交通信号灯控制数字电路的设计与制作综述
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。
数字电子交通信号灯控制电路设计
课程设计任务书交通信号灯控制电路设计说明书1.设计目的加强学生对数字电子技术专业知识的理解和掌握，训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力；为毕业设计（论文）奠定良好的基础。
2.设计任务2.1设计指标能实现30s、5s、20s、5s的交替转换并且可以顺计时，当30s计时到时，主干道绿灯亮，支干道红灯亮；当5s计时到时，主干道黄灯亮，支干道红灯亮；20s时，主干道红灯亮，支干道绿灯亮；又一个5s时，主干道红灯亮，支干道黄灯亮。
从而使得交通能够维持着良好的秩序。
2.2设计要求1、主、支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒；2、每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，此时原红灯不变；3、用十进制数字（递增计数）显示放行和等待时间；3.交通信号灯控制电路的组成和工作原理3.1交信号灯控制电路的构成定时器的构成方法很多，我的电路设计中，定时器由74ls160的同步置数和74ls163的同步清零共同实现。
控制器部分由两块4选1选择器74153及两个D触发器组成，具体链接如下将会一一介绍。
3.2原理分析交通灯控制器是主要由控制器、定时器和秒脉冲信号发生信号等部分组成。
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。
逻辑基本框图中：T L：表示主干道绿灯亮的时间间隔为30s，即主干道车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到，T L=1，否则，T L=0。
T Y：表示黄灯亮的时间间隔为5s。
定时时间到，T Y=1，否则，T Y=0。
T H：表示支干道绿灯亮的时间间隔为20s。
定时时间到，T H =1，否则，T H =0。
S T：表示定时器到了规定时间后，由控制器发出状态转换信号。
由它控制定时器开始下个工作状态的定时。
3.3基本逻辑功能框图4. 交通信号灯控制电路的电路设计4.1定时电路的设计定时器在信号的S T 作用下，首先清零，然后随着脉冲的到来，定时器从零开始进行增1计数并向控制器提供定时信号T L 、T Y 及T H 。
交通信号灯控制电路的设计.
一、概述1.本次课设是交通信号灯控制电路，该电路主要可分成时序电路、计时电路、控制电路、显示电路、检测电路五部分。
2.各部分功能实现如下：时序电路产生秒脉冲，用555定时器来实现。
计时电路分别给出6秒，4秒，25秒，4秒的信号，用74LS160实现计时功能。
控制电路控制计时电路的四种不同情况。
显示电路通过二极管显示灯显示主、支干道的情况。
检测电路主要检查主干道是否有超过3辆车在等待，当超过3辆车在等待，用一个自动回复开关改变控制电路相应的计数状态，进而改变主、支干道二极管显示状态。
二、方案论证方案一：利用555产生秒脉冲。
由设计要求可知，计时电路需产生6s，4s，25s, 4s四种不同的计数方式，共39s。
用74LS161分别产生6s，4s，25s定时器，把以上几种情况分别送给JK触发器，使其产生00，01 ，10，11四个状态，将四个状态送74LS138译码后经显示电路显示。
a)主干道：绿灯（a）、黄灯（b）、红灯（c与d）b)支干道：绿灯（c）、黄灯（d）、红灯（a与b）特点：使设计要求的四个状态合理分配。
方案二：利用555作为秒脉冲，用两片74LS160做并联清零分别做成6s、4s、25s、4s四种不同的计数方式，且每次的清零信号同时给另一片74LS160作为脉冲信号让其计数，使其产生00，01 ，10，11四个状态，然后通过74LS138形成四种不同的情况，分别为Y0（6s）、Y1（4s）、Y2（25s）、Y3（4s）,经显示电路显示。
a)主干道：绿灯（Y0）、黄灯（Y1）、红灯（Y2与Y3）b)支干道：绿灯（Y2）、黄灯（Y3）、红灯（Y0与Y1）特点：思路明确简单易懂综合对比方案一与方案二：方案一相对元器件数目种类较少，焊接方便，但运行不稳定；方案二运行稳定且调试方便。
综合对比选择方案二作为设计方案。
三、电路设计1.555秒脉冲设计电路①秒脉冲可以由函数信号发生器产生，也可以由555定时器组成多谐振荡器产生。
交通灯控制电路设计与制作
交通灯控制电路设计与制作交通灯控制电路设计与制作随着人口的不断增长和城市化的进程，各种交通工具的数量不断增加，交通技术的创新和发展也越来越受到关注。
交通灯是现代城市交通中非常重要的一种交通设施，它能够有效地控制车辆流量和行人行动，从而提高道路的安全性和交通效率。
交通灯控制电路是交通灯工作的核心系统。
它通过电子元器件将交通灯控制的信号转换成数字控制信号，进而实现交通灯的开关控制和颜色切换。
本文将介绍交通灯控制电路设计和制作的基本原理和步骤。
一、交通灯控制电路设计原理交通灯控制电路主要由以下几部分组成：时钟电路、数字控制电路、继电器控制电路、LED灯管控制电路等。
时钟电路：时钟电路是交通灯控制电路的基础部分，它通过高精度的电子元器件实现系统的节拍同步和计时。
在交通灯控制电路中，时钟电路的作用是控制信号频率和时间周期，为后面的数字控制和继电器控制提供时间基准。
数字控制电路：数字控制电路是交通灯控制电路的核心部分，它是把传统的机械式控制方式转化成数字化控制，实现自动控制的关键部分。
数字控制电路主要采用的是单片机技术，通过熟练掌握单片机编程语言和电路设计原理，可以实现复杂的交通信号控制方案。
继电器控制电路：继电器控制电路是一种实现数字控制信号与物理控制信号相互转换的电路。
它通过将数字控制信号转换成真实的高电平或低电平信号，从而控制车辆和行人信号灯的开关状态，改变交通灯的亮灭状态。
LED灯管控制电路：LED灯管控制电路是一种专门用于LED 灯传输控制信号的电路。
它通过对LED灯管的电流和电压进行调节，实现交通灯颜色的切换和灯管亮度的调节。
以上几个部分组成了一个完整的交通灯控制电路系统。
在实际设计和制作过程中，需要对各部分电路进行精心的设计和调试，以确保系统的可靠性和稳定性。
二、交通灯控制电路制作步骤1.准备材料和测试工具在制作交通灯控制电路时，需要准备一些基本的材料和测试工具。
其中包括电子元器件、电路设计软件、A/D转换器、逻辑单元、控制线缆、继电器、LED灯管、电路板和焊接工具等。
数字电路--交通信号灯的自动控制设计报告
课程设计报告课程: 数字电路题目:交通信号灯的自动控制院系: 淮北师范大学信息学院专业: 2012级电子信息科学与技术学号: 201218052034姓名: ***指导老师: **完成日期: 2014 年 06 月 06 日一、课程设计题目：交通信号灯的自动控制背景：随着经济建设的发展，交通日益繁忙，事故时有发生为了保障行人和行车的安全，在十字路口上，都增设了交通灯控制器。
而且大道通常有车，小道很少有车。
设计要求：1、通常情况下，大道绿灯亮，小道红灯亮。
2、若小道来车，大道经6秒由绿灯变为黄灯；再经过4秒，大道由黄灯变为红灯，同时，小道由红灯变为绿灯。
3、小道变绿灯后，则经过10秒钟后自动由绿灯变为黄灯，在经过4 秒变为红灯，同时，大道由红灯变为绿灯。
设计说明和提示:1、灯的变化出现四个状态，用“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，其状态表如下：表一大道小道绿（G大）黄（Y大) 红（R大）绿（G小) 黄（Y小）红（R小）1 0 0 0 0 10 1 0 0 0 10 0 1 1 0 00 0 1 0 1 02、原理图分析：控制器：信号灯有四个状态，所以可以用两位二进制数控制这四个状态。
信号灯的四个状态可以用74ls161的两个输出端Q 0Q 1作为控制信号，Q 0Q 1通过与非门芯片控制交通灯，信号灯的状态作计时器的选通信号。
计时器：74ls161通过同步置数构成四秒、六秒、十秒计时器，置数端作为通过门电路做控制器的时钟信号。
秒信号：NE555可构成秒脉冲发生器，做计时器的控制信号。
检测信号：当小道来车时使计时器和控制器选通端选通。
二、设计原理：1、主控电路的设计：由表1可知道路信号灯的亮灭可由两位二进制数Q1Q0的状态表示， 则可以写出信号灯的状态表达式：G 大=01Q Q ；Y 大=1Q Q0； R 大=Q10Q +Q1Q0=Q1 G 小=Q10Q ；Y 小=Q1Q0；R 小=01Q Q +1Q Q0=1Q表达式中Q1Q0的状态可有计数器74LS161的Q1和Q0的两个输大道信号灯 小道信号灯秒信号控制器驱动器计数器出端来表示。
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。
数字电子技术课程设计实验报告-交通信号灯控制电路设计
数字电子技术课程设计实验报告题目：交通信号灯控制电路设计专业：班级：学号：姓名：指导老师：时间：一、设计任务及要求为了确保十字路口的车辆顺利通过，往往采用自动控制的交通灯信号灯来进行指挥。
（1）其中红灯（R）亮表示该条道路禁止通行；（2）黄灯（Y）亮表示停车，绿灯（G）亮表示允许通行；（3）黄灯亮时要求每秒钟闪亮一次；（4）东西、南北方向除了有红（R）、黄（Y）、绿（G）灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）；二、课程设计实验预习要求（1）复习数字系统设计基础。
（2）复习多路数据选择器、二进制同步计数器的工作原理。
（3）根据交通灯控制系统框图，画出完整电路图。
三、设计原理与电路1.分析系统逻辑功能，画出系统框图控制系统原理图交通灯原理控制如上图所示，它主要由秒脉冲发生器、定时器、译码器、控制器等部分组成。
秒脉冲发生器是本实验中控制器和定时器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯控制信号，经驱动电路驱动后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它接受来自定时器的信息后控制译码器工作。
2.单元电路的设计1）控制器控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作。
（1）交通灯的四种工作状态的转变是由控制器进行控制转换的，它们的工作方式满足如右图顺序工作流程，设东西向的红、黄、绿灯分别为EW(R)、EW(Y)、EW(G)，南北向的红、黄、绿灯分别为NS(R)、NS(Y)、NS(G）。
状态1：东西方向车道的绿灯亮，车道通行；南北方向车道的红灯亮，车道禁止通行。
状态2：东西方向车道的黄灯亮，车道缓行；南北方向车道的红灯亮，车道禁止通行；状态3：东西方向车道的红灯亮，车道禁止通行；南北方向车道的绿灯亮，车道通行；状态4：东西方向车道的红灯亮，车道禁止通行；南北方向车道的黄灯亮，车道缓行；四个状态用时所占比例分别为5:1:5:1,所以，计数器每次工作的循环周期为12，所以可以选择12进制计数器。
交通灯控制器数电课程设计
交通灯控制器数电课程设计一、引言交通灯控制器是城市交通管理中的重要设备，用于控制道路上的交通信号灯的亮灭状态。
本文将基于数电课程设计一个简单的交通灯控制器电路，并介绍其原理和实现过程。
二、设计原理交通灯控制器的设计需要考虑以下几个方面的因素：1. 灯的亮灭状态：交通灯通常包括红灯、黄灯和绿灯，每种灯的亮灭状态需要根据交通规则进行控制。
2. 灯的切换时间：交通灯的切换时间需要合理设置，以保证交通流畅和安全。
3. 输入信号的获取：交通灯控制器需要根据外部输入信号来控制灯的切换，如道路上的车辆、行人等。
三、电路设计1. 时钟电路：交通灯控制器需要一个时钟信号来控制灯的切换时间。
可以通过使用555定时器构建一个稳定的时钟电路。
2. 计数器电路：交通灯控制器需要一个计数器来计算时间，并根据时间来控制灯的切换。
可以使用74LS90或74LS93等计数器芯片实现。
3. 逻辑门电路：交通灯控制器需要逻辑门电路来实现交通灯状态的控制和切换。
可以使用与门、或门、非门等逻辑门芯片来实现。
四、实现过程1. 时钟电路的设计：根据555定时器的工作原理，选择合适的电阻和电容值，构建一个稳定的时钟电路。
2. 计数器电路的设计：根据交通灯的切换时间要求，设置计数器的计数值，并将计数器与时钟电路连接，实现计数器的工作。
3. 逻辑门电路的设计：根据交通灯的状态要求，使用逻辑门芯片构建一个交通灯控制电路，实现交通灯的切换和控制。
4. 输入信号的获取：可以使用传感器等设备来获取道路上的车辆、行人等输入信号，并将其与交通灯控制器连接，实现灯的切换。
五、功能扩展1. 灯的数量扩展：可以根据实际需要，扩展交通灯的数量，如添加左转灯、右转灯等。
2. 信号优先级控制：可以根据不同道路的交通状况，设置交通灯的信号优先级，以提高交通效率。
3. 线路保护功能：可以在交通灯控制器中添加线路保护装置，以防止线路过载或短路等故障。
六、总结本文基于数电课程设计了一个简单的交通灯控制器电路，并介绍了其原理和实现过程。
交通灯控制电路设计+设计流程图+设计电路图+实物图
交通灯控制电路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，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、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靠在禁行线内。
实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。
1、设计目的1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
2、设计任务与要求1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。
3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。
设计30s和20s计时显示电路。
4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，设置5s计时显示电路。
3、原理电路设计(1)设计逻辑流程(2)方案比较及整体电路方案一：根据题目，主支干道红绿灯分时亮可以分成四种状态。
若采用两个JK触发器即可满足。
考虑到主支干道计数的不同，需要从计数器那里产生一个信号，来使JK触发器改变状态。
当然可以通过逻辑推导，然后用各种基本的数字器件，如与非门，来产生一个满足要求的信号。
但是用到的器件比较多，而且布线较复杂。
所以不采用这个方案。
方案二：鉴于方案一，考虑采用中规模集成电路，因此选择使用了数据选择器。
将计数器某个计数到的信号，如5s，接到数据选择器的数据输入端，然后将由JK触发器产生的表明四种状态的信号Q2和Q1接到数据选择器的地址代码端。
这个方案解决了方案一的问题，所以采用了这种设计方法。
方案三：按照JK触发器习惯的接法，由数据输出端来的信号接到J或K，但是若计数器采用置零的方式，信号有效的时间很短，这就要求触发器有较高的扫描频率，但是计数器的频率已经固定是1s，造成同一个频率电路，却需要不同的频率。
因此采用直接接进触发器的使能端。
至此，确定了最后的方案。
(3)单元电路设计及电路的工作原理为了便于分析,把一些单元电路从整体电路中分离出来,同时为了电路的简洁明了,分析电路的逻辑时,还把次要的元件暂时移除.单元电路各部分以及功能如下:控制电路主控电路是本课题的核心，主要产生30s、20s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。
数电课程设计 交通控制灯
交通灯设计一.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。
用红、绿、黄发光二极管作信号灯。
2.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。
绿灯转换为红灯时，中间夹杂一秒的黄灯，主支干道都是如此。
3.主干道和支干道通行七秒，禁止八秒，黄灯等待一秒。
二．设计思路161的输出信号分别给二极管控制红、黄、绿灯和倒计时数码管显示。
设计分析如下：1)555电路的实现：由555电路产生CP脉冲。
期间R1=100K 。
R2=4.7K模块图如下所示(2) 161实现状态产生序列：计数器是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模值计数，因此连接一个模16的计数器，先用数码管检测模16的状态是否正确，并且显示进位，检查完后再接其后的控制部分。
（3）数字显示的实现通过7448与数码管的连接实现数字显示，原理图如下：E D 接地 C H（4）计时部分设计设计要求对不同的状态维持的时间不同，而且要以十进制倒计时显示出来。
根据已给的实验器材一片161就可以实现。
设计思路：一：显示器部分的计时要求7-0，7-0，循环显示，根据七段显示译码器和数码管工作原理可知四位161输出信号的低三位取反作为译码器的低三位输入再将译码器最高位端置低再连接数码管即可实现其显示。
二：信号灯方面的控制主要根据161产生的十六个状态合理分配各个灯的有效状态，运用逻辑器件与非门，反相器等实现信号灯的正常闪烁。
（5）信号灯状态表如下：由真值表可求的控制电路的函数表达式：信号灯电路图如下：三.电路的组装与调试1.分别组装各个功能模块，并在组装完后初步检测电路(a)先在面包板上整体布局，再连接好电源线和地线。
组装秒脉冲发生器，完成后加电源测试，测试时可用发光二极管加在输出端，如二极管规则的闪动则电路正长，也可用示波器测试。
交通信号灯控制电路的设计
交通信号灯控制电路的设计交通信号灯是城市中重要的交通工具，它可以指示交通的方向和状态，确保道路交通的安全和有序。
要设计一个稳定可靠的交通信号灯控制电路，需要了解交通灯的工作原理和电路的设计流程。
本文将从交通信号灯的工作原理、设计流程和实际应用等方面介绍交通信号灯控制电路的设计。
一、交通信号灯的工作原理交通信号灯通常采用三色灯的组合，包括红色、黄色、绿色三种颜色。
红灯表示停止，黄灯表示准备停止或警告，绿灯表示通行。
交通信号灯工作时，都是通过控制灯的亮灭状态来指示车辆和行人行进的状态。
二、交通信号灯控制电路的设计流程1.确定系统功能和特性：首先需要确定控制系统的功能和特性，包括交通信号灯灯柱数量、灯序、亮灯时序等。
这些确定了之后，才能开始进行电路的设计。
2.确定元件规格：确定所需的元件种类和规格，例如控制器、继电器、开关、电感、电容等等。
3.电路原理设计：在确定系统功能和特性基础上，进行电路原理设计，根据需要划分不同的电路单元，包括控制器、开关、定时器、电源等。
4.电路细节设计：在电路原理设计的基础上进行电路细节设计，包括选择元件、布局、连接方式等。
5.软件设计：在硬件设计完成后，需要进行软件设计，包括编写控制程序、计算定时器参数等。
6.电路调试：对设计好的电路进行调试和优化，确保电路的稳定性和可靠性。
7.制作PCB板和组装：电路设计完成后，需要将电路图制作成PCB板，并进行元器件的焊接和组装，以组成完整的控制系统。
三、交通信号灯控制电路的实际应用交通信号灯控制电路在城市交通设施中广泛应用，为道路交通提供了有力保障。
控制电路可以根据道路交通情况自动改变灯的亮灭状态，以便让车辆和行人在道路交通中行进更加安全、有序。
实际应用中，还需要根据不同的交通规则和需要，选择合适的交通信号灯控制电路，并对其进行维护和保养，以确保设施的稳定性和可靠性。
四、总结通过本文的介绍，我们了解了交通信号灯的工作原理和交通信号灯控制电路的设计流程。
交通信号灯自动控制电路设计
交通信号灯自动控制电路设计交通信号灯在现代城市交通基础设施中扮演了很重要的角色。
而对于交通信号灯的自动控制处理，是一个实现智能化交通系统的核心部分。
交通信号灯自动控制电路的设计要求高的可靠性、稳定性和准确性，以及方便实现维护和管理。
本文将探讨交通信号灯自动控制电路的设计原理和具体实现。
一、交通信号灯控制电路的原理交通信号灯控制电路的处理任务是为以行车道为组成的交通流提供指挥，使每个方向的交通流按照一定的顺序和时间间隔有序通行。
该电路通过感应器和传感器获取现场实时信息、计算实时通行车流，并相应地发出控制信号。
交通信号灯设备按周期时间分为绿灯、黄灯和红灯三种状态。
当绿灯状态时，该方向的交通流通行；黄灯的状态为警示状态，表示绿灯即将转为红灯，需要行驶车辆注意停车等候；红灯状态时，表示该向的道路通行禁止。
在交通信号灯控制电路的设计中，需考虑的重要因素包括道路交通流量、灯光电磁干扰、设备管理维护等。
二、设计实现1.传感器设计首先，设计需要利用传感器获取交通流量信息。
可以采用各种传感器，如车流量传感器、交通流量雷达感应器，红外线传感器等。
其中，车流量传感器广泛应用于交通信号灯控制电路的实际应用场景中。
假设可利用车流量传感器通过加装在道路上的磁力激励线圈或压电传感器，检测通过该线圈或传感器区域内车辆的速度、种类和通过时间等信息。
2.信号控制器设计其次，交通信号灯控制电路的关键部分是信号控制器的设计。
控制器是一个独立的电子设备，负责计算通过传感器获取的现场车辆流量信息和长期通行数据进行处理，为交通信号灯设备生成相关的信号变换。
信号控制器包括微处理器和控制电路。
微处理器通过感应器获取道路交通信息，并将数据传输到交通信号灯控制电路中。
控制电路根据数据计算实时车流情况，均衡不同道路的通行速度，并生成相应的灯光控制信号从而实现交通信号灯控制。
3.灯光控制器设计最后，信号控制器生成的信号需要通过灯光控制器来达到指定的交通信号灯状态。
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控制电路是一种用于控制道路交通信号灯的电路。
它通常由一个控制器和多个信号灯组成，可以根据道路交通状况自动或手动控制信号灯的亮灭。
下面将介绍交通信号灯控制电路的设计。
一、控制器的设计控制器是交通信号灯控制电路的核心部件。
它需要实现以下功能：1、根据道路交通状况控制信号灯的亮灭。
2、处理来自传感器的信号，确定当前道路交通状况。
3、实现手动控制信号灯的功能。
4、保证信号灯的同步变化。
基于上述功能，我们可以设计一个基于微控制器的控制器方案。
当传感器侦测到道路上有车辆行驶时，将通过输入口传入控制器。
控制器将根据指令控制信号灯的变化。
控制器还可以设置手动控制模式，可以实现手动控制交通信号的亮灭。
二、信号灯的设计信号灯是交通信号灯控制电路中非常重要的部件。
它需要根据交通信号灯规划进行设计。
交通信号灯包含红、黄、绿三种颜色，每种颜色需要单独的LED灯来实现。
灯的亮灭需要同步进行，可以通过控制器来实现同步变化。
三、电源的设计交通信号灯控制电路需要稳定的电源供应。
因为交通信号灯需要在多个时间段工作，所以电源必须能够持续供应电能。
我们可以采用直流电源或变压器的方法来提供电源。
四、总体设计方案在总体设计方面，我们可以设计一个基于微处理器的系统方案。
系统需要实现实时控制信号灯，以及处理来自传感器的输入信号，根据高低流量交通情况进行信号灯的改变。
总体设计方案需要包含以下部分：1、主处理器2、信号灯电路3、传感器电路4、控制器电路5、电源电路在设计方案上，我们可以采用分离式或集成式设计。
分离式设计可以实现各个模块之间的独立控制和实时运行，但需要较多的布线和空间，成本较高。
集成式设计可以通过合并各个模块，实现系统整体功能和控制，并能够减少空间和布线成本。
总之，交通信号灯控制电路是一个非常复杂的系统。
在设计这样一个系统时，需要专业人员根据道路交通状况和实际需求进行设计。
只有专业人员能够保证交通信号灯控制电路在实际工作中的准确性和稳定性。
(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。
交通信号灯自动控制电路设计
交通信号灯自动控制电路设计交通信号灯是城市交通运行过程中不可或缺的一部分，起到了调节道路交通、保障行车安全的重要作用。
而现代交通信号灯的自动化控制则是为了更有效地管理道路交通，减少人为干预，降低事故风险，提高道路通行效率。
本文将介绍一种基于电路的交通信号灯自动控制方案，以及其设计原理和实现方法。
一、设计原理该交通信号灯自动控制电路的原理是基于红绿灯自动间隔控制的思路，通过控制不同灯的亮灭时间，实现道路交通的自动化调度。
其大致思路如下：1. 接受外部信号该电路首先要能够感知道路交通状态的变化，通常是通过测量车流量、等待时间等来实现。
当测量仪器感测到车流量较大，或等待时间较长时，将会发送信号给电路，告知其需要改变信号灯的显示状态。
2. 控制信号灯显示根据接收到的信号，电路将会对信号灯进行控制。
一般的控制方法是使用定时器来控制不同信号灯亮灭的时间，比如：红灯亮20秒，黄灯闪烁5秒，绿灯亮35秒等。
3. 循环控制定时器控制完一个周期时间后，电路将自动回到初始状态，继续循环控制信号灯。
在实际设计时，循环的周期时间应根据实际道路交通情况进行调整，以保证交通信号灯的控制效果最优。
二、电路设计根据上述的交通信号灯自动控制原理，我们可以设计出一个基于555定时器和CMOS数字集成电路的电路板。
整个电路板的设计可以分为信号输入模块、定时器控制模块和信号输出模块三个部分。
1. 信号输入模块信号输入模块用来感知道路交通状态的变化，通常是通过测量车流量、等待时间等来实现。
这个模块的设计比较简单，只需要将传感器与电路板的输入端口相连接即可。
2. 定时器控制模块定时器控制模块是整个电路板的最核心部分，主要用来控制信号灯的亮灭时间。
该模块包括两个部分：555定时器模块和CMOS数字集成电路模块。
（1）555定时器模块555定时器模块主要用来产生不同周期的脉冲信号。
这个模块采用了比较经典的三声器结构，通过调整不同的电容器和电阻器，可以产生不同频率的脉冲信号。
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
交通灯控制电路设计与制作
交通灯控制电路设计与制作交通灯控制电路设计与制作随着城市化进程的加快，交通阻塞问题愈发严重。
为了解决这一难题，设计交通灯控制电路成为了一项重要的工作。
本文将介绍交通灯控制电路的设计思路及其制作过程。
一、电路设计思路交通灯控制电路需要实现的主要功能为按照一定的时间间隔控制交通灯的转换。
首先，需明确借助计时器，获取准确的时间间隔，以及使用开关元件实现交通灯的切换。
其次，对于一些特殊情况，比如紧急停车，电路需要能够做出实时响应。
在实际设计中，要根据实际具体情况确定放置的交通灯种类、交通流量以及灯的切换时间等参数。
设计的目的是为了提高道路的通行能力以及防止出现堵塞情况。
二、电路制作过程制作交通灯控制电路需要准备的材料有：计时器芯片、开关元件、LED灯、电阻器等。
下面是详细的制作过程：1. 首先，在面包板上搭建电路，按照上述设计思路连接各个部分。
需要注意的是，电路板上所连接的元件数量要与需控制的交通灯数量相匹配。
2. 经过初步搭建后，需要进行计时器及开关元件的程序设置。
内部计时器可以使用IC计时器，而开关元件可以采用仿真开关等电子器件，有些情况下还需要在程序设置时进行参数调整。
3. 完成程序和电路的设置后，我们还需要测试电路的真实效果。
此时可以根据实际的交通流量模拟场景，通过手动或自动方式观察道路交通灯切换。
4. 一般情况下，需要将搭建好的电路固定在交通信号灯箱上。
需要注意的是，电路板要稳定且不易被干扰。
5. 最后，需要根据不同情况对电路进行维护和调整，确保能够稳定运行。
三、安全提示在进行交通灯控制电路制作过程中，需要注意一些安全事项。
具体的有：1. 在连接电路时，要确保电路板中的元器件符合电流大小，以避免出现火灾等事故。
2. 在进行参数调整时，必须进行试运行，同时不要频繁调整参数，以避免影响系统的正常工作。
3. 安装时须将电路固定好，保证可靠性和稳定性，避免电路板意外摇晃或受到人为干扰。
总结交通灯控制电路是现代城市化的重要设备之一。
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学校代码：11517学号：200910711209HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING文献综述题目交通信号灯控制数字电路的设计与制作学生姓名陈丽丽专业班级电子科学与技术0942学号200910711209系（部）电气信息工程学院指导教师(职称)吕宽州（副教授）完成时间 2013年 3月10 日交通信号灯控制数字电路的设计与制作文献综述摘要：本文从数字电子技术的时序逻辑电路，门电路以及在课程设计中需要注意的各种逻辑关系进行简要的了解，然后对交通信号灯的总硬件结构中的各个部分的设计及问题进行分析，最终对仿真及制作方面进行了阐述。
关键词：信号发生器/计数器/控制部分/proteus仿真/PCB制板随着社会的飞速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，频繁发生交通问题，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。
交叉口是城市路网中必然存在的部分,传统的交通灯信号控制在未来城市智能交通控制中的地位仍然不可替代。
城市多路口交通灯信号控制系统仿真软件开发,对优化城市交通灯控制信号研究具有重要的推动作用。
文献[1]本文主要讲述了利用集成二、十进制计数器采用反馈置数法设计任意进制计数器,已有设计方法的特点是采用一次置数。
提出了采用多次置数法设计任意进制计数器的新概念, 通过状态转换图分析论述了设计依据, 以设计实例说明了采用多次置数设计任意进制计数器的方法。
通过对此的了解，有助于在本次毕业设计中，对要求的红绿黄灯亮的时间进行预置数，从而实现其通行时间及各灯亮灭的转换。
例如在本次设计中，要求主支干道的通行时间为25S，黄灯亮5S，绿灯亮20S，而对于这些数需要设计二十五进制的计数器，这就需要用到预置数功能。
文献[2]555定时器是一种多用突途的数字模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器,单稳态触发器和多谐振荡器等.通过定时器构成的多谐振荡器,调节电阻阻值改变输出方波的占空比确定负载工作时间通过三极管的导通与截止来控制继电器的吸合断开,从而触发可控硅工作或截止实现弱电对强电工作负载的控制。
一个555 定时器可构成多谐振荡器产生秒脉冲信号。
如果对产生秒信号的精度要求不高时，可采用555定时器产生信号。
又是为了简化电路，多数会用此脉冲信号发生器来产生脉冲信号。
通过对本文献的学习，可以在交通灯设计的秒脉冲信号发生器模块有很大的作用。
而要产生1S脉冲，可通过计算得到秒脉冲。
文献[3]主要讲述了由晶振电路产生的秒脉冲发生器。
石英晶体振荡器是石英晶体，微调电容，反相器构成。
一般来说，晶振频率越高，计时精确度就越高石英晶体振荡器具有频率精确、振荡稳定、温度系数小等特点，可以满足一般时钟走时的准确性的要求，所以通常选用石英晶体构成振荡电路。
一般来说晶振频率越高，产生的秒脉冲越稳定，所以在设计中采用32768Hz的晶体振荡器，经过分频器分频，最终产生1HZ的时钟信号。
本次交通灯的设计需要有1秒脉冲产生的信号发生器，要设计秒脉冲信号发生器，首先应选择一个能产生稳定的标准时间脉冲信号，而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高，因此需要进行分频使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号即秒脉冲信号频率为1HZ。
总之晶振电路是我们需要精密的时钟电路时的一个很好的选择。
文献[4]阐述了可逆计数器的基本功能和数字式相位差计的基本原理, 指出了数字式相位差计产生误差的原因, 说明了利用可逆计数器自动修正数字式相位差计固有误差的原理, 对相同信号通过不同通道而产生的附加误差的消除和修正具有一定的参考意义。
重点讲述了可逆计数器。
可逆计数器是既能进行加法计数, 又能进行减法计数的计数器, 它在结构上又可分为单时钟结构和双时钟结构, 单时钟结构可逆计数器实质上是将加法计数器和减法计数器的控制电路合并, 用一根加 减控制线来选择是加法计数还是减法计数, 电路只有一个时钟信号输入端。
双时钟结构可逆计数器则是分别由加法计数脉冲和减法计数脉冲来控制可逆计数器, 是进行加法计数还是减法计数, 电路需要2个不同的脉冲信号源。
利用集成可逆计数器74LS191来设计可逆计数器。
通过对此的了解，可以在交通信号灯控制数字电路的设计中设置可逆计数器。
由于在人们的习惯性思维中，交通灯的数码管显示部分应该是倒计时的，所以在计数部分要采用减计数。
文献[5]主要介绍了用74LS161芯片实现交通灯定时器模块的设计。
要以十进制输出，而又有一些状态维持时间超过10秒，则必须用两个74LS161分别产生个位和十位的数字信号。
计数器能够完成计时功能，我们可以用74LS161设计，并把它的时钟cp接秒脉冲，CR接高位，以便实现计数和保持功能。
74LS161计数器是采用加法计数，要想倒计时，则在74LS161输出的信号必须经过部分处理后，然后接入数码管的驱动74LS48，而在显示是最好以人们习惯的数字0---9显示计时，故在设计不同模值计数器确定有效状态时，以0000，0001，00010-1111这些状态中靠后的状态为有效状态。
要把74LS161改装成其他模值时既可以采用同步清零法，也可采用异步置数法，但0000不可能为有效状态，所以采用异步置数法完成不同模值转化的实现。
通过对此文献的学习，可以利用74LS161十六进制的特性，经过异步置数法置数，从而设置1到9内的倒计数。
当然可以用两片74LS161来实现99以内的倒计时。
文献[6]本文详细地介绍了利用译码器和计数器这两种不同的逻辑器件来产生多路顺序控制信号的原理电路及其工作过程。
本文即是以32路控制信号产生器的设计为例来分析说明该电路的原理以及体现组合电路与时序电路的结合在本电路的设计过程中，很好地体现了组合逻辑电路设计与时序逻辑电路设计二者之间的有机结合。
通过对本文的学习，实现本次毕业设计的控制部分。
主干道与支干道之间灯的明灭转换可以通过系统有4 种不同的工作状态( S0 ～S3) , 选用四位二进制递增计数器74LS161作状态控制电路,取低两位输出QB、QA 作状态控制电路的输出。
状态编码S0、S1、S2、S3 分别为00 、01 、10 、11 。
由这四种状态进行不断的循环，进而可以控制红黄绿灯显示电路。
而灯的状态转换电路也可由其状态转换真值表，来列出状态转换方程，进而用选用数据选择芯片74LS153来实现每个D触发器的输入函数，最终能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。
文献[7]作为课程设计的指导书籍，简要介绍了电子电路的基础知识，常用集成电路和电子仪器的性能与使用方法。
书中有多个题目，而每个选题都详细讨论了方案选定方法、电路工作原理、元器件的计算和选取以及电路的安装、调试过程，通过这些题目可以对本课题的设计与制作的步骤、方法以及可能碰到的问题等方面有一个很好的学习。
本书中有关于数字电路的设计以及仿真，通过对此了解，有一个初步的电路硬件结构模型以及设计思想。
红灯亮，表示道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已经过停车线的的车辆继续通行；绿灯亮表示道路允许通行。
交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。
而一个简单的交通灯设计包括一下四个基本模块，即：信号发生模块、定时模块、控制模块、译码模块、显示模块。
文献[8]作为数字电路的基础课程，主要介绍了数字电子技术的基础知识，是课程设计最主要的理论基础。
通过这本书，学习了解了门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、计数器等。
对于本次课程设计的各个模块的设计都有很重要的指导作用，更重要的是可以有一个整体设计的思想，以及对电子设计理论知识的深入了解。
例如对通过真值表，可以列出逻辑方程，进而选择芯片对其方程进行描述，最终可以实现控制部分的设计。
文献[9]通过本书学习了七段显示译码器7448功能，7448可以直接驱动共阴极的半导体数码管。
当灯测试输入LT非为0时，Ya到Yg全部置1，数码管全部点亮。
动态RBI非低电平有效，且输入代码时，输出a～g均为低电平，即与0000码相应的字形0不显示，故称“灭零”。
灭灯输入／动态灭零输出BI’/RBO’是特殊控制端，既可作输入，又可作输出。
当BI’/RBO’作输入使用，且BI’/RBO’= 0时，无论其他输入端是什么电平，所有输出a～g均为0，字形熄灭。
BI’/RBO’作为输出使用时,称为灭零输出。
而在正常情况下，LT’与BI’/RBO’以及RBI’都接高电平。
文献[10]本文主要讲了基于EWB的篮球竞赛30S计时器的设计提出了电路的设计原则与要求,在对各单元电路进行了设计分析的基础上,对设计制作的计时器电路进行了仿真与原理阐述。
EWB虚拟电子工作台作为一种电路分析和设计的仿真软件,可以逼真地模拟多种电子元器件和仪器仪表,从而不需要任何真实的元器件与仪器,就可以对多种电子实验电路进行电路分析与仿真设计,因而可作为综合性、设计性实验仿真与验证的一种有效手段。
通过对本文献的了解，可以学习使用EWB来实现对电路的设计与仿真。
而本次的毕业设计有仿真的要求，并且在实际的电路设计与实现中，电路设计仿真的成功是实现产品制作成功的首要前提。
文献[11]主要讲述了运用proteus对交通信号灯电路的设计与仿真。
电路功能实验调试是电子电路设计的重要环节之一，为了探索简化电路设计进程实现缩短电路设计周期采用proteus 仿真软件进行电路的设计，功能测试调试的方法替代传统的电子设计实验调试给出了利用proteus 辅助设计实现十字路口交通灯信号控制器的方法和步骤。
仿真结果表明，proteus在电子工程设计领域具有方便快捷降低设计成本减少劳动强度提高工作效率低碳环保等特点。
其使用步骤为：在proteus编辑界面绘制电路原理图通过仿真计算修正错误直到符合设计指标要求确定设计方案输出设计图自动生成PCB图、修订。
通过并且本文献中用一个交通灯电路的设计与实现的例子，详细的讲解完成一个数字电路设计与仿真的基本步骤，对本次的毕业设计有很大的作用。
文献[12]主要讲述了在数字电子组合逻辑电路中存在竞争与冒险现象的现象，并且找出如何消除竞争与冒险的方法。
介绍采用Multisim仿真软件，对数字电子组合逻辑电路中如何产生的竞争与冒险现象，以及如何能消除竞争与冒险方法进行仿真分析。
在进行数字电子组合逻辑电路的分析和设计时，要意识到大多数数字电子组合逻辑电路都存在着竞争这一客观事实。
所以在设计组合逻辑电路时不要一味追求逻辑函数、逻辑电路最简化，要结合实际，设计出最优组合逻辑电路。
文献[13]Protel是Altium公司推出的电路辅助设计系统,是第一个将所有的设计工具集成于一身的板级设计系统。
在原理图已完成的基础上利用Protel进行PCB设计一般应遵循:确定外形、布局、布线、规则检查等几个步骤。