num2==l)tim2<=0;end endelsebeginlight2<=3f b010; state2v=2'b00; tim2<=0;endend6 •数码管译码及显示：always @(posedge qclk) 〃定义上升沿触发进程begincount <= count +l T bl;end always @ (count) begincase(count)〃选择扫描显示数据2'dO : disp_dat <= numl[3:0]; 〃第一个数码管2'dl : disp_dat <= numl[7:4]; 〃第二个数码管2'd2 : disp_dat <= num2[3:0]; 〃第三个数码管2'd3 : disp_dat <= num2[7:4]; 〃第四default: disp_dat <= 0; endcaseendalways @ (count) begin case(count)数码管显示位2f d0 : dig<= 6P011111;//选择第一个数码 管显示 2f dl : dig<= 6P101111;//选择第二个数码 管显示 2P2 : dig <= 6P110111;//选择第三个数码 管显示2P3 : dig<= 6P111011;//选择第四个数码管显示default: dig<= 6^111111;endcase endalw 町s @ (disp_dat) begincase (disp_dat)〃七段译码个数码管〃选择4f b0000 : seg<= 7^0111111;〃显示” (T4'b0001 : seg <= 7^0000110; //显示T”4'b0010 : seg<= 7^1011011;〃显示”2”4f b0011 : seg<= 7^1001111;〃显示'3'4'b0100 : seg <=7^1100110; 〃显示”4”4^0101 : seg<= 7^1101101;〃显示”5”4^0110 : seg<= 7^1111101;〃显示”6”4'b0111 : seg<= 7^0000111;〃显示”7”4'bl000 : seg <= 7^1111111;4'bl001 seg <=g 曲*CW ulaion Kg LeC«l Hoti<Sxwiai Jlc XU*Sirrdat^rSatlioxiO Situldli (Brer w 釘| ◎ Ccrrc45boftRew!•... | 色 Ek.w* >•・ V«vef«r»sS>«ol*l i ・e ・od« TiaincI E *：.w7^1101111; // 显示”9”default:7P0111111;//不显示endcaseend endmodule三.仿真波形图IT - D;/t fic2/traffic - traffic 一 (Siaiolat ion Report - Sivulst ion曹 Z>Lo RdiQ vier "ojce, £s5i«rr-an« I«ol5 J>r 如生”seg<=1041kYiooiLin 1】10】1】 1】IO 】LomulOllll J10H1COO(01ICC010D 」I1UI0JumocjijuuvwuuuumifinwiRnjuinmfuuuiiifinnwuuuinjinmnjuu ififimuuuuuinnnjvuuuiJiG BOil Mil=3to 订“co 贩no»3 nca2 QClk r»t rst]38 <j>?TMoslcs Trr^Bar271邛 StatIcteivd 1205 m272MQ licl.il Q ltxhiz9：fl四.实物图。
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。
交通灯控制系统设计报告
交通信号灯控制系统设计一、设计目的1、学习LED数码管的原理及编程方法。
2、学习键盘的原理及编程方法。
3、掌握51单片机定时器与中断的使用。
4、掌握交通信号灯控制系统的原理和实现方法。
二、设计内容设计一个交通信号灯控制系统，要求：初始状态为两个方向的红灯全亮，时间6秒。
主干道绿灯亮，支干道红灯亮，主干道通车，时间为20秒。
主干道黄灯闪烁，支干道红灯亮，时间为6秒。
主干道红灯亮，支干道绿灯亮，支干道通车，时间为15秒。
主干道红灯亮，支干道黄灯闪烁，时间为6秒。
循环显示。
三、基本原理在车辆通行繁忙的十字交叉路口设置的交通灯控制系统，其特点是：道路较窄而车流量较大，主干道，支干道的车辆通行时间不等，，同时设有道路应急控制。
具体的情况是：在正常的情况下，东西支干道通行时间为20秒，南北主干道通行时间为15秒，每个方向在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮6秒钟，才能变换运行车道。
并且能够在人工监控状态下，如果一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。
而且有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行。
国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。
加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。
对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1．两车道的车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。
2．没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。
基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。
利用单片机控制技术．提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。
1.芯片的选择与简单介绍主控芯片采用AT89C52单片机。
交通信号灯控制器实验报告
交通信号灯控制器实验报告交通信号灯控制器⼀、设计任务及要求 (2)⼆、总体⽅案设计以及系统原理框图 (2)2.1、设计思路 (2)2.2、各模块相应的功能 (2)2.3、系统原理图 (3)三、单元电路设计 (3)3.1、车辆检测电路 (3)3.2、主控电路 (4)3.3、灯控电路 (5)3.4、计时控制电路 (6)3.5、计时显⽰电路 (6)3.6、反馈控制电路 (7)3.7、置数电路 (7)3.8、时基电路 (7)四、⼯作原理 (8)五、电路的软件仿真及结果分析 (8)5.1、时基电路（555接成的多谐振荡器）的电路图以及波形的显⽰ (8)5.2、结果分析 (10)六、电路的组装调试 (10)6.1、使⽤的主要仪器和仪表 (10)6.2、调试电路的⽅法和技巧 (10)6.3、调试中出现的问题、原因和排除⽅法 (11)七、收获、存在的问题和进⼀步的改进意见 (11)7.1、存在的问题和进⼀步的改进意见 (11)7.2、收获以及⼼得体会 (12)附录⼀：电路所⽤元器件 (14)附录⼆：电路全图 (15)附录三：实际电路图 (16)⼀、设计任务及要求在⼀个主⼲道和⽀⼲道汇交叉的⼗字路⼝，为了确保车辆⾏车安全，迅速通⾏，设计⼀个交通信号灯控制电路，要求如下：1、⽤两组红、绿、黄发光⼆极管作信号灯，分别指⽰主道和⽀道的通⾏状态。
2、通⾏状态⾃动交替转换，主道每次通⾏30秒，⽀道每次通⾏20秒，通⾏交替间隔时为5秒。
3、通⾏状态转换依照“主道优先”的原则，即：当主道通⾏30秒后，若⽀道⽆车则继续通⾏；当⽀道通⾏20秒后，只有当⽀道有车且主道⽆车时才允许继续通⾏。
（⽤按键模拟路⼝是否有车）4、设计计时显⽰电路，计时⽅式尽量采⽤倒计时。
⼆、总体⽅案设计以及系统原理框图2.1、设计思路本次设计采⽤模块划分的⽅法，每个模块完成⼀项功能，最后将各个模块连接起来，设计完成后，⽤Multisim进⾏仿真，仿真成功后，再去实验室焊接调试。
课程设计报告——交通信号灯控制器
目录一、设计背景 (2)二、任务和要求 (2)三、总体设计方案 (3)1.状态设置 (3)2.系统框图 (3)a.系统总框图 (3)b.系统状态转换框图 (4)四、单元电路设计 (4)1.倒计时电路（定时电路） (4)2.状态控制器（主控电路） (5)3.交通灯显示电路、 (5)4.数码管显示 (6)5.置数变换电路 (6)6.流量控制电路 (7)五、总电路原理图 (8)六、总电路图 (9)七、原件清单 (10)八、电路连接与调试 (10)九、设计总结 (10)十、参考文献 (11)一、 设计背景在现代城市中，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。
二、任务和要求红绿灯交通信号系统外观示意图如图1所示。
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（主干道）绿灯亮的时间是45s ，另一个方向上（支干到）绿灯亮的时间是25s ，黄灯亮的的时间都是5s 。
3.要求加装一流量控制电路，使电路拥有流量控制功能，既：当一条路上无车，另一条路上有车时，这条路上的绿灯长亮，另一条路上红灯长亮。
三、总体设计方案1.状态设置状态1（00）：主车道的绿灯亮，车道，人行道通行；南北方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行。
状态2（01）：主车道的黄灯亮，车道，人行道缓行；南北方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；状态3（10）：支车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；南北方向车道的绿灯亮，车道，人行道通行；状态4（11）：支车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；南北方向车的黄灯亮，车道，人行道缓行；2.系统框图a.系统总框图流量控制电路b.系统状态转换框图图2 工作流程图四、单元电路设计1.倒计时电路（定时电路）倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192、一个非门和一或门构成。
交通信号灯控制系统设计实验报告
交通信号灯控制系统设计实验报告设计目的：本设计旨在创建一个交通信号灯控制系统，该系统可以掌控红、绿、黄三种交通信号灯的工作，使其形成一种规律的交替、循环、节奏，使车辆和行人得以安全通行。
设计原理：在实际的交通灯系统中，通过交通灯控制器控制交通灯的工作。
一般采用计时器或微电脑控制器来完成，其中微电脑控制器可以方便地集成多种控制模式，并且灵活易于升级。
在本设计中，我们采用了基于Atmega16微控制器的交通信号灯控制系统。
该系统通过定时器中断、串口通信等技术来实现。
由于控制的是三个信号灯的交替，流程如下：绿灯亮：红灯和黄灯熄灭绿灯由亮到灭的时间为10秒黄灯亮：红灯和绿灯熄灭黄灯由亮到灭的时间为3秒红灯亮：绿灯和黄灯熄灭红灯由亮到灭的时间为7秒重复以上过程硬件设计：整个系统硬件设计包含ATmega16控制器、射频芯片、电源模块和4个灯组件。
ATmega16控制器采用DIP封装，作为主要的控制模块。
由于需要串口通信和遥控器控制，因此添加了RF24L01射频芯片。
该射频芯片可以很方便地实现无线通信和小型无线网络。
4个灯组件采用红、绿、黄三色LED灯与对应300Ω电阻并连。
电源模块采用5V稳压电源芯片和电容滤波，确保整个系统稳定可靠。
软件设计：通过ATmega16控制器来实现交通信号灯控制系统的功能。
控制器开始执行时进行初始化，然后进入主循环。
在主循环中，首先进行红灯亮的操作，接着在计时时间到达后执行黄灯亮的过程，然后执行绿灯亮的过程，再到计时时间到的时候执行红灯亮的过程。
每个灯持续时间的计时采用了定时器的方式实现，在亮灯过程中，每秒钟进行一次计数，到达相应的计数值后，切换到下一步灯的操作。
在RF24L01射频芯片的支持下，可以使用无线遥控器来对交通信号灯的控制进行远程控制。
在系统初始化完成后，通过串口通信对RF24L01进行初始化，然后进入控制循环。
在这个控制循环中，接收到遥控器的指令后，进行相应的控制操作，如开、关灯等。
交通信号灯自动控制系统设计报告doc
目录一．设计任务与要求二．方案设计论证与可行性分析三．单元电路设计四．参数计算五．安装与调试六．性能测试与分析心得七．参考文献八．元件清单附录1、程序设计与分析2、操作说明一、设计任务与要求1．任务十字路口交通信号指示系统示意图设计并制作一个如上图所示的十字路口交通信号自动控制模拟指示系统。
设该路口由A、B两条通行干道相交而成，四个路口各设一组红、黄、绿三色信号灯，用两位数码管作倒计时显示。
十字路口交通信号模拟指示系统的工作流程如下图所示。
十字路口交通信号模拟指示系统工作流程图2.设计要求1．系统基本功能要求（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况固定于任何一种工作模式。
2．发挥部分（1）具有时间控制功能，交通信号灯工作时间：05：00～23：00；其余时间两个干道上的黄色信号灯闪烁显示;（2）绿色信号灯倒计时最后3秒和黄色信号灯显示时闪烁显示。
（闪烁频率：1Hz）;（3）其它功能。
二、方案设计论证与可行性分析2.1硬件设计（1）单片机预选用51系列，但没买到，选用了AT89S52单片机，其内部带有8KB的程序存储器ROM，设计时无需外接程序存储器，为设计和调试带来极大的方便。
(2) 键盘系统：设置3个程序按键：设置键、增加键、减少键，另需配置一个非程序按键：系统复位键。
（3）电源供电系统：本系统采用220V电源供电，应设计相应的稳压电源电路。
但设计竞赛受时间和经费限制，也可采用现成的5V直流稳压电源供电，这样可以节约设计时间、简化设计过程。
(4)两个干道的红绿灯用发光二极管（红、黄、绿）显示（5）两个干道时间显示采用二位共阴数码管软件设计：（1）系统资源分配：为了便于程序的设计、阅读及修改，需要先对系统的存储器资源进行分配和说明。
交通信号灯设计 工程设计报告
工程设计报告项目名称：交通信号控制器2012.2.27一、功能和性能要求（1）设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，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，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。
（2）主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。
主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。
（3）主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行40秒，支干道每次放行40秒，左转允许20秒。
（4）在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外，设立5秒计时、显示电路。
（5）设置紧急情况处置方案。
二、总体设计方案，方案比较，比较结论。
（一），方案比较与论证方案一：应用CPLD器件。
采用CPLD器件设计起来结构清晰，各个模块从硬件上设计起来相对简单，控制与显示模块间的连接也会比较方便，但是考虑到成本，EDA在功能扩展上比较受限制，而且EDA占用的资源也相对多一些，从成本上来讲，用CPLD器件来设计没有什么优势。
方案二：应用单片机。
单片机有丰富的中断源，方便本实验的设计，它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些调用。
I/O 口功能也比较强大，方便使用，方便对设计进行扩展，使设计更加完善，成本也相对低一些，虽然在控制与显示的结合上有些复杂，但和前者相比用单片机设计还是比较可行的。
（二）、具体设计思路作为一个交叉路口交通信号灯控制器，其东西、南北两个方向除了设置红、黄、绿、左拐4盏信号灯指示是否允许通行外，还设有时钟，以倒计时方式显示每条路允许通行或禁止通行的时间。
东西、南北两个方向各种信号灯的亮、灭时间能非常方便地进行设置和修改，使控制器既可用于两方向通行时间相同的普通交叉路口，也可通过参数的设置或修改用于通行时间不同的主辅路口。
正常运行时，交通等亮灯的状态转换如表所示。
交通信号灯控制系统设计实验报告
十字路口交通信号灯控制系统设计专业：应用电子技术班级：09应电五班*名：**0906020129*名：***0906020115指导教师：***2011.6.11目录摘要…………………………………………………….……….3.一、绪论 (4)二、PLC 的概述 (5)2.1、概述 (5)2.2、PLC的特点 (5)2.3、PLC的功能 (5)三、交通灯控制系统设计 (6)3.1、控制要求 (6)3.2、交通灯示意图 (6)3.3、交通灯时序图 (7)3.4、交通灯流程图 (7)3.5、I/0口分配 (8)3.6、定时器在1个循环中的明细表 (8)3.7、程序梯形图 (10)四、设计总结 (12)参考文献 (12)摘要PLC可编程控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。
由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时具内部定时器资源十分丰富，可对目前普通的使用的“渐进式”信号灯进行精确的控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。
因此现在越来越多的将PLC应用于交通灯系统中。
同时，PLC本身还具有通讯联网的功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。
一、绪论当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车俩最常见和最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已经出现。
1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前得广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。
交通灯控制器设计报告
（封面）XXXXXXX学院交通灯控制器设计报告题目：院（系）：专业班级：学生姓名：指导老师：时间：年月日设计内容及要求（题目）任务1：交通灯控制器的设计设计内容与要求①设计一个十字路口交通信号灯的控制电路。
要求红、绿灯按一定的规律亮和灭，并在亮灯期间进行倒计时，且将运行时间用数码管显示出来。
②绿灯亮时，为该车道允许通行信号，红灯亮时，为该车道禁止通行信号。
要求主干道每次通行时间为Tx秒，支干道每次通行时间为Ty秒。
每次变换运行车道前绿灯闪烁，持续时间为5秒。
即车道要由X转换为Y时，X在通行时间只剩下5秒钟时，绿灯闪烁显示，Y仍为红灯。
③可以对X，Y车道上交通灯运行的时间进行重新设置，20≦Tx≦99 ,10≦Ty≦39④对器件进行在系统编程和实验验证。
⑤写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。
可以看得出其实四个状态可以简化，在后期实施的时候为了简化故将四个状态转换成了两个状态，即为干路和支路的两个不同的状态修改后的状态结构框图如下（未加附加功能）：State1:干路绿灯开始常亮，支路红灯开始常亮，等到了干路计时还剩下五秒的时候，干路绿灯交替闪亮，支路红灯不变。
State2: 2.干路转换为红灯常亮，支路变为为绿灯常亮，等到了支路计时还剩下五秒的时候，支路绿灯交替闪亮，干路红灯不变。
在分析系统的组成结构，可以知道系统大概有三个部分组成，其中不难得出，包括：1.显示部分：分为指示灯显示和数码管显示（其中这两者应该是同步的，同一控制器，秒脉冲控制）。
2.计数部分：计数器递减计数要求是以秒脉冲计数，当达到指定时间要有重置部分将时间重置，重新计数。
3.控制部分:提供秒脉冲时钟信号，控制数码管和指示灯的变化以及设置时间等功能。
三部分之间的关系可以表达为：重置计数器重新开始计数控制时间达到预定值经上面分析，大致可以得到整个交通灯的结构框图：系统框图经过分析可知，该设计需要时钟信号，所以需要秒脉冲信号 1.信号发生器要显示亮灯时间需要 2.计数器3.数码显示器对于主路和支路需要显示红绿灯，故需要4.信号显示灯5.状态译码器其中各部分功能如下：交通指示灯：显示主支路通行情况；数码管显示：显示通行剩余时间，从绿灯亮起开始计算，转换灯的颜色后重新计数；状态译码器：经控制器控制，输出交通指示灯和数码管显示当前状态；控制器：控制状态译码器的输出状态和控制递减计数器的计数和重置；重置装置：接收控制器的命令，在相应的时段使递减计数器重置，重新从预设值递减；减法计数器：控制数码显示管的数值计时显示；分频器：将脉冲信号提供的源信号进行分频，得到秒脉冲信号；脉冲源信号：为整个电路提供初始脉冲源信号；设置时间: 由控制器输入设置，改变主支路上的绿灯的时间。
交通灯控制实验报告
一、实验目的1. 理解交通灯控制系统的工作原理和基本组成。
2. 掌握PLC（可编程逻辑控制器）编程和调试方法。
3. 学习交通灯控制系统的硬件连接和电路设计。
4. 提高实际应用中解决复杂问题的能力。
二、实验原理交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分，其基本原理是通过对交通信号灯进行控制，实现交通流量的有序疏导。
本实验采用PLC作为控制核心，通过编写程序实现对交通灯的定时控制。
三、实验器材1. PLC主机2. 交通灯控制模块3. 电源模块4. 交通灯模型5. 连接线四、实验步骤1. 硬件连接：- 将PLC主机与交通灯控制模块、电源模块和交通灯模型连接。
- 将PLC主机与计算机连接，以便进行程序编写和调试。
2. 程序编写：- 根据交通灯控制要求，编写PLC程序。
- 程序主要包括以下部分：- 启动信号处理：检测启动开关状态，控制交通灯开始工作。
- 定时控制：根据设定的时间，控制交通灯的红、黄、绿灯亮灭。
- 紧急处理：检测紧急处理开关状态，实现交通灯的紧急控制。
3. 程序调试：- 在计算机上运行PLC程序，观察程序运行效果。
- 根据实际情况，对程序进行调试和优化。
4. 实验验证：- 在实际硬件环境中运行程序，观察交通灯控制效果。
- 验证程序是否满足实验要求。
五、实验结果与分析1. 实验结果：- 在实验过程中，成功实现了交通灯的控制，实现了红、黄、绿灯的定时切换。
- 在紧急情况下，能够实现交通灯的紧急控制。
2. 结果分析：- 通过实验，掌握了PLC编程和调试方法，提高了实际应用中解决复杂问题的能力。
- 实验结果表明，所设计的交通灯控制系统具有良好的稳定性和可靠性。
六、实验总结本次实验成功实现了交通灯控制系统的设计与实现，达到了预期目标。
通过实验，我们掌握了以下知识点：1. 交通灯控制系统的工作原理和基本组成。
2. PLC编程和调试方法。
3. 交通灯控制系统的硬件连接和电路设计。
本次实验提高了我们的实际应用能力，为以后从事相关领域工作奠定了基础。
简易交通信号灯控制器课程设计报告书
《电工与电子技术基础》课程设计报告题目__________ 简易交通信号灯控制器__________学院（部）汽车学院 ___________________专业____________ 车辆工程 ___________________班级______________________________学生________________________学号______________________________6 ____ 月.29—日至_7—月3_日共一周目录一、主要技术指标和要求 (2)二、摘要 (2)三、总体设计方案论证及选择 (2)四、设计方案的原理框图、总体电路原理图及说明1、设计方案的原理框图 (3)2、总体电路原理图及说明 (4)五、单元电路设计、主要元器件选择与电路参数计算1、C P脉冲发生器电路 (5)2、主控电路模板 (7)3、组合逻辑电路模块 (8)4、负载电路 (11)六、收获与体会，存在的问题 (12)七、参考文献 (13)八、附件（元件材料清单、原理电路图或其他说明） (14)一、主要技术指标和要求(1)定周控制：主干道绿灯亮45秒，只感支干道绿灯亮25秒；(2)每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡；(3)分别用红、黄、绿色放光二极管表示信号灯；(4)设计计时显示电路。
二、摘要在现代城市中，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。
目前的交通信号灯电路大多分为主干道电路和支干道电路，通过适当的控制电路分别对主干道和支干道进行控制，达到合理的亮灭规律，从而很好的规人们的出行秩序。
本文设计的简易交通信号灯控制器方案分四大模块：1，脉冲信号发生模块。
采用555秒脉冲发生器提供脉冲信号；2,主控制器模块。
采用74LS161型4位同步二进制计数器加上清零电路；3,组合逻辑电路模块。
利用74LS161的四个输出端和门电路构成组合逻辑电路来输出相应的高电平或低电平；4,负载。
微机控制红绿灯设计报告
微机控制红绿灯设计报告一、引言红绿灯是道路上的常见交通设施，它通过控制信号灯的颜色来指示车辆和行人行进或停止。
传统的红绿灯控制方法是通过机械装置来实现定时切换，这种方法存在一定的缺陷，比如不能根据实际道路情况灵活调整信号时间。
为了提高交通效率和安全性，我们设计了一种基于微机控制的红绿灯系统。
二、设计目标本设计的目标是利用微机控制技术实现红绿灯的智能控制，使红绿灯能够根据实时交通情况进行优化调整，从而提高道路的通行效率和安全性。
三、系统组成本红绿灯系统由以下几个组件组成：1. 微控制器：采用先进的微控制器作为控制器，用于控制灯光的切换和时间调整。
2. 红绿灯指示灯：采用高亮度LED灯作为指示灯，通过改变亮灭状态来表达红绿灯信号。
3. 传感器：安装于道路两侧的传感器用于检测车辆和行人的存在和数量。
4. 通信模块：与交通管理中心进行通信，接收和发送实时交通数据。
四、系统工作原理1. 初始状态：红绿灯系统默认为定时控制状态，即按照一定轮询周期切换红绿灯信号。
2. 传感器检测：传感器实时检测车辆和行人的存在和数量，并将数据传输给控制器。
3. 数据分析和处理：控制器根据传感器数据和预设的智能算法进行分析和处理，并根据道路情况进行优化调整。
4. 信号调整：控制器根据分析结果生成信号指令，通过控制红绿灯指示灯的亮灭状态来实现信号调整。
5. 通讯与监控：控制器通过通信模块与交通管理中心进行通信，实时发送交通数据，接收控制指令，并进行系统的监控和管理。
五、系统特点1. 智能优化：系统通过传感器数据的实时采集和智能算法的应用，能够根据实际道路情况进行红绿灯的优化调整，提高交通效率。
2. 实时监控：控制器通过通信模块与交通管理中心实时通信，能够接收控制指令并发送交通数据，实现系统的实时监控和管理。
3. 灵活可调：通过微控制器的编程和算法的优化，系统的红绿灯信号时间可以根据不同交通情况灵活调整，适应不同道路需求。
六、系统应用和展望本设计的红绿灯控制系统可以广泛应用于城市道路交通，可以为交通管理提供科学有效的决策依据。
交通信号灯控制器报告
课程设计(综合实验)报告( 2014-- 2015年度第一学期)名称：电子技术综合实验题目：交通信号灯控制器院系：电气与电子工程学院班级：电气1205学号：1121140111学生姓名：刘洋指导教师：柳赟设计周数：一周成绩：日期：2015年1月23日目录《电子技术综合实验》任务书 (1)一、综合实验的目的与要求 (3)1. 综合实验的目的 (3)2. 综合实验的要求 (3)3. 交通信号灯控制器的设计要求 (3)二、设计框图及电路系统概述 (5)1. 设计思路 (5)2. 系统框图 (5)三、各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算 (7)1. 信号输入电路 (7)2. 控制电路 (7)3. 译码器 (9)4. 计数器（计时器） (10)5. 总电路图 (11)四、调试过程 (12)五、综合实验总结 (13)六、参考文献 (14)附录（完整实验电路、集成电路介绍、实验所用元器清单） (15)《电子技术综合实验》任务书一、目的与要求1.目的1.1 课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。
1.2 注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。
1.3 培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。
1.4 提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。
2.要求2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。
2.2 根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。
要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。
2.3 进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。
2.4 学会电子电路的安装与调试技能，利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。
交通信号控制器设计报告
交通灯控制器设计报告专业：勘查技术与工程班级：勘查学号：姓名：日期：2009-12-23目录一、设计要求: (3)二、设计思路: (3)三、硬件电路设计: (4)四、程序设计: (6)五、实验总结: (12)六、参考文献: (12)一、设计要求利用EDA/SOPC实验开发平台提供的八位七段管码显示模块以及EP2C35核心板，实现交通灯信号控制器。
设交通灯信号控制器用于主干道的交叉路口，要求是优先保证主干道的畅通，因此，平时处于“主干道绿灯，支道红灯”状态。
（1）当处于“主干道绿灯，支道红灯”状态A.主干道有车要求通行，支道也有车要求通行时，若主干道通行时间大于等于30秒，切换到“主黄，支红”，4秒后切换到“主红，支绿”状态。
B. 主干道无车要求通行，支道有车要求通行时，立即切换到“主黄，支红”，4秒后切换到“主红，支绿”。
C.其它情况保持“主绿，支红”。
（2）当处于“主干道红灯，支道绿灯”状态A. 支道有车要求通行时，保持“主红，支绿”状态，但最多保持30秒然后自动切换到“主红，支黄”状态，4秒后切换到“主绿，支红”状态。
B. 支道无车要求通行时，立即切换到“主红，支黄”， 4秒后切换到“主绿，支红”。
C.其它情况保持“主绿，支红”。
（3）利用八位七段管码显示模块其中的2位实现时间显示。
（4）扩展要求：自主设计（如改变各交通灯亮灭的时间，丰富控制逻辑等）二、设计思路1. 从题目要求中不难看出交通灯一共有四个状态，分别为主绿，支红；主黄，支红；主红，支绿；主红，支黄。
根据题目要求得各状态之间转换关系如图（1）所示图（1）注：ＳＭ＝１，主干道有车；ＳＭ＝０，主干道无车；ＳＲ＝１，支干道有车；ＳＲ＝０，支干道无车；ｎｕｍ灯亮时间；根据设计要求和系统所具有的功能，并参考相关的文献资料，经行方案设计，可以画出如图（2）所示的交通信号灯控制器的系统框图。
图（2）三﹑硬件电路设计（1）分频器分频器实现的是将高频时钟信号转换成低频的时钟信号，用于触发控制器、计数器和扫描显示电路。
红绿灯控制器设计报告
《数字逻辑电路设计》课程设计总 结 报 告题目：红绿灯控制器指导教师:设计人员（学号）：班级：日期：一、 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：（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），红灯时间为学号后两位，红灯时间=绿灯时间+黄灯时间（≤10s ）3、给定条件：只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。
十字路口交通示意图二、设计框图及整机概述三、各单元电路的设计方案和原理说明1、加法计数器此电路实现的红灯显示22秒（即从0~21s），绿灯=17秒（即从0~16s），黄灯=5秒（即从17s~21s）。
用两片的74LS160设计成22进制的加法计数器。
给十位的计数器使其计数加1。
当计数计成0010 0001状态时，需产生一个脉冲与Q B相与并取反后连接至两片74LS160使计数的两片74LS160置零。
将Q B2的置零端，即可实现。
2、信号灯转换器（1）当数码管显示为0s~16s时，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮；（2）当数码管显示为17s~21s时，东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮。
（3）接着数码管再显示为0s~16s时，东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮。
（4）数码管再显示为17s~21s时，东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮。
故，当计数计到0001 0110（16s）和0010 0001（21s）时分别需要产生一个脉冲给控制指示灯的74LS160芯片使其计数加1。
R2=B , Y2=B’A ， G2=B’A’四、调试过程及结果分析1、计数器部分计数器为22进制，从0至21，调试结果与原理相同。
2、信号灯控制部分当数码管显示为0s~16s时，R1,G2亮；当数码管显示为17s~21s时，R1，Y2亮。
接着数码管再显示为0s~16s时，R2，G1亮；数码管再显示为17s~21s时，R2，Y1亮。
交通信号灯控制器课程设计报告
交通信号灯控制器课程设计报告交通信号灯控制器课程报告一．设计要求1、设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，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，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。
2、主、支干道交替允许通行，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒，设立45秒、25秒计时、显示电路。
3、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。
提示:1、选择1HZ时钟脉冲作为系统时钟。
2、45秒、25秒、5秒定时信号用倒计时，计时起始信号由主控电路给出，每当计满所需时间，计数器清零，由主控电路启、闭三色信号灯或启动另一计时电路。
二．设计思路本设计针对一条主干道和一条支干道汇合成的十字路口，进行南北和东西直行情况下交通灯控制。
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45S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。
循环往复的执行这个过程。
设计中用两组红黄绿LED模拟两个方向上的交通灯，用4个7段数码管分别显示两个方向上的交通灯剩余时间，控制时钟由试验箱上频率信号提供。
根据状态机的设计规范，本次设计了四个状态之间的循环转化，其真值表及状态转化图如下所示目前状态下一状态输出Light1 Light2S0=00 S1=01 001 100 S1=01 S2=10 010 010 S2=10 S3=11 100 001 S3=11 S0=00 010 010S0S3 S1S2三．程序说明1.各输入输出变量说明：clk:计数时钟qclk：扫描显示时钟rst：复位信号，当rst为1时，控制器和计数器回到初始状态en:使能信号，当en为1时控制器开始工作，en为0时hold：特殊情况控制信号，hold为1时，主、支干道方向无条件显示为红灯seg：用于数码管的译码输出dig：用于选择显示的数码管（片选）num1：用于主干道方向灯的时间显示num2：用于支干道方向灯的时间显示light1：控制主干道方向四盏灯的亮灭，其中，light1[0]~light1[2]分别控制主干道方向的绿灯、黄灯和红灯light2：控制支干道方向四盏灯的亮灭，其中，light2[0]~light2[2]分别控制支干道方向的绿灯、黄灯和红灯2.输入输出及中间变量设置：moduletraffic(en,clk,qclk,rst,hold,num1,num2,light1,lig ht2,seg,dig;input en,clk,qclk,rst,hold;output [5:0]dig;output[7:0] num1,num2;output[6:0]seg;output[2:0]light1,light2;reg tim1,tim2;reg[3:0]disp_dat;reg[6:0]seg;reg[7:0]num1,num2;reg[7:0]red1,red2,green1,green2,yellow1,yellow2 ;reg[5:0]dig;reg [1:0]count;reg[1:0]state1,state2;reg[2:0]light1,light2;3.初始状态设置：always @(en)if(!en)begingreen1<=8'b01000101;red1<=8'b00100101;yellow1<=8'b00000101; green2<=8'b00100101;red2<=8'b01000101;yellow2<=8'b00000101;end4.主干道方向点亮顺序：always@(posedge clk) //主干道beginif(rst)beginlight1<=3'b001;num1<=green1;endelse if(hold)beginlight1<=3'b100;num1<=green1;endelse if(en)beginif(!tim1)begintim1<=1;case(state1)2'b00:begin num1<=green1; light1<=3'b001; state1<=2'b01; end2'b01:begin num1<=yellow1; light1<=3'b010; state1<=2'b11; end2'b11:begin num1<=red1; light1<=3'b100; state1<=2'b10; end2'b10:begin num1<=yellow1; light1<=3'b010; state1<=2'b00; enddefault:light1<=3'b100;endcaseendelse //主干道倒数计时beginif(num1>0)if(num1[3:0]==0)beginnum1[3:0]<=4'b1001;num1[7:4]<=num1[7:4]-1;endelse num1[3:0]<=num1[3:0]-1;if(num1==1)tim1<=0;endendelsebeginlight1<=3'b010;num1=2'b00;tim1<=0;endend5.支干道方向点亮顺序：always@(posedge clk) //支干道beginif(rst)beginlight2<=3'b100;num2<=red2;endelse if(hold)beginlight2<=3'b100;num2<=red2;endelse if(en)beginif(!tim2)begintim2<=1;case(state1)2'b00:begin num2<=red2; light2<=3'b100; state2<=2'b01; end2'b01:begin num2<=yellow2; light2<=3'b010; state2<=2'b11; end2'b11:begin num2<=green2; light2<=3'b001; state2<=2'b10;end2'b10:begin num2<=yellow2; light2<=3'b010; state2<=2'b00;enddefault:light2<=3'b100;endcaseendelse //支干道倒数计时beginif(num2>0)if(num2[3:0]==0)beginnum2[3:0]<=4'b1001;num2[7:4]<=num2[7:4]-1;endelse num2[3:0]<=num2[3:0]-1;if(num2==1)tim2<=0;endendelsebeginlight2<=3'b010;state2<=2'b00;tim2<=0;endend6.数码管译码及显示：always @(posedge qclk) //定义上升沿触发进程begincount <= count +1'b1;endalways @( count)begincase(count) //选择扫描显示数据2'd0 : disp_dat <= num1[3:0]; //第一个数码管2'd1 : disp_dat <= num1[7:4]; //第二个数码管2'd2 : disp_dat <= num2[3:0]; //第三个数码管2'd3 : disp_dat <= num2[7:4]; //第四个数码管default : disp_dat <= 0;endcaseendalways @(count)begin case(count) //选择数码管显示位2'd0 : dig<= 6'b011111;//选择第一个数码管显示2'd1 : dig<= 6'b101111;//选择第二个数码管显示2'd2 : dig <= 6'b110111;//选择第三个数码管显示2'd3 : dig<= 6'b111011;//选择第四个数码管显示default : dig<= 6'b111111;endcaseendalways @(disp_dat)begincase (disp_dat) //七段译码4'b0000 : seg<= 7'b0111111; //显示"0"4'b0001 : seg <= 7'b0000110; //显示"1"4'b0010 : seg<= 7'b1011011; //显示"2"4'b0011 : seg<= 7'b1001111; //显示"3"4'b0100 : seg <= 7'b1100110; //显示"4"4'b0101 : seg<= 7'b1101101; //显示"5"4'b0110 : seg<= 7'b1111101; //显示"6"4'b0111 : seg<= 7'b0000111; //显示"7"4'b1000 : seg <= 7'b1111111; //显示"8"4'b1001 : seg <=7'b1101111; //显示"9"default: seg<= 7'b0111111;//不显示endcaseendendmodule三．仿真波形图四．实物图。
(数电课程设计)交通信号灯设计报告
交通信号灯控制器设计报告摘要：数字电子技术是一门实践性很强的课程，而数电课程设计是实践环节的重要组成部分，它给我们提供了一个理论联系实际、检验知识、加深认识、开拓思维、汲取新知识的机会。
数电课程的内容虽然只是一个简单的数字系统，但在思考问题、提出问题、解决疑难、排除障碍的过程中，却能达到升华所学知识、训练综合、创新能力及团队合作能力之目的。
在完成本次作业的过程中，可以学到PROTEL99及QUARTUSII软件的使用方法，并且掌握状态机的设计方法及利用数字电路实现自动控制的思路和方法。
通过查阅文献，我们基本上了解了EPF10K20TC144-4芯片的基本功能，会使用软件进行仿真和生成电路，并用Verilog HDL语言很好的对硬件进行了设计和描述。
同时也对倒计时显示电路、可预置数的计数器，译码电路及状态机进行了逻辑设计，并做好了PCB模板。
通过数电课程论文的写作使我们熟悉了论文的书写要求，训练了我们如何条理、全面、流畅的表达自己的设计成果的能力，收获颇丰，受益匪浅。
关键词：控制器，计数器，译码器第1章：概述随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，信号灯在人们的生活中起着越来越重要的作用。
当前，大量的信号灯控制电路正向着数字化、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发展，交通问题越来越引起人们的关注。
随着社会的发展和城市规模的不断扩张，城市交通成为制约城市发展的一大因。
因此，许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多种方案，而大多数都为交通指挥灯，本电路也是基于前人设计的基础上进行改进的，全部采用数字电路组成，较以往的方案更为精确。
1.1市场上现有的交通信号灯的设计方案：1.1.1基于PLC的设计：图1.基于PLC的交通信号控制器PLC具有以下几个特点：1：编程方法简单易学。
2：硬件配套齐全，用户使用方便。
3：通用性好，适用性强。
4：可靠性高，抗干扰能力强。
交通信号灯的plc控制实验报告
交通信号灯的plc控制实验报告交通信号灯的PLC控制实验报告摘要：本实验旨在通过PLC控制交通信号灯的变换，以实现交通流量的优化和交通事故的减少。
通过对PLC编程的学习和实践，我们成功地设计了一个基于PLC的交通信号灯控制系统，并进行了相应的实验验证。
1. 引言交通信号灯是城市道路交通管理的重要组成部分，它通过不同颜色的信号灯指示车辆和行人的通行情况。
传统的交通信号灯控制方式往往由定时器控制，无法根据实际交通情况进行灵活调整，容易造成交通拥堵和事故。
而PLC作为一种可编程控制器，具有灵活性强、可靠性高的特点，可以实现对交通信号灯的智能控制。
2. 实验目的本实验的主要目的是设计一个基于PLC的交通信号灯控制系统，实现对交通流量的优化和交通事故的减少。
通过实验验证PLC在交通信号灯控制方面的应用效果，并对实验结果进行分析和总结。
3. 实验装置和方法本实验所使用的装置包括PLC控制器、交通信号灯模型和传感器。
首先，我们根据实际交通场景设计了交通信号灯的控制逻辑，并使用PLC编程软件进行程序设计。
然后，将PLC控制器与交通信号灯模型和传感器连接，进行实验验证。
4. 实验结果和分析在实验过程中，我们通过改变交通信号灯的控制逻辑，模拟不同交通流量情况下的信号灯变换。
通过观察和记录交通流量、通行时间等数据，我们发现PLC控制下的交通信号灯能够更加准确地根据实际情况进行调整，提高交通效率。
同时，我们还进行了多组实验对比，验证了PLC控制相较于传统定时器控制的优势。
5. 实验总结通过本次实验，我们深入了解了PLC在交通信号灯控制方面的应用。
PLC控制可以根据实际交通情况进行智能调整，提高交通效率，减少交通事故的发生。
然而，我们也发现在实际应用中，PLC控制系统的可靠性和稳定性仍然存在一定的挑战，需要进一步的研究和改进。
6. 展望未来，我们将继续研究和改进基于PLC的交通信号灯控制系统。
我们希望能够进一步提高系统的可靠性和稳定性，实现更加智能化和精准化的交通信号灯控制。
“智能”交通信号灯模拟控制系统设计报告
“智能”交通信号灯模拟控制系统设计报告1．在DVCC实验箱上，学习模拟交通灯控制的实现方法。
2．熟练掌握用定时器来控制时间。
3．掌握数码管的显示“智能”交通信号灯模拟控制系统设计报告一、课程设计的目的：1．在DVCC实验箱上，学习模拟交通灯控制的实现方法。
2．熟练掌握用定时器来控制时间。
3．掌握数码管的显示二、元件、器件1. DVCC系列单片机防真实验系统2. PC机3. WD-5V稳压电源三、内容描述1. 分析交通管理十字路口为南北走向与东西走向。
需用到4组灯，每组要有红黄绿各一盏。
初状态0为东西红灯，南北红灯。
然后状态1东西绿灯通车，同时南北红灯暂停。
延时一段时间之后，东西红灯、南北绿灯灭，同时黄灯闪几下。
再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯。
过一段时间转状态4，南北绿灯、东西红灯灭，黄灯闪几秒。
最后循环到状态1。
（但由于实验箱上的端口有限，本实验只用了两组灯——东、南方向）2．本实验同时用了数码管显示红灯的时间倒计时。
在红黄绿灯转换是用了黄灯闪烁来提示。
3．智能控制为了实现智能控制，本实验这增加了一个功能，即在任何时候有外部环境影响一定时间时（本程序设计成5秒）时东西方向自动切换成红灯，而南北方向则切换成绿灯，或者反之。
而这里的外部环境是如果南北方向绿灯，但没人通过‘1’，而此时东西为红灯但等待通过的人很多‘0’，如果这种状态保持一定时间（本程序设计成5秒）则两通行方向状态自动转换，由于实验设备有限本实验用两个开关来作为外不状态的控制。
3．资源的分配东、南方向的绿黄红灯分别接单片机的p1.0~p1.5。
显示部分是串行输出，所以接单片机的串行口p3.0、p3.1。
另外外部影响的开关接p3.2、p3.2。
四、硬件电路设计及描述：硬件部分直接利用DVCC仿真系统实现，本设计应用电路如下：五、软件设计流程及描述：六、实验程序：;====================================== =================;作者：郭晶荣.何文烨;时间：2006.03.22;项目：交通灯智能控制;功能简介：包括显示倒计绿灯和黄灯的时间，时间的延时完; 全应用了定时器控制，还有自动切换红绿灯的功能; r0控制绿灯时间,r6控制黄灯闪烁的次数及时间; 闪一次为1秒,默认的r0为20秒,r6为3秒;应用的端口：p1.0~~p1.6(控制交通灯); p3.0,p3.1 （串行口数据传送口）; p3.2,p3.3 (外部干扰，一高一低时自动切换状态);========================================= ===============org 0000hajmp startorg 000bhajmp tt0org 0030hstart:mov scon, #00h ;设定串行通信的模式为0mov tmod,#01h ;设定定时器为工做方式1setb ea ;打开中断setb et0mov th0,#3ch ;设定时器初直，定时0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程论文
（2012小学期）
论文题目：交通信号灯控制器设计报告课程名称：电子技术课程设计
任课教师：冯磊
班级：电子102
学号：1008140105
姓名：高华宇
交通信号灯控制器设计报告
第一章任务要求
（1）设计内容：在主道，支道的路口，设计交通信号等控制器；
（2）基本要求：主道通行30秒，支道通行20秒，通行间隔5秒，主道优先为原则；显示通行时间；
（3）附加要求：紧急情况处理：制动检测路口是否有等候车辆；
(4 ) 设计时显示电路，计时方式尽量采用倒计时；
第二章原理框图
各模块间关系如下图所示：
第三章电路设计
3.1 方案原则
◆满足题目的技术指导和设计要求
◆简单明了，思路清晰
◆设计新颖
◆成本低，体积小，器件少
3.2 方案设计
总体思路如下图所示：
第四章体统实现
4.1 车辆检测电路
由两个单刀双掷开关代替车辆检测电路4.2 主控电路
（1）状态选择
电路中灯的四种状态如下：
状态（Q1Q2）主干道支干道
00 绿红
01 黄红
10 红绿
11 红黄（2）状态转换图
（3）芯片选择
使用双JK触发器CD4027
JK触发器特性方程：Q*=JO’+K’Q
且J1=Q2 K1=Q2 得J2=X2Q’2+(X1+X’2)Q2 K2=1
4.3 灯控电路
（1）真值表
（2）逻辑表达式
G=Q1’Q2’Y=Q1’Q2 R=Q1
g=Q1Q’2 y=Q1Q2 r=Q’1
4.4 置数电路
（1）原理
四种主状态与置入计数器的数呈一一对应关系。
结合反馈控制部分，我们发现，由于芯片的延时效应，当主控时钟上升沿到来，主状态发生变化时，置数信号已经消失。
所以要用前一时刻的主状态给后一时刻置数。
（2）逻辑表达式
2D=2C=1D=1B=0 2B=Qz
2A=Q1Q2 1C=2A=Q’zJz
4.5 时基电路
（1）原理
该部分由555定时器接成的多谐震荡器提供时钟信号CLK
周期公式：T=（R·+2R2）C1In2
选C1=100uF R1=1k
根据周期公式
可取R2=6.8k
（2）电路图如图所示:
4.6 计数电路
（1）计数控制电路
为了便于控制，在电路中选用两片CD40192（十进制加减计数器）作为计数控制芯片
在技术控制时采用倒计时，时钟信号从CPD端输入。
同时采用两芯片异步计数，将低位的借位信号作为高位的时钟信号。
由于在一轮的技术完成后需要对芯片进行置数，故将高位的借位信号（低电平）接至两芯片的异步置数端PL。
（2）计数显示电路
使用七段数码管和CD4511译码器作为驱动芯片，可以用来实现计数显示。
在电路中，数码管选用共阴极连接方式。
考虑到数码管的电压电流限制，为了防止数码管被烧毁，需要在各个管脚串联电阻R进行控制，R选用510欧。
第五章仿真动态分析
当主道支道均有车，电路处于正常工作状态，数码管分别显示30S,5S,20S,5S循环，信号灯分别按照既定的状态显示；
当主道有车，支道无车，电路处于主道优先状态，数码管不管之前显示何种状态，最终显示为00状态，信号灯最终也随之停止在主绿支红的状态；
当主道无车，支道有车，电路处于支道优先状态，数码管之前显示何种状态，经过切换，最终显示00状态，信号灯最终也随之停止在主红支绿的状态；
当主道支道均无车，电路处于主道优先状态，数码管不管之前显示何种状态，经过切换，最终显示为00状态，信号灯也随之最终停止在主绿支红的状态。
第六章组装调试过程及心得
在整个组装调试过程中，我只能用困难重重来表达我的感受。
实验初期，我报着极大的热情去焊接电路板，仅用了两天的时间就连完了电路，并且全部焊接完。
可能是开始进行的太顺利了，在调试的过程中遇到了很多的问题，我不断的调试，同时也帮着同学调试，虽然我到最后一天才让电路正确运行，但在整个调试的过程中，我学到了很多，也对书本上的知识有了更深的理解，在帮助同学的过程中，我见识了各种各样的错误，比如，虚焊，断焊，由于疏忽连接了本不该连接的节点，电路图连接不正确，电路逻辑
有问题，电阻太小导致灯泡获得的电压低而不亮，同时也更加熟练的运用万用表。
总的来说，我在调试电路的过程中对焊接电路及其运行原理有了更深的理解。
在调试电路的过程中也磨练了我的心智，我有过好几次下定决心要放弃，最后还是坚持下来，检查出了错误。
就因为一个40192芯片有问题，我花了4天的时间把整个电路检查了2边，又测了每个地方的电平，分析逻辑，最后才找出问题。
在查找错误的过程中，我深深的感受到了科学的严谨，在以后从事科学研究时，我们应该持有严谨的态度，因为一个小小的问题就可以让我们的工作前功尽弃！
电子电路全图。