交通灯控制系统设计案例(DOC)
交通灯控制系统设计
交通灯控制系统设计1. 引言交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分，通过控制交通灯的信号灯来指示车辆和行人通行状态，提高道路交通的安全性和效率。
本文将介绍一个交通灯控制系统的设计方案，包括系统的硬件组成、工作流程和功能实现。
2. 系统硬件设计2.1 控制器交通灯控制系统的核心是控制器，它负责接收输入信号，控制信号灯的状态，并输出相应的控制信号。
控制器通常由微控制器或可编程逻辑控制器（PLC）构成，具备较强的处理能力和控制灵活性。
2.2 信号灯信号灯是交通灯控制系统的输出设备，用于指示车辆和行人的通行状态。
典型的信号灯由红、黄、绿三个灯组成，红色表示停止、黄色表示准备、绿色表示通行。
2.3 传感器传感器用于获取与交通流量相关的信息，为交通灯控制系统提供输入数据。
常用的传感器包括车辆检测器、行人检测器和环境光传感器。
车辆检测器可以通过感应车辆的存在来调整交通灯的信号灯时间，行人检测器用于检测行人的存在并延长绿灯时间，环境光传感器可以根据光线强度自动调整信号灯的亮度。
2.4 通信设备交通灯控制系统通常需要与其他设备进行通信，例如与中心交通管理系统进行数据交换、与红绿灯时序控制器进行通信等。
为此，通信设备如无线模块、以太网接口等是必需的。
3. 系统工作流程交通灯控制系统的工作流程可分为以下几个步骤：1.接收输入信号：通过传感器获取交通流量、车辆和行人的信息。
2.状态判断：根据输入信号判断当前的交通状况，如车辆是否排队、行人是否需要过马路等。
3.灯光控制：根据判断结果，控制信号灯的状态。
例如，如果没有车辆和行人需要通行，则可以使所有信号灯都为红灯；如果有车辆排队等待通行，则根据交通流量调整绿灯的时间。
4.数据更新：根据交通灯状态的变化，更新相关的数据，如交通流量统计、时序控制参数等。
5.状态监测：监测信号灯的运行状态，定期检查硬件设备，如传感器和控制器的正常工作。
4. 功能实现交通灯控制系统主要具备以下功能：•信号灯的时序控制：根据交通流量和行人需求，动态调整信号灯的时序，以保证交通的流畅和安全。
交通灯设计方案
3、交通灯控制模块
交通灯控制模块
主路红绿灯控制模块 支路红绿灯控制模块
LED显示 数码管显示
主要用状态机编写，主要是绿—>黄—>红—>绿……之间的状态转换， 并且通过倒计时将时间和信号指示分别通过数码管和LED灯显示出来
4、LED设计
1Hz时钟 模块
主路/支路红 绿灯控制模
块
绿灯指示 LED1/LED3 黄灯灯指示 LED1+LED2/LED3+LED4闪烁
一、功能分析
1、功能要求
作为一个十字路口交通信号灯控制系统，每条道路都需要有一组红、绿、 黄灯和倒计时计数器，用于指挥车辆的有序通行。为便于区分，将十字路口 交通信号灯分为主路a和支路b，应具有以下功能：
(1) 主路a和支路b各设置两组(双向)红灯、绿灯、黄灯，以指示通行状态： 同时还设置数字式的时间显示，以倒计时方式显示每一路允许通行或禁止通 行的剩余时间。
5、数码管设计
主路/支路红 绿灯控制模
块
倒计时显示
8段数码
1KHz扫描 模块
动态扫描
输出四个数码管，每条线路两个数码管显示。亮红灯时数码管显示29到0，亮黄灯时，数码管显示04 到00；亮绿灯时，数码管显示24到00。数码管上的数字每过1秒变一次（count位1s的计时器）。
三、注意事项
1、数码管计数范围和不同LED灯点亮要一一对应，变化时不能有时差； 2、两组数码管不宜分开写，因为数码管行扫描输出接口只有一组，分开写接口 不好设置； 3、数码管计数时，时间要控制好，每秒计数减一。
(2) 具有复位功能，当出现故障时，可复位回到初始设置状态。 (3) 当主路a或支路b出现紧急情况时，按紧急情况键可进入紧急情况状态， 各方向(两路)均亮红灯。当特殊情况结束时，控制其恢复到电路的原来状态继 续运行。
(完整word版)数电——交通灯控制器设计
(完整word版)数电——交通灯控制器设计大连交通大学电气信息学院综合设计报告设计名称：数字逻辑综合设计设计题目：交通灯控制器学生学号:专业班级:学生姓名：第一章课题背景1。
1 背景如今随着人们生活水平的提高，车辆越来越多,交通事故频繁发生。
交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏通交通流量，提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。
交通灯在城市交通中起着重要的作用，它与人们日常生活密切相关,是人们出行的安全保障。
因此提供一个问题、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性.为了解决这些问题，我们更应该提高交通控制和管理水平，合理使用现有交通设施，充分发挥其能力,提高交通效率,促进和谐交通的建立.目前交通灯控制系统的设计软件也种类繁多，有基于EDA设计的，基于单片机设计的，基于DSP设计的，基于ARM嵌入式的等。
还有用标准逻辑器件、可编程控制器PLC等方案来实现.但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了功能修改及调试的困难。
所以现在国内外广泛采用EDA技术设计交通灯控制系统。
在国外，英国，澳大利亚，日本和美国等国家均在交通控制系统上日益完善。
如以澳大利亚悉尼为背景开发的交通自适应协调系统SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System），英国的运输和道路研究所（TRRL）研制的SCOOT（Split Cycle Offset Optimization Technique）系统，日本的京三（Kyosan)系统等。
这些系统，大都是在各路口附近安装磁性环路监控器，由各路口的控制设备、人员将交通控制参数通过通讯网络输入微处理器，用小型计算机进行集中处理。
目前国内已有一些自主开发的城市交通控制系统，如公安部交通科学研究所开发的HT-UTCS系统，但它在整体性能上比国外同类系统仍有较大差距,只在一些中小城市得到一些应用。
用S7-200的红绿灯优秀设计
用S7-200 构成交通灯控制系统。
（1）控制要求：如图7-4所示，起动后，南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。
到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时，南北红灯灭，南图7-4 交通灯控制示意图（2）分配输入输出起动按钮：I0.0 南北红灯：Q0.0 东西红灯：Q0.3南北黄灯：Q0.1 东西黄灯：Q0.4南北绿灯：Q0.2 东西绿灯：Q0.5南北车灯：Q0.6 东西车灯：Q0.7 （3）程序设计根据控制要求首先画出十字路口交通信号灯的时序图，如图7-5所示。
起动I0.0东西绿灯Q0.5东西车灯甲Q0.7东西黄灯Q0.4东西红灯Q0.3南北绿灯Q0.2南北车灯乙Q0.6南北黄灯Q0.1南北红灯Q0.0根据十字路口交通信号灯的时序图，用基本逻辑指令设计的信号灯控制的梯形图如图7-6所示。
分析如下：首先，找出南北方向和东西方向灯的关系：南北红灯亮（灭）的时间=东西红灯灭（亮）的时间，南北红灯亮25S（T37计时）后，东西红灯亮30S（T41计时）后。
其次，找出东西方向的灯的关系：东西红灯亮30S后灭（T41复位）→东西绿灯平光亮20S（T43计时）后→东西绿灯闪光3S（T44计时）后，绿灯灭→东西黄灯亮2S（T42计时）。
再其次，找出南北向灯的关系：南北红灯亮25S（T37计时）后灭→南北绿灯平光25S （T38计时）后→南北绿灯闪光3S（T39计时）后，绿灯灭→南北黄灯亮2S（T40计时）。
最后找出车灯的时序关系：东西车灯是在南北红灯亮后开始延时（T49计时）1S后，东西车灯亮，直至东西绿灯闪光灭（T44延时到）；南北车灯是在东西红灯亮后开始延时（T50计时）1S后，南北车灯亮，直至南北绿灯闪光灭（T39延时到）。
根据上述分析列出各灯的输出控制表达式：东西红灯：Q0.337 南北红灯Q0.00.0·T37东西绿灯：Q0.50.0·T4343·T44·T59 南北绿灯Q0.20.3·T3838·T39·T59东西黄灯：Q0.444·T42 南北黄灯Q0.139·T40东西车灯：Q0.749·T44 南北车灯Q0.650·T39。
(完整word版)PLC课程设计——交通灯
交通信号灯PLC控制系统的设计摘要交通信号灯的出现，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。
为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。
用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合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PLC设计方案。
可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。
PLC可编程序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和重要的基础设备之一,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,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。
因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。
同时,PLC本身还具有通讯联网功能,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.由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。
因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。
同时有些还引入触摸屏模拟十字路口红绿灯闪亮及车辆通行，十分形象地显示出了PLC在交通灯系统中的实际应用。
PLC的智能交通灯控制系统设计..
PLC的智能交通灯控制系统设计--智能交通灯控制系统设计文档1-引言1-1 目的和范围本文档旨在设计一套基于PLC的智能交通灯控制系统，用于实现交通流畅和安全管理。
1-2 定义●PLC：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种可编程数字运算控制器。
●智能交通灯：根据实时交通信息和需求，自动调整交通灯的信号显示。
●交通流畅：指通过合理的交通信号控制，减少交通拥堵和延误，提高交通效率。
●安全管理：通过合理的交通信号控制，确保道路交通的安全性和可靠性。
2-系统架构设计2-1 系统组成部分●PLC控制器●交通灯信号灯●交通检测传感器●人行横道信号灯●数据通信模块2-2 系统工作原理智能交通灯控制系统通过交通检测传感器获取实时交通信息，根据预设的控制算法，向信号灯发送指令来调整信号显示。
同时，通过数据通信模块与其他交通管理设备进行通信，实现跨路口协调控制。
3-系统硬件设计3-1 PLC控制器选型选择适宜的PLC控制器，满足系统的输入输出要求和性能需求。
3-2 交通灯信号灯设计根据道路交通需求和交通管理规范，设计合适的交通灯信号灯，包括信号显示颜色和亮度。
3-3 交通检测传感器选型选择适宜的交通检测传感器，可根据车辆和行人的实时情况，提供准确的交通流量数据。
3-4 人行横道信号灯设计根据行人需求和交通管理规范，设计合适的人行横道信号灯，保证行人安全过马路。
3-5 数据通信模块选型选择适宜的数据通信模块，实现系统与其他交通管理设备的数据交互和远程控制。
4-系统软件设计4-1 PLC编程使用PLC编程软件进行控制算法的编写，实现交通灯信号的动态调整。
4-2 信号灯控制算法设计设计合理的控制算法，根据实时交通信息和需求，动态调整交通灯信号显示。
4-3 数据通信协议设计设计系统与其他交通管理设备之间的数据通信协议，实现数据交互和远程控制。
5-系统测试与验证5-1 硬件测试对系统硬件进行功能测试，确保各部件正常工作。
(完整word版)基于单片机的交通灯控制系统设计
基于89C51的交通灯控制系统设计目录摘要 01.设计任务与要求 02.系统硬件设计 (1)3.系统软件设计 (4)4. Proteus软件仿真 (4)5.设计心得 (5)6.参考文献 (6)附录 (6)交通灯控制系统设计摘要自从1858年英国人发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。
近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。
本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。
系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。
本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统等组成，较好的模拟了交通路面的控制。
关键词：交通灯单片机数码管LED灯1.设计任务与要求东西、南北两干道交于十字路口，各干道有一组红、绿、黄三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。
东西方向为主干道，通行时间为40秒；南北方向为支干道，通行时间为30秒。
通行时间最后3秒，绿灯灭，黄灯闪烁，黄灯闪烁完毕变更通行车道。
通行时间由数字显示器显示，黄灯3秒闪烁不单另计时。
2.系统硬件设计根据上面的功能要求，硬件系统主要有单片机模块、指示灯模块和倒计时显示模块。
各模块选择如下：（1）单片机模块主控芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图１所示。
图1 AT89C51引脚图AT89C51是AT89C5X系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。
交通灯控制系统设计-实验报告
交通灯控制系统设计-实验报告
实验目的：设计一个交通灯控制系统，实现对交通灯的自动控制。
实验材料：
1. Arduino UNO开发板
2. 红绿黄LED灯各1个
3. 杜邦线若干
实验原理：
交通灯系统的控制主要是通过控制LED灯的亮灭来实现。
红
色LED灯表示停止，绿色LED灯表示通行，黄色LED灯表
示警示。
通过控制不同LED灯的亮灭状态，可以模拟交通灯
的不同信号。
实验步骤：
1. 将红色LED灯连接到Arduino开发板的数字输出引脚13，
绿色LED灯连接到数字输出引脚12，黄色LED灯连接到数
字输出引脚11。
2. 在Arduino开发环境中编写控制交通灯的程序。
3. 将Arduino开发板与计算机连接，将程序上传到Arduino开
发板中。
4. 接通Arduino开发板的电源，观察交通灯的亮灭状态。
实验结果：
根据程序编写的逻辑，交通灯会按照规定的时间间隔进行变换，实现红绿灯的循环。
实验总结：
通过本次实验，我们设计并实现了一个简单的交通灯控制系统。
掌握了Arduino编程和控制LED灯的方法，加深了对控制系
统的理解。
通过实验，我们发现了交通灯控制系统的重要性和意义，为今后的交通控制提供了一种可行的解决方案。
基于PLC控制的交通灯设计 案例范本
基于PLC控制的交通灯设计案例范本一、项目背景随着城市化进程的加速，交通流量不断增加，交通拥堵、交通事故等问题日益突出。
为了保障道路交通的安全和顺畅，交通信号灯的控制变得尤为重要。
因此，本项目设计一个基于PLC控制的交通灯系统，实现对交通信号灯的自动控制。
二、项目目标1.设计一个基于PLC控制的交通灯系统，能够自动控制交通信号灯的开关。
2.实现对交通信号灯的时序控制，确保道路交通的安全和顺畅。
3.设计一个简单易用的人机界面，方便用户对交通灯系统进行控制和监控。
三、项目方案1.系统硬件设计本项目采用PLC作为控制核心，通过输入输出模块与外部交通信号灯进行连接。
PLC控制程序通过编程实现对交通信号灯的控制。
2.系统软件设计本项目采用Siemens STEP 7软件进行PLC程序编程，实现对交通信号灯的控制。
程序分为红绿灯控制程序和黄灯控制程序，通过时序控制实现对交通信号灯的自动控制。
3.人机界面设计本项目采用人机界面模块，实现对交通灯系统的控制和监控。
人机界面模块采用触摸屏设计，界面简单易用，方便用户进行操作。
四、项目实现本项目成功实现了基于PLC控制的交通灯系统设计。
系统硬件采用PLC作为控制核心，通过输入输出模块与外部交通信号灯进行连接。
PLC控制程序通过编程实现对交通信号灯的控制。
系统软件采用Siemens STEP 7软件进行PLC程序编程，实现对交通信号灯的控制。
程序分为红绿灯控制程序和黄灯控制程序，通过时序控制实现对交通信号灯的自动控制。
人机界面模块采用触摸屏设计，界面简单易用，方便用户进行操作。
五、项目总结本项目成功实现了基于PLC控制的交通灯系统设计，实现了对交通信号灯的自动控制和时序控制，保障了道路交通的安全和顺畅。
本项目还设计了简单易用的人机界面，方便用户进行操作和监控。
本项目的设计思路和实现方法可以为类似项目的设计提供参考和借鉴。
交通灯控制系统的设计
1.3 系统设计
框图设计
基于AT89C51单片机的交通信号控制系统由电源电路、单片 机主控电路、按键控制电路、时钟电路、复位电路和数码管
显示电路几部分组成，框图所示。
系统原理
单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制 信号灯的状态变化，指挥交通的具体通行。当然，接 入 LED数码管就可以显示倒计时，以提醒行使者， 更具人性化。
Hale Waihona Puke 晶振电路复位电路系统刚上电时，单片机内部的程序还没有开始执行，需要一 段准备时间，也就是复位时间。一个稳定的单片机系统必须设 计复位电路。当程序跑飞或死机时，也需要进行系统复位。复 位电路有很多种，有上电复位，手动复位等。
按键电路
本设计设置了有 4个 键： （1）、S1 键设置按键。 （2）、S2键为增加时间按 键。 （3）、 S3 键为减少时间按 键。 （4）、S4键为模式切换按键。
（4） 通过单片机的P3.0位来控制系统是工作或设 置初值，当为0就对系统进行初始化，为1系统就 开始工作。
元件清单
软件设计
总体流程图
1.6 系统仿真及调试
基于AT89 C51单片机的交通信号灯控制系统仿真过程参考附 录C。交通信号与控制状态仿真结果。
单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的，许多硬件 错误是在软件调试过程中被发现和纠正的。但通常是先排除 明显的硬件故障以后，再和软件结合起来调试以进一步排除 故障。可见硬件的调试是基础，如果硬件调试不通过，软件 设计则无从谈起。
(完整word版)基于AT89S52单片机交通灯控制系统的设计
单片机系统开发与应用工程实习报告选题名称:基于AT89S52单片机交通灯控制系统的设计系（院)：计算机工程学院专业:计算机科学与技术（嵌入式软件设计）班级：姓名:学号：指导教师：学年学期:2009 ~ 2010 学年第 2 学期2010 年 5 月30 日摘要：随着我国经济的高速发展，私家车、公交车的增加,无疑会给我国交通系统带来沉重的压力,很多大城市都不同程度地受到交通阻塞问题的困扰。
下面以AT89S52单片机为核心，设计出以人性化、智能化为目的的交通信号灯控制系统我用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。
正常情况下，A、B两车道轮流放行，A车道放行45s,其中5s用于警告;B车道放行25s，其中5s用于警告。
交通灯繁忙时，可人为地改变信号灯状态，以缓解交通拥挤状况。
遇到紧急情况时，A、B两车道均为红灯,禁行20s。
本设计主要做了如下几方面的工作:一是确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，二是显示电路等的设计和基本功能要求.三是进行软件系统的设计，对于本系统，本人采用单片机汇编语言编写，总体上完成了软件的编写。
关键词：交通控制；AT89S52;汇编语言；目录1 绪论 01.1单片机交通控制系统的选题背景 01。
2单片机交通控制系统选题的现实意义 02 项目概述 (2)2.1项目要求 (2)2.2系统设计 (2)3 硬件设计 (3)3。
1电路图原理 (3)3。
2单片机控制交通信号灯模拟系统的电路图 (5)4 软件设计 (5)4。
1程序流程图 (6)4.2程序清单 (7)5 系统仿真及调试 (10)总结 (11)参考文献 (12)1 绪论1.1单片机交通控制系统的选题背景随着人口快速的增多,交通工具的爆炸性的发展，以及道路资源的有限性，交通控制就应运而生,在人类的生活、工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们的出行都无时不刻与交通打着交道.自18世纪工业革命以来,工业发展带动整个交通运输的发展，从而催生了单独的交通控制学问与管理机构.交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。
微机原理课程设计——交通灯控制系统
设计要求：设计要求：（1） 利用8253定时，8259中断及8255输出实现交通灯模拟控制。
（2） 实现能自动控制和手动控制。
实现能自动控制和手动控制。
（3） 实现能随时可以调整自动模式的绿灯和红灯时间和红灯时间1 1 设计目的设计目的电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
交通灯能保证行人过马路的安全交通灯能保证行人过马路的安全,,控制交通状况等优点受到人们的欢迎，在很多场合得到了广泛的应用。
多场合得到了广泛的应用。
交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。
红灯停，绿灯行的交通规则。
广泛用于十字路口广泛用于十字路口,,车站车站, , , 码头等公共场所码头等公共场所码头等公共场所,,成为人们出行生活中不可少的必需品成为人们出行生活中不可少的必需品,,由于计算机技术的成熟与广泛应用计算机技术的成熟与广泛应用,,使得交通灯的功能多样化的功能多样化,,远远超过老式交通灯远远超过老式交通灯, , , 交通交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了交通灯的功能。
诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示，所有这些，都是以计算机为基础的。
还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。
或者给红绿色盲声音警示的人性化设计。
现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，比如对闯红灯的车辆进行拍照。
当某方向红灯亮时，此时相应的传感器开始工作，当有车辆通过时，照相机就把车辆拍下。
辆通过时，照相机就把车辆拍下。
要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。
因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义。
义。
2 2 设计内容设计内容交通灯控制系统交通灯控制系统利用8253定时器、8255等接口，设计一电路，模拟十字路口交通灯控制。
交通灯控制系统课程设计
交通信号灯控制系统的设计一．前言红绿灯的起源可追溯到19世纪初的英国。
那时，在英国的约克城，身着红装的女人表示“已婚”，然而身着绿装的女人则是“未婚”。
当时，伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故。
受红绿装启发，英国机械师德哈特于1868年设计了红、绿两色的煤气交通信号灯，由一名手持长杆的警察通过牵动皮带来转换灯的颜色。
可惜的是，这盏灯的历史只有23天，中断的原因是煤气灯突然爆炸使一位警察殉职。
1914年，克里夫兰市率先在街道中恢复交通信号灯，随后纽约、芝加哥等城市也开始出现。
这时的交通信号灯已从煤气进化为电气，这与现代的交通信号灯已经没有多少差距，除了信号灯本身，美国人还完善了信号控制系统。
中国最早的红绿灯出现在的英租界。
据资料显示，早在十九世纪二十年代的的外国租界，在某些交通繁忙的交通路口就通过机械动力装置来指挥路口的交通有序进行，那年四月份时候，在路的十字路口首先安装了具有现代特性的红绿灯信号设备。
1961年，心理学家卡尔佩格劳为东德交通部设计了一种新的行人信号灯，1969年在东柏林首次投入使用。
在卡尔佩格劳的设计中，原本单调的图案，不但变成了一个站立的和一个行走的行人形象，而且两人体型肥胖，带着帽子，动作略显夸，这样传递的视觉信号更为明显，形象也更可爱。
这个信号灯受到政府的认可和民众的喜爱，并很快推广。
在2013年一月一号“史上最严交规”的修订版开始实施，对闯红灯、开车打、不系安全带等行为进行严格处罚，得到人们拥护。
不过，其中关于“抢黄灯”扣6分的规定引发关注和热议。
为了应对“闯黄灯扣6分”的规定，很多司机发现绿灯已亮一段时间后，便减缓车速避免“碰线”，不少司机反而觉得“红灯让人更安心”。
红绿灯作为城市道路交通资源的分配器，科学的设置才是确保有序交通秩序的应有之义。
然而，红绿灯设置不合理，或维护不当现象时有发生，甚至造成严重的交通事故。
由此可见，交通信号灯控制系统的研究将解决人类交通因需求的增多而日益严重而带来的问题，解决无规则交通带来的交通混乱和交通事故的发生，大大的保护了人们的生命财产安全。
基于单片机的智能交通灯控制系统设计
基于单片机的智能交通灯控制系统设计一、本文概述随着城市化进程的加快，交通问题日益严重，如何有效地管理交通流、提高交通效率并保障行车安全成为了亟待解决的问题。
智能交通灯控制系统作为一种重要的交通管理手段，具有实时响应、灵活调控、节能环保等优点，受到了广泛关注。
本文旨在设计一种基于单片机的智能交通灯控制系统，旨在通过智能化、自动化的方式优化交通管理，提升城市交通的效率和安全性。
本文将首先介绍交通灯控制系统的发展历程和现状，分析现有系统存在的问题和不足。
随后，将详细介绍基于单片机的智能交通灯控制系统的设计思路、系统架构和功能模块。
在设计过程中，我们将重点关注系统的实时性、稳定性和可扩展性，并采用先进的控制算法和通信技术，确保系统能够在复杂的交通环境下稳定运行。
本文还将对系统实现过程中的关键技术和难点进行深入探讨，如单片机的选型、传感器数据的采集与处理、通信协议的制定等。
我们将结合实际案例，展示该智能交通灯控制系统在实际应用中的效果，并对其进行性能评估和优化。
本文将对基于单片机的智能交通灯控制系统的前景进行展望，探讨未来可能的改进方向和应用领域。
通过本文的研究和设计，我们期望能够为智能交通领域的发展做出一定的贡献，为城市交通管理提供更为高效、智能的解决方案。
二、单片机基础知识单片机，全称单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、可靠性高、性价比高、易于产品化等优点，因此在智能交通灯控制系统中得到了广泛应用。
单片机的主要特点包括：集成度高：单片机将CPU、内存、I/O接口等集成在一块芯片上，大大提高了系统的集成度，降低了系统的复杂性和成本。
(完整word版)按钮式人行横道交通灯PLC控制系统
按钮式人行横道指示灯PLC控制系统应用并行性分支与汇合编程方法设计一个按钮式人行横道指示灯的控制程序，其工作示意图所示。
按钮式人行道交通灯的工作示意图一、实训目的1．熟悉步进顺控指令的编程和用法；2．掌握并行性流程程序的编制；3．掌握按钮式人行横道指示灯的程序设计及其外部接线。
二、实训器材1．可编程控制器模块1台(FX2N-48MR)；2．实训控制台1个；3．电工常用工具1套；4．手持式编程器或计算机1台；5．连接导线若干。
三、实训要求应用并行性分支与汇合编程方法设计一个按钮式人行横道指示灯的控制程序。
控制要求如下：按X0或X1按钮，人行横道和车道指示灯按图9.2所示工作时序点亮。
按钮X0或X1闪5次15S5S20S30S 10S30ST0T1T2T3T4=T5=0.5S 车道绿（Y3）车道黄（Y2）车道红（Y1）人行道红（Y5）人行道绿（Y6）图9.2 按钮式人行横道指示灯的工作时序图四、软件程序1．I/O 点分配X0：左起动；Xl ：右起动；Y1：车道红灯；Y2：车道黄灯；Y3：车道绿灯；Y5：人行道红灯；Y6：人行道绿灯。
2．程序设计方案根据系统控制要求及PLC 的I/O 分配，设计双头钻床的程序如图9.3所示。
说明：1）PLC 从STOP-RUN 时，初始状态S0动作，车道信号为绿灯，人行道信号为红灯；2）当车道两侧行人要过车道时，可分别按人行横道按钮X0或X1，则状态转移到S0和S30，车道为绿灯，人行道为红灯；3）30S后车道为黄灯，人行道仍为红灯；4）再过10S后车道变红灯，人行道仍为红灯，同时定时器T2起动，5S后T2触点接通，人行道变为绿色；5）15S后人行道绿灯开始闪烁（S32人行道绿灯灭，S33人行道绿灯亮），闪烁间隔0.5秒。
6）中S32、S33反复循环动作，计数器C0设定值为5，当循环即闪烁达到5次时，C0常开触点就接通，动作状态向S34转移，人行道变为红灯，期间车道仍为红灯，5S后返回初始状态，完成一个周期的动作。
(完整word版)基于单片机交通灯控制系统设计
基于单片机的交通灯控制系统设计前言交通是经济和社会发展的基础性产业，是社会经济活动中人流、物流、资金流和信息流的主要载体。
在现代社会中，没有高效运转的交通运输体系，就不可能有经济的持续发展。
然而，随着社会经济的发展,机动车辆迅速增如，人们在赚取由机动车辆所带来的巨额利润以及充分享受汽车巨大便利的同时，也越来越受到交通拥堵、交通事故频发、环境污染加剧和燃油损耗上升所带来的诸多问题的困扰.在国外，特别是一些发达国家，由于经济发展较快，早在上个世纪60年代,交通问题就同渐突出；而我国，由于经济发展相对较晚，机动车辆拥有量相对较少，在改革开放前及初期，这一问题并不严重，但是近20多年来，随着我国经济的飞速发展，城市化、汽车化进程加快，机动车辆保有量迅猛增加，我国的交通状况日渐恶化,交通拥挤以及能源、环境问题日益严重，特别是一些大城市，交通拥挤已成为制约城市经济发展的瓶颈。
目前国内已有一些自主开发的城市交通控制与管理系统，但整体性能与国外同类系统相比较仍有较大差距，只在一些中小城市得到部分应用。
国内城市尤其是大城市引进的交通控制系统大部分为进口的SCOOT和SCATS系统。
由于我国交通流是混合交通流,和国外的交通流大不相同，国外的交通控制系统在国内的使用效果不尽人意.所以迫切需要开发适合我国国情的、具有我国自主知识产权的能达到国际先进水平的智能交通系统。
交通系统是一个非线性随机性都很强的开放的复杂大系统，系统维数太高,加上人的参与，对其进行有效的控制是一个非常复杂的问题.这也是现有不管是基于方案选择式的SCATS还是基于方案生成式的SCOOT系统都难于取得很好效果的原因。
所以，必须采用先进的智能控制理论来解决复杂的交通系统的控制问题。
本论文的研究目的就是针对城市交通问题的现状，从方法上对交通信号的优化与控制问题进行研究和探讨，以期为解决实际的城市交通问题提供有益的方法和途径.本文给出了硬件电路的设计以及系统软件架构的搭建，并阐述了一种简单合理的设计方法。
数电交通灯课程设计(定稿).doc
交通灯控制电路目录1设计目的 (2)2设计任务和要求 (3)3设计思路 (3)4设计过程 (3)4.1方案论证 (3)4.2电路设计 (7)4.2.1秒脉冲发生器 (7)4.2.2定时器 (9)4.2.3控制器 (11)4.2.4译码电路 (14)4.2.5显示部分 (15)5系统调试与结果 (16)6结论 (17)7设计心得体会 (17)8附录 (18)9 参考文献 (20)交通灯控制电路1 、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）了解面包板结构及其接线方法。
（4）了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理。
（5）学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。
（6）熟悉数字交通灯控制电路的设计与制作。
2、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] 它们的工作方式满足图1顺序的工作流程，途中设南北向的红、黄、绿灯分别为NSR、 NSY、NSG，东西向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG，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。
[2] 两个方向的工作时序：东西向亮红灯时间应等于南北向亮黄、绿灯时间之和，南北向亮红灯时间应等于东西向亮黄、绿灯时间之和。
[3] 十字路口有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。
[4] 可以手动调整和自动调整，夜间为黄灯闪耀。
3.设计思路（1）设计秒脉冲发生器（2）设计交通灯定时电路（3）设计交通灯控制电路（4）设计交通灯译码电路（5）设计交通灯显示时间电路4.设计过程4.1方案论证方案一用数电电子技术来实现交通灯控制交通灯控制系统的原理框图如图1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，由它控制定时器和译码器的工作。
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交通灯控制系统设计第1部分方案选择及总体设计1．1方案选择能实现此电路的方法很多，我们根据实际将范围定在以下几个比较切合我们的方案中。
第一种方案：采用数字电子技术实现。
用基本的555芯片（利用单稳态实现定时），计数芯片（如74LS163，74LS160等）完成计时功能，控制电路芯片，译码芯片（如74LS138）等基本芯片，结合电阻，电容等基本元件，通过逻辑电路实现交通灯的功能。
第二种方案：使用单片可编程来实现交通灯的功能。
利用单片机的外围扩展，显示电路构成基本硬件。
然后编程实现对定时，控制，显示电路的控制，然后调试，完成设计。
结合实际情况，根据毕业设计任务书的要求，我们经过讨论和论证，最终一致选用第二种方案的设计思路对交通灯控制系统进行设计。
1．2 总体设计1．2．1 系统构成整个系统的构成以80C51单片机为核心，由I/O口扩展，LED数码管显示，紧急情况中断电路还有复位电路等组成。
单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。
它由单片机、时钟电路、复位电路等组成。
行车方向指示采用LED发光二极管，可有红、绿两种颜色指示放行与禁止，黄灯作为红绿转换的提示，形象直观。
行人通行指示也同样采用LED发光二极管，用红、绿两种颜色指示放行与禁止，黄灯作为红绿转换的提示，形象直观，简洁明了，更方便控制。
按键控制台，可供警察在室内实时监视交通状况。
通过按键可设置\紧急情况发生时的交通灯状态控制人机界面非常友好。
系统采用双数码管倒计时计数功能，最大显示数字99。
友好的人机界面、灵活的控制方式、优化的物理结构以及丰富的功能是本设计的亮点。
整个硬件电路组成模块如图1；图1-1.系统硬件构成模块1．2．1功能概述本设计由中断系统、单片机、LED 数码显示模块和按键等构成。
单片机是集成的IC 芯片AT89C51单片机，只需根据实际选型。
其他部分都需要根据应用要求和性能指标自行设计。
80C51单片机I/0口 扩展LED 数码管显示中断系统复位电路硬件总体框图四个方向的LED指示灯，代表四个方位的交通信号灯，电路图的下方是单片机控制系统。
复位，中断等子电路。
1、本系统交通灯控制规则如下：(1)每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。
每个灯有红、绿、黄三种颜色。
自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。
(2)共有四种通行方式：①车辆南北直行、各路右拐，南北向行人通行。
南北向通行时间为1分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。
②南北向左拐、各路右拐，行人禁行。
通行时间为1分钟。
③东西向直行、各路右拐，东西向行人通行。
东西向通行时间为1分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。
④东西向左拐、各路右拐。
行人禁行。
通行时间为1分钟。
(3)在通行结束前10秒钟，绿灯闪烁直至结束。
2、有倒计时时间显示时间，红绿灯切换提前5秒亮黄灯提示。
3、若交道口出现紧急情况，交警可手动控制：全路口车辆禁行、行人通行。
紧急情况结束后再转成自动状态。
第2部分系统硬件设计2．1交通灯四种通行模式及行车方向指示按交通灯控制规则，每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。
每个灯有红、绿两种颜色灯。
4组LED数码管按照设置的通行时间（各路口默认的通行时间均为1分钟）进行倒计时，并各自进行红、绿灯显示，共有四种通行方式，分别为：图2-2 通行方式一示意图图2-3 通行方式二示意图图2-4 通行方式三示意图图2-5 通行方式四示意图通行方式一：倒计时时间为50s（通行时间），红绿灯状态为：南北直行：绿；东西直行：红；各路右拐：绿；左拐：红；人行道：南北绿，东西红；各路右拐比直行滞后5秒钟开放。
如图2-2所示。
通行方式二：倒计时时间为45s（通行时间），红绿灯状态为：南北左拐：绿，各路右拐：绿，所有人行道：红。
如图2-3所示。
通行方式三：倒计时时间为50s（通行时间），红绿灯状态为：东西直行：绿，南北直行：红，各路右拐：绿，左拐：红，人行道：东西绿，南北红，各路右拐比直行滞后5秒钟开放。
如图2-4所示。
通行方式四：倒计时时间为60s（通行时间），红绿灯状态为：东西左拐：绿，各路右拐：绿，所有人行道：红。
如图2-5所示。
通行默认时间为1分钟，系统设置了任意更改功能，一般主干道通行时间要比次干道要长一些，可以根据实际情况进行调整，以提高车辆通过率，缓减交通压力。
在通行结束前5秒钟，绿灯闪烁直至结束。
本设计选用LED发光二极管的红绿灯状态用来指示左右拐、直行等交通指示信息。
绿色表示通行，红色则表示禁止通行。
中间绿色灯亮，表示直行，两边红色灯亮，表示禁止通行；左边绿色灯亮，表示左拐弯；其他红色灯亮则表示禁止通行和右拐弯。
所有指示信息一目了然。
2．2各功能模块硬件设计及实现2．2．1行人通行指示及其实现人行道的通行采用红绿两种颜色的发光二极管来指示，其中多加了一个黄灯作为提示红绿转换的提示标志。
按规则，南北车辆直行的时间也就是东西路口行人通行的时间。
所以，在该时刻南北直行的指示灯和东西路口人行道上的指示灯的点亮情况应该是一致的。
在现实中，人行道的状态切换是用该信号指示灯闪烁来提示红绿状态的切换的。
但是在我们这个设计中，我们认为直接再加一个黄色信号灯来提示红绿状态的转换效果会更加明了。
当然，相应地要考虑到单片机的带载能力了。
黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。
一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。
回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。
他的建议立即得到有关方面的肯定。
于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。
我们的视网膜含有杆状和三种锥状感光细胞，。
杆状细胞对黄色的光特别敏感，三种锥状细胞则分别对红光、绿光及蓝光最敏感。
由于这种视觉结构，人最容易分辨红色与绿色。
虽然黄色与蓝色也容易分辨，但因为眼球，对蓝光敏感的感光细胞较少，所以分辨颜色，还是以红、绿色为佳。
所以，交通灯用什么颜色也是有大学问的。
2．2．2 各路口交通状态显示及其实现在完成倒计时、状态信息等的显示功能上，我们考虑了以下三种方案：方案一：完全采用数码管显示。
这种方案只能显示有限的符号和数码字苻，无法胜任题目要求。
方案二：完全采用点阵式LED 显示。
此显示方案功能强大，可方便地显示各种英文字符，汉字，图形等，而且美观，但这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作，因此我们不予采用。
方案三：采用发光二极管、数码管相结合的方法。
考虑设计需要，我们用三个一组的发光二极管在显示不同的状态，在各个方向分别构成交通提示信息，形象逼真；用二位数码管用来显示倒计时时间。
综上所述，方案三既满足了系统功能要求，又符合人性化设计标准。
权衡利弊，我们决定采用方案三来实现系统的显示功能。
2．2．3主次干道独立控制功能当主干道方向的车辆过多发生堵塞, 而次干道方向车辆却很稀少时，正常的信号灯时序将会使交通状况更加恶化。
本设计添加了主次干道独立控制功能，交警可按需求控制任意路口的通行，该措施可在一定程度缓减短暂的交通压力。
2．2．4紧急情况处理功能及其实现在十字交通路口常出现的紧急情况，若不及时处理将形成不良隐患。
比如，交道口的行人有紧急情况发生，那么交警可以对信号灯进行手动控制，按下紧急情况处理键，通过软件使所有红灯亮，路口车辆禁行，行人通行，直至紧急情况结束后再转成常规的自动状态。
2．2．5倒计时计数功能及其实现本系统使用数码管完成倒计时显示功能。
以南北方向为例，数码管显示的数值从绿灯的设置时间最大值往下减，每秒钟减1，一直减到0。
然后又从红灯的设置时间最大值往下减，一直减到0。
接下来又显示绿灯时间，如此循环。
系统共有4 个二位的LED 数码管，分别放置在模拟交通灯控制板上的四个路口。
因为相同直线方向上的数码管应该显示同样的内容，所以我们可以把它们同样对待。
也就是说各个方向的数码管个位（把数码管第二位定义为个位，第一位定义为十位）用一根信号线控制，十位用另一根信号线控制。
这里采用动态显示。
考虑到单片机的P1口驱动数码管七位段码的能力，我们利用一片74LS245芯片来作为数码管的位驱动芯片。
经实验证明，该8路同相三态双向总线收发器芯片的驱动能力完全可以满足本设计的显示要求。
第3部分系统软件设计硬件平台结构一旦确定，大的功能框架即形成。
软件在硬件平台上构筑，完成各部分硬件的控制和协调。
系统功能是由软硬件共同实现的，由于软件的可伸缩性，最终实现的系统功能可强可弱，差别可能很大。
因此，软件是本系统的灵魂。
软件采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。
同时，对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。
3．1 软件总体流程图软件总体设计及流程图见图3-1，主要完成各部分的软件控制和协调。
本系统主程序模块主要完成的工作是对系统的初始化，发送显示数据，同时对按键进行扫描，等待外部中断，以及根据所需要的功能进行相应的操作。
其流程图如图3-1所示。
图3-1 软件总体流程图主程序比较简单，初始化完成后，调用按键扫描程序，取得按键状态，并根据当前系统状态调用相应的子程序。
3．2 软件主要子程序流程3．2．1 紧急状态子程序现今社会经济发展状况下，我们身边的交通状况显得越来越拥挤。
在道路交通突然状况也越来越多，特别是在车流辆比较集中的十字路口。
本设计在紧急状态下，可以通过紧急状态手动控制按键使所有的LED 都被置为红灯，车辆禁行、行人通行。
紧急情况结束后再转成自动状态。
图3-2 紧急状态子程序3．2．2 显示状态子程序图3-2 显示状态子程序本设计各路口灯比较多，各通行状态前文已有描述在此不一一赘述。
虽然整个系统LED灯的数量比较多，但各个方向的灯各司其职使交通指挥更加显而明了。
在人为手动复位和初始化的情况下，各路口所有交通灯均点亮。
此时若有LED灯出现故障，一目了然，可以及时检修。
若有紧急中断信号出现，显示子程序优先处理中断程序，将所有路口的信号灯置为红色禁止通行。
紧急状态解除各信号灯再进入正常状态显示。
第4部分系统调试分析及结果因本设计本身要求有稳定性高、免维护、抗干扰能力强等功能，系统调试除了验证数据处理的精度，确保判断的准确性外，同时必须确认各项功能的正常运行。
4．1 电路板实物的制作4．1．1 印刷电路板PCB图的绘制由于本电路硬件设计中，用单片机的两个IO口控制各路交通灯的循环点亮。
用同一芯片单片机的P1口和P3口的高四位，来控制数码管的显示点亮。
因此，在同一芯片中，所要接的线路比较多。
在硬件的布局中，各位LED灯和数码管的布局比较固定化，集中分布在所控制的四个路口。