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交通灯控制系统设计

四川师范大学成都学院现代通信原理课程设计交通灯控制系统设计

学生姓名XXX

学号XXXXXXXXX

所在系XXXXXXXXXX

专业名称XXXXXXXX

班级XXXXXXXXXXXX

指导教师XXXXXXXXX

四川师范大学成都学院

二○一二年六月

交通灯控制系统设计

学生：XXX 指导教师：XXX

内容摘要：因为社会经济的发展，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。

实现路口交通灯系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、可编程序控制器PLC、单片机等方案来实现。其中用标准逻辑器件来实现电路在很大程度上要受到逻辑器件如门电路等的影响，调试工作极为不易，而笔者对单片机运用来进行系统的设计开发也不是很熟悉，因此，最终笔者选择了用可编程的控制器PLC来实现系统功能的设计，完成本次课设的题目。

关键词：PLC 交通灯程序报告设计

Traffic light control system design

Abstract：Along with the development of the society economy, the city transportation problem causes people's concern more and more. The coordination of the person ,car , the road threes relation, have become one of the important problems that the transportation management section demand resolve. The city transportation control system is the calculator that used for the city transportation data monitor. The transportation signal beacon control and transportation to appease comprehensive management system, it is in the modern city transportation supervision conductor system to constitute part most importantly.

Carry out the control method of the street corner transportation light system a lot of, can carry out with the standard logic spare part. Programmable preface controller PLC, single slice machine etc. Carries out the influence that the electric circuit wants to be subjected to the logic spare part, such as door, electric circuit to a large extent etc. with the standard logic spare part among them, adjust to try a work extremely not easy, and writer to single slice the luck use is not very either to acquaint with to the design development of carry on the system, therefore, the end writer chooses to use programmable controller PLC to carry out the design of the system function, completion originally time the lesson establish of topic.

Keywords:T he PLC transportation light procedure report design.

前言 (1)

1交通信号灯的设计目的以及要求 (1)

2交通信号灯基本原理及设计方法 (2)

3主控制器 (4)

3.174LS90引脚排列图与逻辑图 (4)

3.274LS90的功能表及引脚功能 (5)

4计数器 (6)

4.1计数器的作用 (6)

4.2计数器的工作情况 (6)

4.3控制信号灯的译码电路的真值表 (7)

4.5状态译码电路 (9)

5译码显示电路 (9)

5.1共阳极LED七段数码管 (9)

5.274LS247译码器 (11)

5.2.1以下介绍各引脚的功能： (11)

5.2.2数码连接译码电路 (11)

5.2.3真值表 (12)

6555振荡器构成的秒脉冲电路 (13)

6.1555定时器的引脚 (13)

6.2555定时器构成的多谐振荡器 (14)

6.3555定时器工作原理 (15)

7组装和调试过程 (16)

8结束语 (17)

交通灯控制系统设计

前言

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。

中国最早的马路红绿灯，是于1908年出现在上海的英租。从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。

当前，大量的信号灯电路正向着数字化、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，城市交通问题越来越引起人们的关注.随着社会的发展,城市规模的不断扩大,城市交通成为制约城市发展的一大因素,因此,有许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多方案,而大多数都为交通指挥灯,本电路也正是基于前人设计的基础上进行改进的.全部有数字电路组成,比较以前的方案更为精确。

1 交通信号灯的设计目的以及要求

十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全运行。实现红绿灯的自动指挥是城市交通自动化的重要课题。本课题利用数字路的基本知识和设计方法，设计一个简单的交通灯控制系统要求：

★掌握系统设计的一般步骤和方法，掌握一个大的系统中各子系统之间的相互作用和相互制约关系；

★运用数字电路理论知识自行设计并实现一个较为完整的小型数字系统。通过系统设计、电路安排与调试、写设计论文等环节，初步掌握工程设计的具体步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力，提高实际应用水平。

★学会用中规模器件设计一个符合要求的系统，并熟悉常用中规模器件的用法。

晰；

★掌握连接实物图的一般步骤和方法，学会系统安装与调试的一般步骤和方

法；

★在实践中运用理论知识，培养实际动手能力； ★主干道的通行时间长于支干道的通行时间；

★每次由绿灯变为红灯或由红灯变为绿灯的前5秒四个路口要亮黄灯以提示过

往车辆及行人注意路灯变化，安全通行；

★设计正计时60s 、50s 计时数码实现电路，要求每秒钟改变一次数字； ★在一个主支干道的十字路口，东西和南北方向各设置一个红，黄，绿三种颜色的交通

灯。红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行。在绿灯变红灯时先要求黄灯亮5秒钟，以便让后来车辆准备停车。由于主干道车辆较多，支干道车辆较少，所以要求主干道处于通行状态的时间要长一些，为60秒；而支干道通行时间为50秒。

2 交通信号灯基本原理及设计方法

十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。有一个主干道和一个支干道的十字路口如图2-1所示。每边都设置了红、绿、黄色信号灯。红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟，以便让停车线以外的车辆停止运行。因为主干道上的车辆多，所以主干道放行的时间要长。

干道主

红

黄绿

支道

红黄绿

干

图2-1 路口交通指挥系统示意图

设主干道通行时间为N1，干道通行时间为N2，主、支干道黄等的时间均为N3，按主支干道通行的时间来看，设置N1﹥N2﹥N3。系统工作流程图如图所示。

图2-2 系统工作流程图

要实现上述交通信号灯的自动控制，则要求控制电路由时钟信号发生器、计数器、主控制器、信号灯译码驱动电路和数字显示译码驱动电路等几部分组成，整机电路的原理框图如图所示。四个路口设有红、黄、绿三色灯和两位8421BCD码的计数、译码显示器。

十字路口车辆运行情况只有4种可能：1）设开始时主干道通行，支干道不通行，这种情况下主绿灯和支红灯亮，持续时间为60s。2）60s后，主干道停车，支干道仍不通行，这种情况下主黄灯和支红灯亮，持续时间为5s。3）5s后，主干道不通行，支干道通行，这种情况下主红灯和支绿灯亮，持续时间为50s。4）50s后，主干道仍不通行，支干道停车，这种情况下主红灯和支黄灯亮，持续时间为5s。5s后又回到第一种情况，如此循环反复。因此，要求主控制电路也有4种状态，设这4种状态依次为：S0、S1、S2、S3。状态转换图如图所示。

图2-4 状态转换图

3 主控制器

3.1 74LS90引脚排列图与逻辑图

十字路口车辆运行情况只有4种可能，实现这4个状态的电路，可用两个触发器构成，也可用一个二-十进制计数器或二进制计数器构成。我采用二-十进制计数器74LS90

实现。采用反馈归零法构成4进制计数器,即可从输出端Q

B Q

得到所要求的4个状态。

图3.3-174LS90管脚排列图,逻辑图如图所示。为以后叙述方便，设X1=Q

B ,X0=Q

。

图3.1-2 主控制器的逻辑图

3.2 74LS90的功能表及引脚功能

表3.2-1 74LS90功能表

输入

输出

功能

清0 置9 时钟

QD QC QB QA

R(1)、 R （0） S9(1) S9(2) CP1 CP2 1

0 X

X 0 X X 0

清0

0 X

X 0

X X 1

置9

0 X X 0

QA 输出

二进制计数 1

QDQBQC 输出

五进制计数

QDQCQBQA 输出 8421BCD 码

十进制计数

QD QAQDQCQB 输出 5421BCD 码

十进制计数 1 1 不变

保持

如表7 4LS90功能表：7 4LS90逻辑功能为

★计数脉冲从CP1输入，QA 作为输出端，为二进制计数器；

★计数脉冲从CP2输入，QDQCQB 作为输出端，为异步五进制加法计数器； ★若将CP2和QA 相连，计数脉冲由CP1输入，QD 、QC 、QB 、QA 作为输出端

则构成异步8421码十进制加法计数器；

★若将CP1与QD 相连，计数脉冲由CP2输入，QA 、QD 、QC 、QB 作为输出端，

则构成异步5421码十进制加法计数器；

★清零、置9功能；

★第一，异步清零当 )1(0R 、)2(0R 均为“1”)1(9S 、)2(9S 中有“0”时，实现

异步清零功能，即QDQCQBQA=1001；第二，置9功能当)1(9S 、)2(9S 均

“1”;)1(0R 、

)2(0R 中有“0”时，实现置9功能，即QDQCQBQA=1001

4 计数器

4.1 计数器的作用

计数器的作用有二：一是根据主干道和支干道车辆运行时间以及黄灯切换时间的要求，进行60s 、50s 、5s 3种方式的计数；二是向主控制器发出状态转换信号，主控制器根据状态转换信号进行状态转换。 4.2 计数器的工作情况

计数器除需要秒脉冲作时钟信号外，还应受主控制器的状态控制。计数器的工作情况为：计数器在主控制器进入状态S0时开始60s 计数；60s 后产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入状态S1，计数器开始5s 计数；5s 后又产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入状态S2，计数器开始50s 计数；50s 后也产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入状态S3，计数器又开始5s 计数；5s 后同样产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器回到状态S0，开始新一轮循环。

根据以上分析，设60s 、50s 、5s 计数的归零信号分别为A 、B 、C ，则计数器的归零信号L 为：

L=A+B+C (4.2-1)

主控制器的状态转换信号。可选用集成异步十进制加法记数器(74LS90)。图4.2-1计数器。

74LS90Q0

Q3CP0CP1R0

74LS90Q0

Q3CP0CP1R0

归零信号L

X 0X 1X 0

X 0

X 1&

图4.2-1 计数器(利用74LS90正计数功能)

4.3 控制信号灯的译码电路的真值表

主控制器的4种状态分别要控制主、支干道红、黄、绿灯的亮与灭。设灯亮为1，灯灭为0，则控制信号灯的译码电路的真值表。

表4.3-1 控制信号灯的译码电路的真值表

主控制器状态主干道

支干道

X1 X0

红灯R 黄灯Y 绿灯G

红灯r 黄灯y 绿灯g

S0 0 0 S1 0 1 S2 1 0 S3 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1

1 0 0 1 0 0 0 0 1 0

门电路按逻辑功能可分为：与门、或门、非门以及与非门、或非门、异或门、同或门、与或非门。若按电路结构组成的不同，可分为立元件门电路、CMOS集成门电路、TTL集成门电路等。各种集成门电路通常都封装在集成芯片内。此次设计采用的集成电路有74LS04、74LS00、74LS20引脚排列图如下图所示这些集成电路的封装形式均为双列直插式。为双列直插式集成电路的右下方通常是地线GND，左上方引脚一般是电源线VCC，其它引脚的用途如图中符号所示，每个集成电路都有自己的代号，与代号对应的名称形象地说明了集成电路的用途。如74LS00是二输入端四与非门，它说明这个集成电路中包含四个二输入端的与非门。74LS04、74LS00、74LS20引脚图如下图所示：

12345678

74l s04

vcc

GND 图4.4-1 74LS04六非门内部结构引脚图

12345678

74l s00

vcc

GND 图4.4-2 74LS00四入与非门内部结构引脚图

9101112131474ls20

vcc

GND

2D 2C NC

2B 2A 2Y

1A 1B NC 1C 1D 1Y

图4.4-3 7420四输出与非门内部结构引脚图

4.5 状态译码电路

根据灯控函数逻辑表达式,可画出由与门和非门组成的状态译码器电路,如图所示。将状态控制器，状态译码器以及模拟三色信号灯相连接，构成三色信号灯逻辑控制电路，如图所示。

GND

X 0

X 1

L ED

图4.5-1 态译码电路

5 译码显示电路

译码显示电路主要是由共阳极LED 七段数码管，74LS247译码器组成。 5.1 共阳极LED 七段数码管

的字段发光；而显示器共阴极连接，则接低电平的字段发光。

此次设计采用的是共阳极连接如图

图5.1-1 共阳极数码管引脚图

图5.1-2 共阳极数码管接法

5.2 74LS247译码器

图5.2-1 74LS247管脚功能排列图

5.2.1 以下介绍各引脚的功能：

★3脚是输入端LT ,当0=LT 时,a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 均输出为零,发光数码

管各发光段全亮,显示8字用以检查数码管各发光段是否良好.当1=LT 时,译码器按输入BCD 码正常译码显示；

★4脚灭灯输入端BI ,当0=BI 时,不论A,B,C,D,的输入状态如何,译码器的输

出a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 均为高电平,显示器各段均不亮,只有1=BI 时,译码器才根据A 、B 、C 、D 输入状而译码输出；

★3脚灭零输入端RBI ,当0=RBI 时,若输入DCBA=0000,则输出不显示0,若输

入为其它带码,则照常显示；

★4脚灭零输出端0RB ,该端同BI 端共用一个引脚,它既是灭灯输入端用来接

收信号,又是灭零输出端输出信号,为相邻位提供灭零输入信号；

★注:常用的七段显示器还加了小数点DP

★分析:当编码器某一个输入信号为1而其它输入信号都为0时，则有一组对

应的数码输出，如 7＝1时， 01110123=Y Y Y Y 。输出数码各位的权从高位到低位分别为8、4、2、1；

5.2.2 数码连接译码电路

出低电平有效,和共阳极半导体发光数码管各发光段的阴极引出线相互连接，下面是七段数码显示器管脚接法，74LS247和数码管的管脚排列图:

图5.2.2-1 段数码显示器管脚接法

a b f c g d

VCC 1234567a b c d e f g 8dp

BIN/7-SEG [T1]1

4&5CT=03G21

V207112246

13a 20,2112b 20,2111c 20,2110d 20,219e 20,2115f 20,2114

g 20,21

74LS247

VCC

GND

0.1K

VCC

LED 七段显示器.

图5.2.2-2 码连接电路图

5.2.3 真值表

共阳极数码管0-9的数字显示真值表如下图所示

表5.2.3-1 七段显示译码电路真值表

输入输出字形 D C B A a b c d e f g 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0

0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1

1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1

6 555振荡器构成的秒脉冲电路

555定时器是种中规模集成电路，只要外部配上适当阻容元件，就构成脉冲产生和整形电路。

6.1 555定时器的引脚

定时器555定时器内部结构和引脚排列图，如内部电路图，引脚排列图。555定时器内部含有一个基本RS 触发器，配个电压比较器C1,C2,一个放电三极管T 由三个5K 的电阻的分配器，555定时器因此而得名一个输出缓冲器G3。比较器C1的参考电压为2VCC/3加在同相输入端C2的参考电压为VCC/3加在反相输入端，两者均由分在器上取得。

555定时器个引线端的用途如下：

★1端为接地线；

★2端为低电平触发端，也称为触发输入端。当2端的输入高电压高于V CC /3

时，C2输出为1；当输入电压低于V CC /3时，C2的输出为0，使基本触发器置1；

★3端U 0为输出端； ★4

端是复位端，当

=0时，基本触发器直接置0，使Q=0，

=1；

★3端U DD 为电压控制端，如果CO 端另加控制电压，则可以改变C1，C2的参

考电压。工作中不使用CO 端时，一般都通过一个0.01uF 的电容接地，以防旁路干扰；

★6端TH 为高电平触发端，当输入电压低于2VCC/3时，C1的输出为1；当输

入电压高于2VCC/3时，C1的输出为0，使基本触发器置0，即Q0=0，=1，这时定时

器输出U0=0；

★7端D 为放电端。当基本触发器的

=1时，放电晶体管T 导通，外接电

容元件通过T 放电；

★8端V CC 为电源端，可在4.3-1.6V 范围内使用，若为CMOS 电路，则VCC=3-18V 。表8.8-1 555定时器功能表，它全面表示了555的基本功能。

表8.8-1 55定时器功能表

输入

输出

阀值输入

触发输入

复位

输出

放电管T

DD DD DD U U U 3

232

<>< DD DD DD U U U X 3

131

1>>< 0 1 1

0 1 0 不变

导通截止导通不变

6.2 555定时器构成的多谐振荡器

多谐振荡器产生矩形波的自激振荡电路，由于矩形波包含和高次谐波成分，因此称

荡频率与实际的数字钟频率略有出入，但可以通过校时装置校时。多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，同时毋须外加发脉冲，就能输出一定频率的矩形脉冲（自激振荡）。用555实现多谐振需要外接电阻R1，R2和电容C ，并外接+3V 的直流电源。只需在+V CC 端接上+3V 的电源，就能在3脚产生周期性的方波。

图6.2-1 本次设计的秒脉冲电路图

6.3 555定时器工作原理

接通电后，它经过电阻1R 和2R 对电容C 充电，当C U 上升略高于CC U 3

时，比较器

C1的输出为“0”，将触发器置“0”，0U 为“0”。这时，Q ＝1，放电管T 导通，电容C

通过2R 和T 放电，C U 下降。当C U 下降略低于CC U 3

时，比较器C2的输出为“0”，将

触发器置“1”， 0U 又由“0”变为“1”。由于Q ＝0，放电管T 截止，CC U 又经过1R 和

2R 对电容C 充电。如此重复上述过程，0U 为连续的矩形波。

第一个暂稳状态的脉冲宽度1P T ，即C U 从CC U 31充电上升到CC U 3

所需的

())(7.02ln 21211R R C R R T P +=+≈ (6.3-1)

单片机控制交通灯系统设计

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。本设计是单片机控制的交通灯控制系统。单片机即单片微型计算机。由RAM，ROM，CPU构成，其集定时、计数和多种接口与一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛的应用于只能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各类单片机中最为典型和富有代表性的一种。关键字：单片机;交通灯;AT89S52;Proteus仿真

ABSTRACT This system by single chip microcomputer system, keyboard, LED display, traffic lights of the demo system. System including sidewalks, turn left, turn right, and the basic function of traffic lights. System in addition to the basic function of traffic lights, also has a countdown, time setting, emergency treatment, light time of period of time to adjust light and manual control based on the specific situation, and other functions. This design is a single-chip microcomputer control of traffic lights control system. SCM the single chip microcomputer. Formed by RAM, ROM and CPU, timing, count and various interface and the integration of the micro controller. It has small volume, low cost, strong function, widely used in industry and industrial automation. And 51 series microcontroller is the most typical and representative in all kinds of single chip microcomputer. Key words: Single chip microcomputer;Traffic lights;AT89S52;Proteus simulation

简易交通灯控制电路的设计课程设计

长安大学电子技术课程设计题目简易交通信号灯控制器班级姓名黄红涛指导教师温凯歌日期前言在现代城市中，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。有了交通灯之后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，在本次课题为简易交通灯的课程设计中，通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计，提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。

本设计分为两个部分：第一部分是由定时器、时钟脉冲驱动和控制器组成的秒脉冲信号发生装置；第二部分是有译码器、发光二极管和数码管组成的交通信号灯以及时间显示装置。各部分采用分模块设计，正文中详细介绍了各模块的功能和原理。为了完成本次设计，参阅了大量的资料，包括所用到的芯片的详细中英文资料。搜集和查阅资料是一个漫长但是非常重要的过程，获取各模块电路原理，然后经过讨论比较，结合课题要求，确定出一套最合适的方案。小组人员花费几天时间，通过图书馆和上网查阅资料，分别查阅到相应资料。经过商讨，结合现有资料，制定基本框架，并基本定出电路图。在MULTISIM软件里进行电路仿真，来验证电路的正确性。通过仿真来验证实验原理和电路的正确性。在整个过程中，充分发挥主观能动性，将平时所学的理论知识和实际相结合，往往理论可行的东西，实际并不一定能出现结果，这就是我们需要解决的问题，通过问老师或者查资料来分析解决问题。最后确定仿真没有错误后，汇总电路图。本设计分为两大部分，交通信号灯以及译码显示电路（时间显示）部分由黄红涛同学和韩白雨同学负责主导设计；秒脉冲信号发生以及控制部分由任永刚同学负责，最后进过整合后得到完整系统。由于缺少实践经验，并且知识有限，所以本次课程设计中难免存在缺点和错误，敬请老师批评指正。黄红涛 2010年12月29日目录前言 (2)

智能交通信号灯控制系统设计

编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计指导教师xxx 学生姓名杨红宇学号201321501077 专业交通运输教学单位德州学院汽车工程系（盖章）二O一五年五月十日

德州学院毕业论文（设计）中期检查表

目录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。杨红宇要：但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。

PLC交通灯课程设计

目录第一章摘要............................................................................ - 2 - 第二章简述PLC ......................................................................... - 3 - 2.1 PLC简介.............................................................................. - 3 - 2.2 PLC工作原理 ...................................................................... - 4 - 2.3 PLC主要功能 ...................................................................... - 6 - 第三章PLC的交通信号灯系统设计.......................................... - 7 - 3.2 流程图如下：.................................................................... - 8 - 3.3程序梯形图设计： ............................................................. - 9 - 第四章总结.............................................................................. - 12 - 4.1程序调试........................................................................... - 12 - 4.2 收获和体会...................................................................... - 12 -

简易交通灯控制逻辑电路设计word精品

推南呼紅爭院电子技术课程设计报告题目：简易交通灯控制逻辑电路设计学生姓名：学生学号：年级：2014 级专业：自动化班级：(1)班指导教师：机械与电气工程学院制 2017年5月简易交通灯控制逻辑电路设计

机械与电气工程学院自动化专业 1设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务本系统由单片机系统、数码管显示、交通灯显示系统组成。系统除基本的交通功能外，还具有倒计时。东西、南北两个干道交于一个十字路口，各干道有一组红、绿、黄三色的指示灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换。 1.2 课程设计的要求本次课程设计实现的交通灯是带有额外的功能，预期实现的主要功能如下。（1）具有时间显示功能，就是数码管倒计时功能；（2）红绿灯具有两种状态，南北直行，东西直行；（3）具有模式转换功能，切换到不同状态，交通灯通行时间不一样；程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s,后东西段通行、南北段禁止60s,依此循环。系统分三种工作模式：正常模式、繁忙模式、特殊模式，并且通过三个按钮“正常”、“繁忙”、“特殊”可相互转化。正常模式：直行时间显示数码管显示60。此时南北段直行通行（绿灯）、东西段禁止（红灯）60s,倒计时到3s时，黄灯亮，提醒人们注意了。然后是东西段通行（绿灯），南北段禁行（红灯）,一直循环下去。繁忙模式：南北段、东西段的通行时间改为30s，其它与正常模式类似。特殊模式：特殊模式红灯全亮，倒计时20s，到最后3秒黄灯闪3次后并转入正常模式。 2 简易交通灯控制逻辑电路设计方案制定 2.1 简易交通灯控制逻辑电路设计的原理系统上电或手动复位之后，系统先显示状态灯及LED 数码管，将状态码值送显P1 口，将要显示的时间值的个位和十位分别送显P0 口，在此同时用软件方法计时1秒，到达1s就要将时间值减1,刷新LED数码管。

基于PLC的智能交通灯控制系统设计开题报告

南京师范大学中北学院
毕业设计（论文）开题报告
（ 10 届）
题目：基于 PLC 智能交通灯控制系统设计
专业：电气工程及其自动化
姓名： xxx 学号： xxx
指导教师： xxx 职称：
填写日期：
2014 年 2 月 20 日
南京师范大学中北学院教务处制
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格

审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及院、系审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2011 年 4 月 26 日”或“2011-04-26”。
4．院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院长签名章、中北学院公章，非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章、联办二级学院公章。

毕业设计（论文）开题报告
1．本课题的目的及研究意义：
随着我国交通事业的迅速发展，各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使得城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。因此，提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先进行车流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过。可见，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是：能有一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统。
我所要研究的就是基于 PLC 的智能交通灯控制系统。智能交通系统（ITS—— Intelligent Transport Systems）ITS 是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系，其主要内容是：将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术及电子传感技术等有效的集成，并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。由于交通系统具有较强的非线性、模糊性和不确定性，是一个典型的分布式非线性系统，而且具有多种信息来源、多传感器的特点，用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城市交通信号控制系统发展的方向。
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求，交通运输是国民经济和现代社会发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高，智能交通便成为现代社会经济发展的客观要求。

数字电路课程设计交通灯

数字逻辑电路设计课程设计报告系（部）：三系专业：通信工程班级： 2011级<1>班姓名：陈学号： 201103061 成绩：指导老师：李海霞开课时间： 2012-2013 学年二学期

一、设计题目交通信号灯控制器二、主要内容 1、分析设计题目的具体要求 2、完成课题所要求的各个子功能的实现 3、用multisim软件完成题目的整体设计三、具体要求（一）、交通灯信号控制器仿真设计设计要求（1）设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向和南北方向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35s。时间可设置修改。（2）在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5s，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。（5）假定+5V电源给定。四、进度安排第一天：介绍所用仿真软件；布置任务，明确课程设计的完整功能和要求。第二天：消化课题，掌握设计要求，明确设计系统的全部功能，图书馆查阅资料。第三天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。第四天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真。第五天：分析电路，对原设计电路不断修改，获得最佳设计方案。第六天：完成整体设计并仿真验证。第七天：对课程设计进行现场运行检查并提问，给出实践操作成绩。第八天：完成实践报告的撰写

五、成绩评定课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定，最终考核成绩由四部分组成： 1、理论设计方案，演示所设计成果，总成绩40％； 2、设计报告，占总成绩30％； 3、回答教师所提出的问题，占总成绩20％； 4、考勤情况，占总成绩10％；无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为0分，无故旷课三次总成绩为0分。迟到20分钟按旷课处理。

简易交通灯控制电路

目录引言 (2) 1 实验目的 (3) 2 设计任务和要求 (4) 2．1 工作流程 (4) 2．2 工作时序 (4) 2．3 循环工作 (4) 3 系统总体设计 (5) 4 单元电路设计 (8) 4．1 脉冲发生器 (8) 4. 2 控制器 (8) 4. 3 计时显示电路 (9) 4. 4 计数器驱动脉冲电路图 (11) 5 主要电子器件 (14) 6 设计总结 (15) 致谢 (16) 主要参考资料 (17)

引言数字电子技术基础是高等学校弱电类各专业的一门重要的技术基础课程。这门课程发展迅速、实用性和应用性强，侧重于逻辑行为的认知和验证。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。通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计，提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换方法，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现涉及交通控制信号灯。设计一个简易交通信号灯控制器，在十字入口处设置红、黄、绿三种信号灯，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。

1 实验目的 1、掌握综合应用理论知识和中规模集成电路设计方法 2、掌握调试及电路主要技术指标的测试方法

2 设计任务和要求 1、工作流程南北方向绿灯亮，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。 2 、工作时序东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄灯和绿灯时间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。一次循环为30秒，其中红灯亮的时间是绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯是间歇闪烁。 3 、循环工作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30秒，然后以每秒减1计数方式工作，直至减到2秒时，绿灯熄灭，黄灯亮并闪烁，计数继续每秒减1，直到0，黄灯熄灭，红灯亮。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。

单片机设计方案——交通灯控制系统设计方案

单片机课程设计报告交通灯控制系统设计

摘要本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51（实物用AT89S52）、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机，40个引脚，片内含4KB Flash ROM和128B RAM，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行 25秒，B道放行20秒。一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。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。

目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1：源程序代码 (13) 附2：系统原理图 (20)

单片机课程设计——交通灯控制系统设计

本科课程设计报告单片机课程设计报告交通灯控制系统设计

交通灯控制系统课程设计

2011年至2012年第1学期《单片机原理与应用》课程设计班级1006402 指导教师涂立旎学生人数___ _3__ ___ 设计份数 1 2011年12月23日

城市交通灯控制系统设计报告 1006402-42 流溪 1006402-24钱升 1006402-06毛运鹏一．设计时间 2012年12月19日——2011年12月23日二．设计地点一实验楼401机房三．设计小组及成员分工 1006402-42 流溪（组长，编写及调试程序） 1006402-24 钱升（负责设计报告的书写及资料整理） 1006402-06 毛运鹏（原理图、流程图设计）四．指导老师涂立老师，旎老师五．设计题目基于51型单片机的城市交通灯控制系统六．设计容及目标 1.该交通灯系统的设计容本设计是基于AT89S51单片机的十字路口交通灯控制系统，利用6个发光二极管模拟交通灯。按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统，通行时间（或禁止时间）30秒，准备时间3秒，在准备时间里黄灯闪烁3次，闪烁频率为0.5秒，周而复始。 2.该交通灯系统的设计目标本系统结构简单，操作方便；可实现自动控制，具有一定的智能性；对优化城市交通具有一定的意义。本设计将各任务进行细分包装，使各任务保持相对独立；能有效改善程序结构，便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。

七．流程图与原理图及部分说明 1.程序流程图如图1所示：图1. 程序流程图 2.主程序流程图步骤说明：（1）东西方向车道红灯亮，南北方向车道绿灯亮。表示东西方向车道上的车辆禁止通行，南北方向车道允许通行。绿灯亮足规定的时间隔时，控制器发出状态信号，转到下一工作状态。

交通灯单片机课程设计

1 序言交通灯的形成当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。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。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。我们设计的单片机控制交通灯就是基于信号灯。技术指示设计一个十字路口（方向为东西南北四个方向）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

简易交通灯控制逻辑电路设计

电子技术课程设计报告题目：简易交通灯控制逻辑电路设计学生姓名：学生学号：年级： 2014级

专业：自动化班级：（1）班指导教师：机械与电气工程学院制 2017年5月简易交通灯控制逻辑电路设计机械与电气工程学院自动化专业 1设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务本系统由单片机系统、数码管显示、交通灯显示系统组成。系统除基本的交通功能外，还具有倒计时。东西、南北两个干道交于一个十字路口，各干道有一组红、绿、黄三色的指示灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换。 1.2 课程设计的要求本次课程设计实现的交通灯是带有额外的功能，预期实现的主要功能如下。 (1)具有时间显示功能，就是数码管倒计时功能； (2)红绿灯具有两种状态，南北直行，东西直行；

(3)具有模式转换功能，切换到不同状态，交通灯通行时间不一样；程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s，后东西段通行、南北段禁止60s，依此循环。系统分三种工作模式：正常模式、繁忙模式、特殊模式，并且通过三个按钮“正常”、“繁忙”、“特殊”可相互转化。正常模式：直行时间显示数码管显示60。此时南北段直行通行（绿灯）、东西段禁止（红灯）60s，倒计时到3s时，黄灯亮，提醒人们注意了。然后是东西段通行（绿灯），南北段禁行（红灯），一直循环下去。繁忙模式：南北段、东西段的通行时间改为30s，其它与正常模式类似。特殊模式：特殊模式红灯全亮，倒计时20s，到最后3秒黄灯闪3次后并转入正常模式。 2 简易交通灯控制逻辑电路设计方案制定 2.1 简易交通灯控制逻辑电路设计的原理系统上电或手动复位之后，系统先显示状态灯及LED数码管，将状态码值送显P1口，将要显示的时间值的个位和十位分别送显P0口，在此同时用软件方法计时1秒，到达1s就要将时间值减1，刷新LED数码管。时间到达一个状态所要全部时间，则要进行下一状态判断及衔接，并装入次状态的相应状态码值以及时间值，当然，还要开启两个外部中断，其一为紧急情况处理中断，一旦信号有效，即K键为低电平时进入中断服务子程序，东西南北路口的保持现有通行状态，再按一下Ｋ键，中断结束返回。其二为通行时间调整中断，若按键有效，进入相应的中断子程序，对时间进行调整，可延长或减少某一路段的通行时间，此后再按键则中断结束返回。 2.2 简易交通灯控制逻辑电路设计的技术方案

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单片机控制交通灯系统设计

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