交通灯控制逻辑电路设计课程设计

简易交通灯控制逻辑电路设计报告目录一、设计任务和要求 (2)二、设计目的 (2)三、设计方案选择 (2)四、单元电路的选择设计 (5)1.秒脉冲电路的选择设计 (5)2.计时器电路的选择设计 (7)3.状态控制器电路的选择设计 (8)4.时钟、状态控制判断系统电路的选择设计 (10)5.状态翻译电路的选择设计 (13)6.输出调整电路的选择设计 (14)7.紧急开关设计 (15)8.信号灯系统电路设计 (16)五、系统的调试与仿真 (16)1.调试软件 (16)2.仿真电路的联成 (16)3.电路的调试 (18)六、心得体会 (21)七、元件列表 (22)八、参考书 (23)一、设计任务和要求设计一个简易交通灯控制逻辑电路，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10s。

4、如果发生紧急事件，可以动手控制四个方向红灯全亮。

二、设计目的1、进一步熟悉和掌握数字电子电路的设计方法和步骤2、进一步将理论和实践相结合3、熟悉和掌握仿真软件的应用三、设计方案选择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主电路要实现S1→S2→S3状态的循环转换，而且可以在任何一个状态进入S4，并能恢复正常工作状态。

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。

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外。

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。

一、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。

二、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，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设置5s计时显示电路。

三、交通灯控制电路基本原理及电路设计实现上述任务的控制器整体结构如图4-2-4主干道信号灯支干道信号灯译码驱动电路主控制器时传钟感信器号计时器图4-2-4交通灯控制器结构图1(主控制器主控电路是本课题的核心，它的输入信号来自车辆的检测信号和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。

主控电路属于时序逻辑电路，可采用状态机的方法进行设计。

主控电路的输入信号有:主干道有车A,1，无车A,0;支干道有车B,1，无车B,0;主干道有车过30s为L,1，未过30s为L=0;支干道有车过20s为S,1，未过20s为S,0;黄灯亮过5s为P,1，未过5s为P,0。

主干道和支干道各自的三种灯(红、黄、绿)，正常工作时，只有4种可能，即4种状态:主绿灯和支红等亮，主干道通行，启动30s定时器，状态为S; 0主黄灯和支红灯亮，主干道停车，启动5s定时器，状态为S; 1主红灯和支绿灯亮，支干道通行，启动20s定时器，状态为S; 2主红灯和支黄灯亮，支干道停车，启动5s定时器，状态为S。

学院：班级：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：序言随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

为此，笔者从数字电子的方向对交通灯进行了深入的研究，以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。

内容摘要课程设计目的:数字电子技术课程设计是数字电子技术课程的实践环节,是对学生学习数字电子技术的综合训练.学生根据某一课题技术指标或逻辑功能的要求,独立进行电路设计,工程估算,实验测试与调整,制作(在实验板上)电子产品和写出实验总结报告.通过这一电路综合性实践训练,要达到深化所学的理论知识,培养综合运用所学知识的能力,掌握一般电路的分析方法,增强独立分析问题与解决问题的能力.通过这一综合训练培养学生严肃认真的工作态度和科学作风,为今后从事电路设计和研制电子产品打下初步基础.1．满足所示的顺序工作流程图。

图中设大道方向的红、黄、绿灯分别为DR、DY、DG，小道方向的红、黄、绿灯分别为XR、XY、XG。

设计一个十字路口交通信号灯定时控制器，其要求如下：它们的工作方式，有些必须是并行进行的，即大道方向绿灯亮，小道方向红灯亮；大道方向黄灯亮，小道方向红灯亮；大道方向红灯亮，小道方向绿灯亮；大道方向红灯亮，小道方向黄灯亮2．应满足两个方向的工作时序。

即大道方向亮红灯时间应等于小道方向亮黄、绿灯时间之和，小道方向亮红灯时间应等于大道方向亮黄、绿灯时间之和。

时序工作流程图见图3所示。

图3所示，大道、小道方向绿、黄、红灯亮时间分别6秒、4秒、29秒，一次循环为39秒。

其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯间歇是静止，当检测到小道有车到来的时候，所有电路才开始工作，在小路没有车到之前一直要保持大路亮绿灯，小道一直保持红灯，在小道亮绿灯的时候，检测大道的来车数量，假如超过三辆车，则要立马执行下一个状态，保证车辆通行正常。

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。

——交通灯控制电路系别：电气工程系专业：自动化班级：07级3班姓名：学号：J******** ****：***目录第一章：序言 (2)第二章：设计任务书 (2)第三章：电路组成和工作原理 (4)第四章：设计步骤及方法 (7)第五章：总结 (10)第七章：参考文献 (10)第一章序言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。

其中红灯亮，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。

交通灯通过的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。

第二章设计任务书一、设计题目：交通灯控制电路二、技术内容及要求：1、设计任务、设计任务设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上的车辆通行，具体要求如下：叉道路上的车辆通行，具体要求如下：a）每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成，绿灯表示允许通行，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已通过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。

的车辆停止通行。

b）每条道路上每次通行的时间为25s. c）每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5s,才能改变换车道。

道。

d）黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次。

黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次。

2、设计目的、设计目的通过本设计熟悉用中规模集成电路进行时序逻辑电路和组合逻辑电路设计的方法，掌握简单数字控制器的设计方法。

辑电路设计的方法，掌握简单数字控制器的设计方法。

三、给定条件及器件四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。

电路各部分的组成和工作原理。

2.元器件的选取及其电路逻辑图和功能。

元器件的选取及其电路逻辑图和功能。

3.电路各部分的调试方法。

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。

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。

交通灯控制电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握交通灯控制电路的基本原理和电路组成；2. 使学生了解并理解红、黄、绿交通信号灯的时序关系及其在交通控制中的作用；3. 帮助学生掌握基本的电子元件及其在交通灯控制电路中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单的交通灯控制电路的能力；2. 提高学生动手实践能力，学会正确连接和调试交通灯控制电路；3. 培养学生运用图表、流程图等方法分析问题、解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生的交通安全意识，培养他们遵守交通规则的自觉性。

课程性质：本课程属于电子技术实践课程，注重理论联系实际，强调动手实践能力的培养。

学生特点：本课程针对初中年级学生，他们对电子技术有一定的好奇心，动手实践能力强，但理论知识相对薄弱。

教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的实际操作能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 交通灯控制电路原理- 交通信号灯的基本知识：红灯、黄灯、绿灯的功能及时序关系- 电路基本组成部分：电源、开关、信号灯、控制器等2. 电子元件及其应用- 常用电子元件：电阻、电容、二极管、三极管等- 元件在交通灯控制电路中的作用和连接方式3. 交通灯控制电路设计- 电路图绘制：学习如何用电路图表示交通灯控制电路- 电路搭建与调试：动手实践，按照设计要求搭建电路，并进行调试4. 教学进度安排- 第一课时：交通灯控制电路原理及基本组成部分学习- 第二课时：常用电子元件的认识及其在电路中的应用- 第三课时：交通灯控制电路设计及电路图绘制- 第四课时：动手实践，搭建和调试交通灯控制电路5. 教材关联内容- 教科书第四章第二节：交通信号灯控制电路的基本原理- 教科书第五章：常用电子元件及其应用- 教科书第六章：电子电路设计与实践教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，按照教学进度安排，有序开展教学活动。

模数电课程设计交通灯一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握模数电课程中与交通灯控制系统相关的基础知识和技能，能够分析并设计简单的交通灯控制系统。

具体目标如下：1.知识目标：•了解交通灯控制系统的组成和工作原理。

•掌握与交通灯控制系统相关的模数电知识，如逻辑门、触发器、计数器等。

2.技能目标：•能够使用逻辑门电路设计交通灯控制系统的逻辑电路。

•能够使用触发器和计数器设计交通灯控制系统的时序电路。

3.情感态度价值观目标：•培养学生的创新意识和团队协作精神，使他们在设计交通灯控制系统时能够积极思考、解决问题。

•培养学生对交通安全的重视，使他们能够认识到交通灯控制系统在交通安全中的重要性。

二、教学内容本章节的教学内容主要包括交通灯控制系统的组成和工作原理，以及与交通灯控制系统相关的模数电知识。

具体内容包括：1.交通灯控制系统的组成和工作原理：介绍交通灯控制系统的各个组成部分，如信号灯、控制器等，以及它们的工作原理和相互关系。

2.逻辑门电路：介绍逻辑门电路的基本概念和性质，如与门、或门、非门等，并引导学生通过实验或案例分析来掌握逻辑门电路的设计和应用。

3.触发器和计数器：介绍触发器和计数器的基本概念和性质，如RS触发器、T触发器、计数器等，并引导学生通过实验或案例分析来掌握触发器和计数器的设计和应用。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本章节将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

具体方法如下：1.讲授法：通过讲解交通灯控制系统的组成和工作原理，以及逻辑门电路、触发器和计数器的相关知识，使学生掌握基本概念和原理。

2.讨论法：学生进行小组讨论，讨论交通灯控制系统的设计和应用，以及逻辑门电路、触发器和计数器的实现方法，促进学生之间的交流和思考。

3.案例分析法：提供一些实际的交通灯控制系统案例，让学生通过分析案例来理解并应用所学的知识和技能。

4.实验法：安排实验课程，让学生通过实际操作和观察来验证和巩固所学的知识和技能。

数电课程设计---交通信号灯控制电路西北工业大学课程设计报告题目: 交通信号灯控制电路学院：航海学院班级：03051001班学生（学号）：学生（学号）：日期：2013 年 1 月摘要Verilog HDL 作为一种规范的硬件描述语言，被广泛应用于数字电子系统设计。

它允许设计者进行各种级别的逻辑设计，也可以进行数字逻辑系统的仿真验证、时序分析、逻辑综合操作。

本文介绍了应用Verilog HDL语言自顶向下的设计方法设计交通灯控制系统，使其实现道路交通的正常运转，突出了其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性和易理解等优点。

通过Quartus Ⅱ完成了程序的编写、编译与仿真，生成顶层文件后下载到芯片CycloneⅢ EP3C16F484C6芯片上，在DE0开发板上进行验证。

验证结果表明，该设计可以完成交通灯控制的相关要求。

关键词：交通信号灯控制 Verilog HDL Quartus Ⅱ DE0目录一、课程设计目的二、设计任务与要求三、方案设计四、模块设计五、程序代码六、开发板验证七、遇到问题与解决办法八、总结九、参考文献十、附录（管脚对应关系）一、课程设计目的设计目的：初步了解掌握硬件描述语言，体会自顶向下的设计思想，锻炼查阅资料与知识应用的能力。

二、设计任务与要求设计任务：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设计要求：1、南北和东西方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通，绿灯、黄灯和红灯的持续时间分别为20秒、5秒和25秒；2、当有特殊情况（如消防车、救护车等）时，两个方向均为红灯亮，计时停止，当特殊情况结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行；3、用两组数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行的时间。

三、方案设计任务分析：东西（A车道）和南北（B车道）方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通（如图1、2），绿灯、黄灯和红灯的持续时间分别为 25秒、5 秒和 30 秒。

数字电子技术课程设计——交通灯逻辑控制电路设计一、内容摘要：本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。

系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。

系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

实现对交通灯控制。

交通灯是交通安全的关键，已广泛应用于城乡的十字路口，它的有无作为交通安全检查的重要依据，是交通秩序正常进行的有力保障。

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。

二、实验目的1．了解交通灯管理的基本工作原理。

2．熟悉8253计数器/定时器、8259A中断控制器和8255A并行接口的工作方式及应用编程。

3．掌握多位LED显示的方法。

三、设计任务和要求实验内容：设计一个用于十字路口的交通灯控制器。

基本要求如下：1、满足图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，东西方向黄红灯亮。

图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3所示。

图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。

图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，进入下一步某方向地工作循环。

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。

目录摘要 (3)第一章设计任务与要求 (4)第二章基本方案 (4)2. 1方案一 (4)2. 2方案二 (4)2. 3方案三 (4)第三章方案选择 (4)第四章电路原理图 (4)4. 1计数模块电路 (4)4. 2 红灯闪烁电路 (5)4. 3数码管显示电路 (5)4. 4 194模块 (8)4. 5主体电路图 (10)4. 6元器件清单 (10)第五章电路调试 (11)5. 1 Protues软件仿真 (11)5. 2硬件电路调试 (11)5.2.1 测试电路 (12)5.2.2硬件测试出现问题及解决方案 (14)第六章电路测试后总结 (15)6. 1设计小结 (15)6. 2设计缺点 (15)6. 3系统性能分析 (15)参考文献 (15)摘要中文摘要：在城市交通道路中，由两条道路的汇合点所形成的十字交叉路口很多。

为了确保交通安全及车辆的迅速、有效的通行，在交叉路口的每个入口处需要设置红、绿、黄三色信号灯。

对于机动车来说，红灯亮时，禁止通行；绿灯亮时，则允许通行；黄灯亮时，则提示司机将行使中的车辆减速并准备停下来。

十字路口交通灯的控制逻辑采用数字电路很容易实现。

根据交通灯控制的点功能不同，有简单的红、黄、绿三色交通灯控制电路。

有带时间显示的控制电路；有主干道与支干道通行时间不同的控制电路；有带时间转换功能的交通灯控制电路；有手动控制电路。

一般交通灯控制电路主要由定时器、控制器、译码和显示几个部分组成。

关键词：交通灯定时器控制器English abstract：Cross intersection formed by the confluence of two roads point a lot of urban traffic road. Each entrance of the intersection, in order to ensure traffic safety and vehicle rapid, effective access need to set the red, green, and yellow signal lights. For motor vehicles, for the red light, closed to traffic; When the green light is allowed access; yellow light, prompting the driver will exercise in the vehicle to slow down and prepare to stop.Crossroads traffic light control logic digital circuit is very easy to implement. Depending on the traffic light control point function, a simple red, yellow and green traffic lights control circuit. With time display control circuit; access main roads and branch roads at different times of the control circuit; traffic light control circuit with time conversion functions; manual control circuit. General traffic light control circuit by timer, controller, decode and display several partsThe adjustable power products can be widely applied in defense, scientific research, colleges and universities, laboratories, industrial and mining enterprises, electrolysis, electroplating, charging equipment, etc. Keywords: Traffic light timer controller一、设计任务与要求1.按照红-绿-黄顺序轮流点亮2.东西向绿灯与南北向红灯不同时亮，南北向绿灯与东西向红灯不同时亮3.东西向黄灯点亮时南北向红灯闪烁，南北向黄灯点亮时东西向红灯闪烁4.当绿灯亮时数显开始倒计时二、基本方案2.1方案一用晶振产生频率，cd4060和741s74产生1HZ时钟频率，用移位寄存器74ls164来控制。

交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计第一篇：交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计目录一、课程题目 (2)二、设计要求 (2)三、系统框图及说明 (2)四、单元电路设计 (4)五、仿真过程与效果分析 (12)六、体会总结 (13)七、参考文献 (13)《一》课程设计题目：交通灯控制电路设计《二》设计要求：1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒，时间可设置修改。

2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。

4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。

5、同步设置人行横道红、绿灯指示。

《三》系统框图及说明：1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通灯控制系统的原理框图如图1-1 所示。

它主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器和脉冲信号发生器组成。

脉冲信号发生器用的是555 定时器；计时计数器是由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信号灯工作，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。

（图1-1）2、信号灯转换器状态与车道运行状态如下：S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行S3：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的黄灯亮，车道缓行, 人行道禁止通行G1=1：主干道绿灯亮 Y1=1：主干道车道黄灯亮R1=1：主干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；南北方向人行道红灯亮G2=1：支干道车道绿灯亮Y2=1：支干道车道黄灯亮R2=1：支干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；东西方向人行道红灯亮四．单元电路设计1．主控电路：1).原理：通过一片 74LS160，选择其 4 个状态、分别为(00 01 10 11)分别表示主绿支红、主黄支红、主红支绿、主红支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循环图}。

目录摘要： (3)1．设计任务的基本要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2基本要求 (4)2．工作原理 (4)2.１设计要求 (4)2.2 整体工作原理 (4)3．电路设计 (5)3.1秒信号产生器 (5)3.2状态控制器设计 (6)3.3状态译码器 (7)3.4定时系统 (9)5．整体原理图 (10)6．元件功能介绍 (10)6.1 CD4029功能介绍 (10)6.2 74LS245功能介绍 (11)6.3 NE555定时器功能介绍 (11)6.4 74LS47的外引线排列图如图6.4.1所示。

(12)6.5 74LS00与非门 (12)6.6 74LS04反相器功能介绍 (13)6.7 74LS192功能介绍 (13)7．元件清单 (14)8.总结： (14)9 参考文献 (15)10 附加交通灯整体原理图原理图 (16)交通灯控制电路摘要：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，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，同时引入了电子设计自动化技术，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protel软件和一些数字逻辑器件，来设计了可控制的交通信号灯。

1．设计任务的基本要求1.1设计任务设计一个十字路口交通灯信号控制器，控制车辆安全快速的通过。

1.2基本要求为了确保车辆安全快速的的通行，在十字交叉路口的每个入口处设置红，绿，黄三种信号灯，并安装时间数字时间显示，来达到下列的基本要求：●红灯表示禁止通行，绿灯表示允许通行，黄灯提醒司机把车辆停靠在禁行线以内。

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。

电子与电工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。

交通灯控制电路设计一、选题背景交通灯控制系统是城市道路管理中极为重要的一个环节，其在加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率等方面具有不可替代的作用。

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制技术日益更新。

本文将介绍一种用单片机作为系统的主控单元，通过单片机嵌入软件程序来实现交通信号灯的多重控制方式，整个系统以STC89C52RC单片机为核心加以晶振电路、复位电路、电源电路构成系统的控制枢纽，系统状态显示系统采用7段LED数码管进行倒计时的现实，红、黄、绿三色LED灯作为信号指示。

系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时、紧急情况处理等功能，较好的模拟实现了十字路口出现的状况。

本系统性能稳定，功能完善，实用性强。

二、方案论证(设计理念)1.主要内容用单片机系统设计十字路口交通灯控制电路，要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照下面的工作时序进行工作，黄灯亮时应为闪烁状态：（1）南北和东西车辆交替进行，各通行时间 24 秒（2）每次绿灯变红灯时，黄灯先闪烁 4 秒，才可以变换运行方向。

（3）十字路口要有数字显示作为时间提示，以倒计时按照时序要求进行显示；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。

（4）可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀状态2.教学要求选择适当元器件设计单片机外围电路、由单片机系统完成二十四进制倒计时、四进制倒计时、显示及模式切换逻辑控制等；仿真实现各电路功能；搭建、调试电路实现设计要求的功能；掌握复杂数字电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；掌握对电子线路进行仿真调试的方法和技能；掌握实现电路的实验方法和电路的调试方法。

3.方案设计与选择3.1交通信号控制原理交通信号控制原理是按照一定的控制程序，在交叉路口的每个方向上通过红、黄、绿三色灯循环显示，指挥交通流，在时间上实施隔离。