简易交通灯控制逻辑电路设计
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。
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。
交 通 灯 控 制 逻 辑 电 路 设 计
交通灯控制逻辑电路设计实验报告书专业：车辆工程年级：06车辆3组员：冯嘉俊关智恒学号：200630480306200630480308一、设计任务：1．设计一个十字路口的交通灯控制系统，要求车道上的车辆交替运行，每次通行时间都设为20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（可选）。
二、任务分配：1．冯嘉俊：负责资料搜集，以及分析逻辑功能和算法，以及后期报告书编写的协助。
2．关智恒：负责后期利用软件编写以及仿真，报告书的编写。
三、交通灯控制策略：S1：东面道路放行，其余均停止行驶；即东面绿灯-黄灯，其余红灯。
S2：南面道路放行，其余均停止行驶；即南面绿灯-黄灯，其余红灯。
S3：西面道路放行，其余均停止行驶；即西面绿灯-黄灯，其余红灯。
S4：北面道路放行，其余均停止行驶；即北面绿灯-黄灯，其余红灯。
工作循环流程：S1——S2——S3——S4——S1，工作间隔为25S。
工作详细状态：1.东面道路绿灯亮，其余道路红灯。
利用延时口令，保持此工作状态S1.1 20S。
时间过后，自动跳入S1.2，此时东面黄灯亮，其余道路亮红灯。
再次利用时间延时口令，令黄灯亮1秒；与此同时，利用循环口令，重复循环S1.2工作状态5次，即可达到黄灯每隔1S闪动，并闪动5S。
之后自动跳入S2工作状态。
2.南面道路绿灯亮，其余道路红灯。
利用延时口令，保持此工作状态S2.1 20S。
时间过后，自动跳入S2.2，此时东面黄灯亮，其余道路亮红灯。
再次利用时间延时口令，令黄灯亮1秒；与此同时，利用循环口令，重复循环S2.2工作状态5次，即可达到黄灯每隔1S闪动，并闪动5S。
之后自动跳入S3工作状态。
3.西面道路绿灯亮，其余道路红灯。
利用延时口令，保持此工作状态S3.1 20S。
时间过后，自动跳入S3.2，此时东面黄灯亮，其余道路亮红灯。
再次利用时间延时口令，令黄灯亮1秒；与此同时，利用循环口令，重复循环S3.2工作状态5次，即可达到黄灯每隔1S闪动，并闪动5S。
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——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。
交通灯控制逻辑电路设计实验报告
数字设计课程实验报告实验名称：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现学员：学号：培养类型：年级：专业：所属学院：指导教员：职称：实验室：实验日期：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现一、实验目的：1. 熟悉Multisim仿真软件的主要功能和使用;2. 熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能和使用;3. 运用逻辑设计知识,学会设计简单实用的数字系统;二、实验任务及要求：1.设计一个甲干道和乙干道交叉十字路口的交通灯控制逻辑电路;每个干道各一组指示灯红、绿、黄;要求：当甲干道绿灯亮16秒时,乙干道的红灯亮；接着甲干道的黄灯亮5秒,乙干道红灯依然亮；紧接着乙干道的绿灯亮16秒,这时甲干道红灯亮；然后乙干道黄灯亮5秒,甲干道红灯依然亮；最后又是甲干道绿灯亮,乙干道变红灯,依照以上顺序循环,甲乙干道的绿红黄交通指示灯分别亮着;2.要求：1分析交通灯状态变换,画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态图;2设计时序逻辑电路部分,写出完整的设计过程,画出逻辑电路图;在Multisim 仿真平台上,搭建设计好的该单元电路,测试验证,将电路调试正确;3设计组合逻辑电路部分,写出完整的设计过程,画出逻辑电路图;在Multisim 仿真平台上,搭建设计好的该单元电路,测试验证,将电路调试正确;4用74LS161计数器构造16秒定时和5秒定时的定时电路,画出连线图;在Multisim仿真平台上,选用74LS161芯片连线,测试验证,将电路调试正确;5在Multisim仿真平台上形成整个系统完整的电路,统调测试结果;三、设计思路与基本原理：依据功能要求,交通灯控制系统应主要有定时电路、时序逻辑电路及信号灯转换器组合逻辑电路组成,系统的结构框图如图1所示;其中定时电路控制时序逻辑电路状态的该表时间,时序逻辑电路根据定时电路的驱动信号而改变状态,进而通过组合逻辑电路控制交通灯系统正常运行;在各单元电路的设计顺序上,最先设计基础格雷码顺序的交通灯控制状态图,由此确定时序逻辑电路的设计,并完成该部分电路的调试;接着在设计好时序路逻辑电路的基础上,根据状态输出设计组合逻辑电路,并完成该部分的调试;最后完成定时电路的设计与调试;整合电路,形成整个系统完整的电路,统调测试结果;图错误!未定义书签。
数字逻辑电路设计题目
课题一交通灯控制逻辑电路设计一、概况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。
1.1 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EWR、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。
t为时间单位图1.2 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1.3 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。
5. 在完成上述任务后，可以对电路进行以下几方面的电路改进或扩展。
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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。
方案一：交通灯控制原理图：图11)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。
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21)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。
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：图32．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43．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54．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：图65．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。
图7四、总原理图及元器件清单1．总原理图图82．元件清单元件序号型号主要参数数量备注1 PM5771 1HZ/50%2 脉冲发生器2 74LS192 2 计数器3 CL-51614 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 3 2输入或门9 74LS04D 10 非门10 74138 1 数据分配器11 LH61RGY17 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。
效果如下图：图92．5s过后数码管显示为05时，黄灯就开始闪烁，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：当数码管显示为05时，说明倒计时计数器已经计数到了只有5s的状态，此时驱动黄灯控制电路，并不影响其他电路的工作，由于黄灯控制电路是由一个74138构成的，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，这样就只有当QA为0，并且QD也为0时才开启此块芯片。
由于74138的输出端是低电平有效，所以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。
效果如下图：图10图113．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。
4．在任何时候都可以按下紧急开关，一旦按下紧急开关，四个方向的交通灯只有红灯全亮，并且同时数码显示管都显示为00，当需要恢复正常通行就可以弹开紧急开关，就一切显示都会恢复正常，并且我们可以注意到，在按下紧急开关时如果是东西方向通行的话，弹开紧急开关后，是首先恢复南北方向通行，反之，是首先恢复东西方向通行；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[M]。
武汉：华中理工大学出版社[3]李玲远，范绿蓉，陈小宇。