简易交通灯控制逻辑电路设计-课程设计[优秀]
交通灯控制——时序逻辑电路课程设计
数字逻辑设计及应用课程设计交通灯控制——时序逻辑电路课程设计题目一、设计要求电路用途：用于十字路口交通灯自动控制功能描述：以4个红色指示灯、4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东、南、西、北4个方向的红、绿、黄交通灯。
控制这些指示灯，使它们按下列规律亮和灭。
1）初始状态为4个方向的红灯全亮，时间1S；2）东、西方向绿灯亮，南、北方向红灯亮。
东、西方向通车，时间8S；3）东、西方向黄灯闪烁，南、北方向红灯亮，时间2S；4）东、西方向红灯亮，南、北方向绿灯亮，南、北方向通车，时间8S；5）东、西方向红灯亮，南、北方向黄灯闪烁，时间2S；6）返回2），继续运行；设计要求：画出设计流程图；完成逻辑电路图；对电路功能进行说明；指出可改进之处。
核心提示：系统的时钟2Hz已经由其它电路产生；黄灯闪烁可通过连续亮0.5s和灭0.5s实现；需对2Hz时钟进行分频获得1s，2s和8s 信号；状态机有六个输出变量，分别控制东西、南北方向的红、绿、黄灯的亮灭。
二、设计设计流程：画状态表→选择要使用的模块→构建特殊时钟→连接电路图→功能说明→可改进之处。
1）画状态表状态东西方向南北方向时间红绿黄红绿黄1 1 0 0 1 0 0 1s2 0 1 0 1 0 0 8s3 0 0 1 1 0 0 2s4 1 0 0 0 1 0 8s5 1 0 0 0 0 1 2s6 返回状态2其中，黄灯的“1”意为闪烁。
黄灯闪烁的实现可由1 和系统的时钟2Hz 进行与运算从而实现闪烁能；0 和系统的时钟2Hz进行与运算依然为0，表示为灭。
2）选择要使用的模块红灯的实现：东西方向的红灯亮灭规律序列为0011,南北方向的红灯亮灭规律序列为1100，于是红灯的亮灭可通过0011的移位来实现，用74x169. 黄灯、绿灯的实现：东西方向的绿灯亮灭规律序列为1000，黄灯为0100；南北方向的绿灯亮灭规律序列为0010，黄灯为0001.这四个灯的亮灭可用1000移位来实现，用74x169.74x157:实现状态1与其他状态的转换。
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。
交通灯控制电路课程设计
交通灯控制器一设计任务与要求：设计一个十字路口的交通灯控制器，控制A,B两条交叉道路上的车辆通行，东西方向为主干道A，南北方向为支干道B，具体要求如下：1 每条道路设一组信号灯，每组信号灯有红，黄，绿3个灯组成，绿灯表示允许通过，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已过停车线的车俩继续通行，未过停车线的车俩停止通行，2主干道通行时间40秒，南北通行时间20秒3每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5秒，才能变换通行车道4黄灯亮时，要求每秒闪烁一次二总体框图根据设计任务与要求，确定交通灯控制器的系统工作框图如图所示，通过主控制电路(两位二进制可逆计数器)控制整个电路的运转以及红黄绿三种信号灯的转换。
系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。
其中秒脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号，通过减计数器对秒脉冲的减计数，达到控制每一种工作状态的持续时间。
减计数器的借位端为主控制电路提供翻转的脉冲信号以完成状态的转换，同时主控制电路的输出状态又决定了减计数器下一次计数的初始值。
减计数器的十位和个位分别通过译码器和两个七段数码管相连以作为时间倒计时显示。
其中t表示时间，MG表示主干道绿灯，MY表示主干道黄灯，MR表示主干道红灯，SG表示支干道绿灯，SY表示支干道黄灯，SR表示支干道红灯。
主干道绿灯亮，支干道红灯亮40秒主干道黄灯亮，支干道红灯亮5秒主干道红灯亮，支干道绿灯亮20秒主干道红灯亮，支干道黄灯亮5秒图1 交通灯的工作时序流程图：图2 系统工作框图三选择器件1、74LS192芯片。
74LS192为可预置数同步十进制双时钟加减计数器，CP U 端是加计数器时钟信号，CP D 是减计数时钟信号R D =1时无论时钟脉冲状态如何，直接完成清零功能。
R D =0，L D =0时，无论时钟脉冲状态如何，输入信号将立即被送入计数器的输出端，完成预置数功能。
其功能表如下表所示:表 1 74LS192功能表CPU CPD RD LD 工作状态X X 0 0 置数↑ 1 1 0 加计数1 ↑ 0 0 减计数X X X 1 清零译码、显示 主干道信号灯 支干道信号灯状态译码器黄灯闪烁控制器主控制器减计数器置数控制 秒脉冲发生器图3 74LS192管脚图2，555 定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
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。
交通信号灯控制逻辑电路设计
数字电路课程设计任务书一、题目交通信号灯控制逻辑电路设计二、目的与要求1. 目的：·掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法；·熟悉集成电路的使用方法。
·进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力为了确保十字路口的车辆顺利地通过，往往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。
2. 要求基本要求：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如图3-1 顺序工作流程。
图中设南北向的红、黄、绿灯分别为 NSR、NSY、NSG，东西向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG 。
图3-1 交通灯信号灯工作流程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。
时序工作流程图见图3-3所示。
图3-2 时序图图3-2中，假设每个单位时间为4s，则南北、东西向绿、黄、红灯亮时间分别28，4，32s，一次循环为64s。
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，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、绿灯交换，一次工作循环结束,再进入下一步某方向的工作循环。
例如：当南北向从红灯转换成绿灯时，置南北向数字显示为“32”，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，而南北向的红灯亮；同时，使得东西向的绿灯亮，并置东西向的数显为“32”。
3.创新要求在基本要求达到后，可进行创新设计。
三、主要内容及实现的功能为了确保十字路口的车辆顺利地通过，往往采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
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。
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。
简易交通灯控制电路的设计
课程设计任务书课程名称电子线路课程设计课程设计题目简易交通灯控制电路的设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标1．东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间25秒。
2．东西方向与南北方向黄灯亮时间5秒。
3．南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮时间15秒。
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，特殊情况后能恢复正常。
二、设计要求1. 在选择器件时，应考虑成本。
2. 根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
3. 画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。
三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1．童诗白，华成英主编，模拟电子技术基础。
[M]北京：高等教育出版社，2006年。
2．闫石，数字电路基础（第五版），[M]北京：高等教育出版社，2005.3．陈孝兵555集成电路使用电路集高等教育出版社，2002-84．王刚TTL集成电路应用机械工业出版社2000-10五、按照要求撰写课程设计实验报告成绩评定表：指导教师签字：2015 年1 月16 日一、概述随着我国汽车工业的发展，近年来交通事故高发，是一个普遍的问题，因此，交通红绿灯的设计，关乎所有人的生命安全。
本次课设要求完成红绿灯设计电路，且各个方向的时间不相同，但是东西方向可以共用一个红绿灯，南北方向也可以共用一个红绿灯，设计电路中，应该先选择触发器产生波形，计数器进行计数，这样计数时间一定后将进位端连上合适的门电路，产生符合要求的红绿灯设计电路。
二、方案设计设计方框图如图1所示图1. 方案设计方框图设计思路：（1）555芯片构造成多谐振荡器，产生时钟脉冲，时钟脉冲是总电路的控制，为计数器，各个数列提供时钟脉冲。
（2）用一个161的十六进制计数器组成的分频电路，把原来555所组成的时钟脉冲进行分频，555设计产生2HZ的时钟信号，161进行十倍分频，原信号变为0.2HZ这时候作为新的输入信号，用来做下一个161片子的时钟输入端。
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。
简易交通灯电路设计
课程设计说明书课程设计名称：数字逻辑课程设计课程设计题目：简易交通灯电路设计学院名称：信息工程学院专业：计算机科学与技术班级： 080611学号：08061112 姓名：王威评分：教师：20 10 年9月16 日摘要随着社会经济快速发展以及现代社会人口的增加，顺应各种交通工具的发展和交通指挥的需要，加强交通道路管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，此时交通灯便应运而生。
它已逐渐成为改善交通状况的一种重要工具。
因此设计交通灯电路对我们的生活息息相关。
本次课题设计采用NE555产生计时信号，定时给出方波脉冲信号，同时采用CD4017集成芯片实现三种信号灯的自动循环功能，以及利用或门真值表功能实现简易交通灯的设计。
此简易交通灯可以而且仅可以控制一条交通道路，主要实现红，黄，绿，红，黄，绿单向交通灯循环控制，但是同样可以改动电路从而实现红，黄，绿，黄，绿双向交通灯循环控制；而在时间控制上，红，黄，绿亮灯时间上取为2:1:2。
经过一系列分析准备，本次课题设计除了在手动控制上存在一些不足外，已完成电路设计要求。
关键字：循环控制计时电路译码电路 NE555 CD4017目录（页码要调整下）前言 (4)第一章设计内容与要求 (5)第二章简易交通灯设计方案 (5)2.1基本要求设计方案..........................................,52.2提高要求设计方案..........................................,6 第三章系统组成及工作原理. (6)3.1 系统组成 (6)3.2 工作原理 (7)第四章简易交通灯设计方案单元模块电路设计 (8)4.1电源电路 (8)4.2译码电路 (9)4.3 光源电路 (10)4.3.1红黄绿单向循环 (10)4.3.2红黄绿黄红双向循环 (11)第五章实验调试和分析 (12)结论 (13)参考文献 (14)附录一 (14)附录二 (15)附录三 (16)前言随着社会经济的发展，交通问题越来越引起人们的关注。
简易交通灯控制电路的设计课程设计
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。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，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，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段，这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础，引入了数字电路，将模拟信号转化为数字信号，利用了数字逻辑这一强大工具，同时还运用了Multisim软件对所设计电路进行了仿真。
【关键字】秒脉冲发生器减计数器主控电路译码电路数码显示管
【技术要求】
设计一个十字路口的红、绿、黄信号交通灯控制电路，计提要求如下：
1.实现定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒；
2.每次由绿灯转为红灯时，应有5秒黄灯作为过渡ห้องสมุดไป่ตู้才能变换运行车道；
3.分别用红、黄、绿三色发光二极管表示信号灯；
4.每一种灯亮的时间都用显示器进行显示，并采用倒计时的方法。
第一个暂稳状态的脉冲宽度 ，即 从 充电上升到 所需的
（ ＋ ）Cln2＝（ ＋ ）C
第二个暂稳状态的脉冲宽度 ，即 从 放电下降到 所需的时间：
Cln2＝
振荡周期T= + ( ＋2 )C
振荡频率
占空比
由式可得,占空比大于总是>%50。若设占空比=%50，又知交通信号灯的振荡周期是1S，可得到本次所需要的元器件阻值：
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。
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。
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[3]李玲远,范绿蓉,陈小宇.电子技术基础实验.北京:科学出版社
[4]彭介华.电子技术课程设计指导[米].北京:高等教育出版社
效果如下图:
图10
图11
3．然后切换到东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,10s过后开始黄灯闪烁,,一直闪到数码管显示为00为止,其中红绿灯状态是不变的;
分析:当11进制倒计数完成之后,到数码管显示为00时,就马上驱动计数进制转换器也即信号灯转换电路,因为它就是一个下降沿触发的JK触发器构成的,其中J、K端都同时接高电平,即构成了一个T触发器,实现翻转功能,其时钟输入端是由倒计时计数器中的两片74192的八个输出端经过一个或门然后经过一个非门接入,在不需要翻转的时间段里,时钟输入端一直输入的是低电平,一旦当11(15)进制倒计数到00时,会使得时钟输入端输入1,从0－>1,即产生了一个下降沿,使JK触发器翻转,使得次态为1,由以上单元电路设计中的倒计时计数器可知,此时控制个位数字的74192的输入端A、C都为1,则此时个位的二进制编码是0101即十进制的5,并且同时置数,这样就实现了进制转换,并且在转换的同时,由交通灯显示电路的输入端可知同时也转换了交通灯的显示;效果如图11.
图3
2．黄灯控制电路
这里是采用数据分配器74138,该芯片的输入端A、B、C分别接倒计时计数器中的控制个位数字的74192的输出端QA、QB、QC,为了保证是在显示器只是在显示0~5s时黄灯亮,应把此74138的使能端G1由倒计时计数器中的控制十位数字的74192的输出端QA与由倒计时计数器中的控制个位数字的74192的输出端QD通过一个或门再经过一个非门接过去.然后6输出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5都分别经过一个非门然后都接入一个或门,那么或门的输出端就是接黄灯的,也即黄灯控制器的输出端.如下图:
图4
3．信号灯转换电路(计数进制转换器)
信号灯转换器其实就是由计数进制转换器来实现,即一个JK触发器,其中J、K端都同时接高电平,即构成了一个T触发器,目的就是实现翻转功能,其时钟输入端是由倒计时计数器中的两片74192的八个输出端经过一个或门然后经过一个非门接入.如下图:
图5
4．交通灯显示电路
一个方向的红灯由信号灯转换电路的反向输出端~Q和一个紧急开关的输出端经过一个或门接入,黄灯是由信号灯转换电路的正向输出端Q和一个紧急开关的输出端经过一个非门以及一个黄灯控制电路的输出端经过一个1HZ的脉冲源,这三个输出端再经过一个与门接入,绿灯由信号灯转换电路的正向输出端Q和一个紧急开关的输出端经过一个非门,这两个输出端再经过一个与门接入;另一个方向的红灯由信号灯转换电路的正向输出端Q和一个紧急开关的输出端经过一个或门接入,黄灯是由信号灯转换电路的反向输出端~Q和一个紧急开关的输出端经过一个非门以及一个黄灯控制电路的输出端经过一个1HZ的脉冲源,这三个输出端再经过一个与门接入,绿灯由信号灯转换电路的反向输出端~Q和一个紧急开关的输出端经过一个非门,这两个输出端再经过一个与门接入.其中还加入一人行道的信号灯,这些灯的接法就是红灯接在相邻车辆信号灯的绿灯上,绿灯接在相邻车辆信号灯的红灯上即可,也就是该方向上的车辆通行,人行道就禁通行,反之,人行道通行.如下图:
分析:由以上单元电路设计中紧急开关交通灯显示电路的设计可知,当按下紧急开关倒计时计数器一直处于清零状态,所以显示00;并且紧急开关的有效端就是直接接到了红灯,其它灯是通过了一个非门才接入,所以只有红灯亮;由于在按下紧急开关时,
信号灯转换电路也即计数进制转换器中的JK触发器保持了按下紧急开关之前的次态,当弹开紧急开关时,由于倒计时器是处于00状态,这时就会给计数进制转换器一个下降沿,使得JK触发器翻转一次,如果原来是1,现在就是0,反之,现在就为1,这样就可以通过紧急开关来控制恢复通行的第一次是哪个方向首先通行.
效果如下图:
图12
六、结论与心得
课程设计诚然给了我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间.至于建议,一言以蔽之,大学教育当如此.
七、参考文献
[1]高吉祥.数字电子技术.北京:电子工业出版社
[2]梁宗善.电子技术基础课程设计[米].武汉:华中理工大学出版社
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.
方案一:
交通灯控制原理图:
图1
1)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.如此往复循环.
图6
5．紧急开关
该开关这里用的是单刀双掷开关,一端就是接入每个交通灯,直接接红灯,其它灯是经过了一个非门接入,该端还接入到倒计时计数器两片74192的清零端.另一端是不起作用,其实也可以用一个单刀单掷开关,该开关不仅能够在发生紧急事件,可以手动控制四个方向红灯全亮.在处理完紧急事件后,第一次开始进入正常运行状态时还可以通过它控制切换选择哪个方向开始先通行.
3
2输入或门
9
74LS04D
10
非门
10
74138
1数据Leabharlann 配器11LH61RGY17
28
模拟交通灯
五、仿真调试与分析:
1．在EWB软件中打开设计好的仿真电路,点击开启运行,刚开始是南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮;
分析:由于倒计时计数器中控制个位数字的74192的输入输入端A、C是同时接在计数进制转换器中的JK触发器的正向输出端Q,而在电路刚启动时JK触发器的现态为O,所以刚开始是11进制的计数器,控制的就是南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮.
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.
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.
方案二:
交通灯控制原理图:
图2
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.
图7
四、总原理图及元器件清单
1．总原理图
图8
2．元件清单
元件序号
型号
主要参数
数量
备注
1
P米5771
1HZ/50%
2
脉冲发生器
2
74LS192
2
计数器
3
CL-5161
4
四输入红色数码管
4
74LS112
1
JK触发器
5
CD4078
2
8输入或门
6
CD4073B
2
3输入与门
7
7HC08N
2
2输入与门
8
CC4071
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.其中两个74192的置数端是由控制十位数字的74192一个高位输出端QD通过一个非门接过来的,并且低位输入端A接高电平,控制十位数字的74192的减计数控制端接控制个位数字的74192的借位输出端BO.两个74192的清零端都接在紧急开关的一端.如下图: