十字路口交通灯方案设计
《数字电子技术基础》课程设计课题：交通信号灯控制逻辑电路设计
学号：101263、101259、101258
姓名：曾剑、刘红艳、刘倩
班级：10计控
指导老师：康震群
设计日期：2012/1/8
一、设计目的
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) 亮表示准备停车或通行；绿灯(G)亮表示允许通行。
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、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 。红灯时间为30S，绿灯时间为25S，黄灯时间为5S。
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。
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“30”, 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5, 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“30”。
4、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。
（1）、可以手动切换为夜间工作方式：红、绿灯灭，黄灯闪烁。
（2）、设某一方向(如南北)为十字路口主干道,另一方向(如东西)为次干道；主干道由于车辆、行人多,而次干道的车辆、行人少, 所以主干道绿灯亮的时间,可选定为次干道绿灯亮时间的2倍。
三、设计报告
1、方案设计
（1）、控制流程图（状态图）
（2）、控制电路工作周期（节拍）
两个方向的灯亮一遍共需要60秒。即一个周期为60秒，所以我将控制电路一个周期分为12个节拍，一个节拍为5秒。
(3)、原理框图
a
、脉冲信号发生器：用于产生秒脉冲，为分频电路与定时器电路提供信号。
b、分频电路：将秒脉冲发生器产生的信号经五分频后用于控制电路。
c、控制电路：用于对交通信号灯的控制，使其按照规定的顺序点亮。
d、定时器电路：实现南北红、绿信号灯亮时的时间提示。
2、单元电路设计
（1）秒脉冲发生器
脉冲信号发生器用于产生秒脉冲，为控制电路与定时器电路提供信号。使用的是555定时器构成多谐震荡器，震荡频率为：1HZ。电路图如下图所示：
参数计算：
T=T1+T2=1s
令R1=R2
T1为电容电压由1/3Vcc
充到2/3Vcc所需的时间，
即：T1=（R1+R2）
CIn2=0.7(R1+R2)C
T2为电容电压由2/3Vcc
降到1/3Vcc所需的时间，即：T2=R2*C*In2=0.7*R2*C
得：R1=R2=47K；C=10uF。
（2）、分频电路
因为控制电路为5秒一个节拍，故需要一个与秒脉冲同步的五分频电路，为控制电路提供脉冲信号。如此才能实现信号灯与时间显示的同步。这里用了一片74LS161集成计数器连接了一个五进制计数器实现秒脉冲的分频。电路图如下图所示：
分频前与分频后的波形如下所示;
（3）、控制电路
控制电路是整个设计最核心的部分，它由十二分频计数器和信号灯控制两部分构成。控制电路一个周期分为十二个节拍，红灯占六个节拍、绿灯占五个节拍、黄灯占一个节拍。其中0~4表示NSR 和EWG 亮，5表示NSR 和EWY 亮，6~10表示NSG 和EWR 亮，11表示NSY 和EWR 亮。于是就需要连接一个十二进制计数器来作为信号源。
a 、十二分频电路，用74LS161集成计数器构成。电路图如下图所示：
b 、信号灯控制部分，可通过各种逻辑门的组合实现。步骤如下：
画出卡诺图（因为绿灯的表达式可通过红灯及黄灯组合实现，故不需要每个卡诺图都画
出来，这样可以简化电路。）
由卡诺图可得NSR 的表达式为：
NSR=（^Q3）（^Q2）+（^Q3）（^Q1）
由卡诺图可得NSY 的表达式为：
NSY=Q3Q1Q0
由卡诺图可得EWY 的表达式为：
EWY=Q2(^Q1)Q0
各信号灯的表达式为：
NSR=(^Q3)(^Q2)+（^Q3）（^Q1） NSG=(^NSR)(^NSY) NSY=Q3Q1Q0 EWR=^NSR EWG=NSR(^EWY) EWY=Q2(^Q1)Q0
根据表达式画出电路图。如下所示：
NSG
NSR
NSY
74LS11D
(4)、定时器电路
定时器电路可实现南北红绿灯亮时的时间显示，由三十进制倒计时计数器和二十五进制倒计时计数器构成。我用的是74LS190十进制可逆计数器。注：74LS190为异步置数可逆计数器。
a 、 实现三十进制计数器与南北红灯同步。
电路如下所示：
b、实现二十五进制计数器与南北绿灯同步。
电路图如下所示：
(5)、拓展部分
a、可以手动切换为夜间工作方式：红、绿灯灭，黄灯闪烁。
因为要求到了夜晚红灯和绿灯熄灭，只有黄灯闪烁。所以只用改变控制电路部分，可以利用开关将红、绿信号灯的控制信号连接在一起，并将黄灯控制信号通过一个开关连在秒脉冲发生器的一端。使得白天各信号灯正常工作；而到了夜间，可通过开关，使红绿灯灭、且黄灯闪烁。即信号灯受两路信号控制。具体控制如下图所示：
NSR NSY
NSG
b 、设某一方向(如南北)为十字路口主干道,另一方向(如东西)为次干道； 主干道由于车辆、行人多,而次干道的车辆、行人少, 所以主干道绿灯亮的时间,可选定为次干道绿灯亮时间的2倍。
同样，这里只需要改变控制电路部分具体如下： 列出真值表：
画出卡诺图：
由卡诺图可得NSR 的表达式： NSR=(^Q3)(^Q2)+(^Q3)（^Q1）（^Q0）
由卡诺图可得NSY 的表达式：
NSY=Q3*Q2*Q0
各信号灯的表达式为：
NSR=(^Q3)(^Q2)+(^Q3)(^Q1)(^Q0) NSG=(^NSR)(^NSY) NSY= Q3*Q2*Q0 EWR=(^NSR) EWG=NSR(^EWY) EWY=(^Q3)Q2(^Q1)(^Q0)
根据表达式画出电路图。如下所示:
74LS11D
由卡诺图可得EWY 的表达式： EWY=(^Q3)Q2(^Q1)(^Q0)
U1
LM555CM
GND 1DIS 7OUT 3
RST 4
VCC 8THR
6CON
5TRI
23、列出元器件清单，全电路仿真并给出仿真结果；
555电路是一种多用途集成电路，其结构简单，成本低廉，只要在其外部配接少量阻容元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器，使用方便、灵活。 右图为555电路的逻辑符号： 1脚为接地端。
2脚为低电平触发端。当CON 端不外接参考电源，且此端电位低于1/3Vcc 时，输出端OUT 为高电平。 3脚为输出端。 4脚为复位端。此端输入低电平可使输出端为低电平， 正常工作时应接高电平。 5脚为电压控制端。一般让其无效，接低电平。
6脚为高电平触发端。当CON 端不外接参考电源，
且此端电位高于2/3Vcc 时，输出端OUT 为低电平。
7脚为放电端。当电路内部的三极管VT 导通时外电路
电容上的电荷可以通过它释放。
8脚为电源端。 本设计采用555电路构成多谐振荡器
来产生连续脉冲，因为它简单方便。但缺点是不够精确也不够稳定。右图为555集成电路的引脚图：
（2）、74LS161集成计数器。
74161集成四位同步二进制计数器，也就是模16计数器，用它可构成任意进制计数器。右图所示为74161的引脚图：
特点：触发脉冲
74161为高电平触发。即高电平来临时计一
个数。
异步清零
当CR=0时，计数器为全零状态，因清零不
需与时钟脉冲CP同步作用，因此称为异步
清零。清零控制信号CR低电平有效。
同步预置
当清零控制端CR=1，使能端P=T=1，预置控制端LD=0时，电路可实现同步预置数功能，即在CP脉冲上升沿作用下，计数器输出Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0.
保持功能
当LD=CR=1时，只要P、T中有一个为0，即封锁了四个触发器的J、K端使其全为0，此时无论有无CP脉冲，各触发器状态保持不变。
计数
当LD=CR=T=P=1时，电路可实现四位同步二进制加法计数器功能。当此计数器累加到“1111”状态时，溢出进位输出端CO输出一个高电平的进位信号。
（3）、74LS190十进制可逆计数器
右图所示为74190的引脚排布图：
特点：a、74190为高电平触发。即高电平来临时计一个
数。
b、74190计数器为异步置数，置数控制端LD=0（低电
平有效）时，电路可实现预置数功能。且不需要等待时
钟脉冲CP的到来。
c、CT为使能输入端，当CT=1时禁止计数。
d、可逆输入端D/^U=1时，电路进行减计数；当D/^U=0
时，电路进行加计数。
e、RC、CO/BO均为进位端。
（4）、74LS00为4-2输入与非门（引脚图如下左图所示）。
（5）、74LS04六输入非门（引脚图如上右图所示）。
（6）、74LS08为4-2输入与门（引脚图如下左图所示）。
（7）、74LS11为3--三输入与门
（引脚图如上右图所示）。
（8）、74LS32为4-2输入或门
（引脚图如右图所示）。
4、分析与总结。
通过三个星期的思考，仿真，终于将此课程设计给完成。本次课程设计给了我一个独立思考，解决问题的机会。通过这次课程设计我学到了很多，从老师的讲解，到书本上自己学习的知识再到上网查找资料去解决这个课程设计，在这些天里，心情的起伏变化比较大，刚开始拿到这个课程设计时比较沮丧，因为看不懂，不知道该怎么写，经过自己的思考和与同学的挑落逐步确定自己如何解决这个课程设计。单元仿真电路从秒信号到最后的交通灯控制电路在自己的设计过程中总会出现这样那样的错误，用555电路构成秒信号时仿真电路的结果不会出现想象中的方波，原因是计算机的仿真结果比较慢最后通过修改电阻和电容的大小终于出现了方波，在数码管显示电路设计这
部分刚开始没有考虑74ls190是异步置数，在刚开始不能实现31进制和26进制，通过查找资料知道74ls190的功能后通过改变电路实现了想象中的结果，在设计过程中想使用两片74ls190实现红灯和绿灯都能工作的情况，但没设计成功，最后选用四片74ls190视线31进制和26进制的显示功能。。对于交通灯控制电路这部分设计，刚开始想使用用非门与门和或门来实现其功能，但为了避免使用的逻辑门种类过多，所以在实际过程中全部使用与非门来实现相应的功能，所以设计的电路逻辑门的个数比较多。
通过自己的努力，我完成了这次课程设计，结果大体上能使我较满意，完成这次涉及在学习方面提高了我的自觉性和主动性，也很大程度上提高了我的自信心，因为我在其中学到了很多，在这些天了我的世界里好像只有数电这门课，每天回到宿舍的第一件事就是拿起自己的电脑想着自己的设计，然后不断的仿真来验证自己的结果，并不是每次都能成功，所以有沮丧也有欢笑，通过不断的努力不断的修正最后的时间里完成了自己的任务，通过这次设计我自己的收获还是比较多的，希望以后能有更多的独立思考解决问题的机会。
基于单片机交通灯课程设计报告书
三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51，交通规则 引言：随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证
(1) 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时（15s）、状态灯发光二极管（红、黄、绿）的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3) 输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案： 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 方案二：直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 (4) 系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统.
智能交通灯控制器的设计报告
2012年电子技术课程设计说明书题目：7 智能交通灯控制器的设计（A） 学生姓名：张鲜艳 学号： 0407 院（系）：电气与信息工程学院 专业：自动化 指导教师：辛登科 2012 年 12 月 4日
目录 74LS08、74LS32、74LS04简要说明....................... 错误!未定义书签。 CD4511简要说明....................................... 错误!未定义书签。 4 74HC190 简要说明................................... 错误!未定义书签。 5 元器件清单............................................. 错误!未定义书签。 6 调试过程及测试数据（或者仿真结果）..................... 错误!未定义书签。 通电前检查........................................... 错误!未定义书签。 通电检查............................................. 错误!未定义书签。 按钮开关的检查................................... 错误!未定义书签。 CD45111模块的调试............................... 错误!未定义书签。 NE555单元电路的调试............................. 错误!未定义书签。 74LS04非门的调试................................. 错误!未定义书签。 74LS32非门的调试................................. 错误!未定义书签。 发光二极管的调试................................. 错误!未定义书签。 结果分析............................................. 错误!未定义书签。 7 小结：................................................. 错误!未定义书签。 8 设计体会及今后的改进意见............................... 错误!未定义书签。 体会................................................. 错误!未定义书签。 本方案特点及存在的问题............................... 错误!未定义书签。 改进意见............................................. 错误!未定义书签。
交通灯程序设计
交通灯程序设计 一、设计任务及要求： 设计任务：模拟十字路口交通信号灯的工作过程，利用开发板上的两组红、黄、绿LED作为交通信号灯，设计一个交通信号灯控制器。要求： （1）交通灯从绿变红时，有4秒黄灯亮的间隔时间； （2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间； （3）主干道上的绿灯时间为40秒，支干道的绿灯时间为20秒；（4）在任意时间，显示每个状态到该状态结束所需的时间。 图1 路口交通管理示意图 表1 交通信号灯的4种状态 二、程序清单： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY TrafficLight IS PORT ( CLK: IN std_logic; led7s: OUT std_logic_vector(3 downto 0); led7s1: OUT std_logic_vector(3 downto 0); R,Y,G,R1,Y1,G1: OUT std_logic); END;
ARCHITECTURE one OF TrafficLight IS TYPE dm IS (s0,s1,s2,s3); SIGNAL current_state,next_state:dm; SIGNAL FOUT: STD_LOGIC; SIGNAL tl :STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); SIGNAL th :STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); SIGNAL tm :STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); SIGNAL time :STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); BEGIN P1: PROCESS(CLK) -------秒脉冲发生器 VARIABLE CNT8:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF CNT8 = "01111111" THEN CNT8:="00000000"; FOUT<='1'; ELSE CNT8 := CNT8+1; FOUT <= '0'; END IF; END IF; END PROCESS P1; P2:PROCESS(FOUT) -------负责对秒脉冲进行计数
设计题目 交通灯控制器设计
广西科技大学 单片机技术课程设计报告 课程：单片机技术 题目： 学院： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 完成时间： 成绩评定 设计报告得分S1：(百分制) 平时考勤得分S2：(百分制) 问题回答得分S3：(百分制) 总成绩：(S1×0.6+S2×0.2+ S3×0.2) 指导教师签字年月日
摘要 随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。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。 交通灯控制器设计主要功能是用单片机控制LED灯模拟指示。模拟东西南北方向的十字路口交通灯信号控制情况。以89C52单片机为核心芯片，采用中断方式实现控制。本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。 关键词：交通灯单片机数码管
目录 1.概述 (1) 2系统总体方案及硬件设计 (2) 2.1设计内容 (2) 2.2 设计要求 (2) 2.3 总体设计思想 (2) 2.4 设计参考 (2) 2.5 知识点准备 (2) 3各模块设计 (3) 3.1设计项目简介 (3) 3.2总体设计 (3) 3.3硬件设计 (3) 3.4软件设计 (9) 4软件仿真 (12) 5课程设计体会 (13) 参考文献 (14) 附录一程序清单 (15) 附录二系统原理图 (21)
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)
(整理)应用8255A实现交通灯控制设计
二○一一～二○一二学年第二学期信息科学与工程学院课程设计报告书 课程名称：微机原理课程设计 班级：电子信息工程2009级6 班学号：200904135150 姓名：张强 指导教师：徐守明 二○一二年二月二十日
前言 随着计算机科学技术的不断发展，微型计算机得到了广泛的应用，是人们利用计算机设计和开发各种应用系统的基础。同时微型计算机接口技术也是一门实践性较强的课程，理论与实践相结合可以更好的掌握知识，这也是这次交通灯系统控制的设计目的。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。 十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令，是司机和行人的行为准则。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。当前，国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯，它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔，并自动切换。它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。交通灯的时间控制显示，以固定时间值预先“固化”在单片机中，每次只是以一定周期交替变化。但是，实际上不同时刻的车辆流通状况是十分复杂的，是高度非线性的、随机的，还经常受认为因素的影响。采用定时控制经常造成道路有效应用时间的浪费，出现绿灯方向车辆较少，红灯方向车辆积压。它不顾当前道路上交通车辆数的实际情况变化，其最大的缺陷就在于当路况发生变化时，不能满足司机与路人的实际需要，轻者造成时间上的浪费，重者直接导致交通堵塞，导致城市交通效率的下降。目前，有一种使用“模糊控制”技术控制交通灯的方法。能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，自动判断红绿灯时间间隔，以保证最大车流量，减少道口的交通堵塞。但是却不像定时控制，能用数字显示器显示当前灯色剩余时间，以便于驾驶员随时掌握自己的驾驶动作，及时停车或启动。 本次的交通灯控制系统主要由8255A并行口、8253定时/计算器、8259单极中断控制器以及74LS139译码器实验等芯片组成。整个课程设计主要使用8255A的A口和B口模拟十字路口交通灯的闪烁情况。主要包括以下五个方面：1.课程设计题目名称；2.课程设计要求完成的任务；3.系统设计文档（包括了总体设计、详细设计以及程序设计等文档）；4、课程设计总结；5.参考文献本次课程设计以固定的程序实现对交通灯实行控制，没有实现智能化，但智能化是交通控制系统是交通控制系统发展的必然趋势，也是满足日益发展的社会需要。通过本次的课程设计，更好的学习微机接口的应用技术，使我们将课堂所学到的知识和实践有机结合起来，初步掌握计算机应用系统设计的步骤和接口设计的方法，提高分析和解决实际问题的能力。 由于时间仓促和水平所限，本次课程设计难免有欠妥之处，请不吝批评指正。 摘要：本文介绍了以计算机为核心.利用可编程并行接口芯片8255A的软硬件功能，实现对交通灯控制 关键词：计算机可编程并行接日芯片交通灯 8255A
AT89C52单片机交通灯设计1
目录 摘要 (2) 1 交通信号灯控制系统设计任务和性能指标 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2 性能指标 (3) 2 交通信号灯控制系统设计方案 (3) 2.1 设计思路 (3) 2.1.1 设计思路 (3) 2.1.2 功能设计 (3) 2.2 总体设计 (3) 2.2.1 通行方案设计 (4) 2.2.2 硬件设计方案 (4) 2.2.3 软件设计方案 (5) 3 交通信号灯控制系统硬件设计 (5) 3.1 系统硬件框图 (5) 3.2 单元电路设计 (6) 3.2.1 单片机最小系统 (6) 3.2.2 信号灯显示电路 (7) 3.2.3 倒计时显示电路 (7) 3.2.4 电路原理图 (8) 4 交通信号灯控制系统程序设计 (8) 4.1 C语言程序编写 (8) 5个人小结 (12) 6参考文献 (12)
摘要 交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，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。 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 本系统采用单片机AT89C52为中心器件来设计交通信号灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。本设计系统就是由单片机最小系统、交通灯状态显示系统、LED 数码显示系统、复位电路和按键操作电路等几大部分组成。系统除具有基本的交通信号灯功能外，还具有倒计时、时间调整和紧急情况处理等功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。 软件上采用KEIL C 编程，主要编写了主程序，LED数码管显示程序，中断程序，延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。
交通灯控制器设计(课题设计)
题目______ ＿____＿_____ 班级＿＿_ _＿＿＿__＿_____＿ 学号_______ _____＿_______ 姓名______＿___ ____＿_____＿_＿＿ 指导＿__＿___ ＿ _＿＿_＿__＿___＿＿_ 时间＿＿_ _________＿__
电子技术课程设计任务书
目录 1、总体方案与原理说 明．.. .．．．. ．. . . ．. ．. . ．. .. .．. . . ．．. ．．.. .. . . . ．．. . . ．. . ．１ 2、C l o cｋ的分频电 路. . .. . . ．．. . ．. ．.．.. . ．. ．．. ．. . . . . ．. . . .．．.2 3、数码管显示电 路. . . . ．．. ．．.. ．. . ．. . . . .. . ．. .. . . .．．.．．. . .. ３ 4、主控制电 路. . . ．. .. . ．. .. . ．.. . .... ．. . ．. . . . . . . . . . .. ．. ．4 5、交通灯显示电 路. . ．．. . .．..．. . .．. ．．．．．. . . . . . . . .. .
．...．.．．.．.．.５6、总体电路原理相关说 明. ．. . . .. . . . ．. . ．. . . . . . . ．. ．.．... . . .. .6 7、总体电路原理 图．..．. . ．. ．. ．... . ..．．. . .．. . . ．. . ．....． (7) 8、元件清 单. . . . ．. . . . ．. .．. . ．..．.. . . . . . . . .. . . . . .．. . . . . ．8 参考文献. .. .. .. ．．. . .. ．. . . ．．. .. . ．.. . . . ．. . ．. . . . .. ．.. ．．. . ．．．. . ．.．．.. ..．．９ 设计心得体 会. . . . . .. . . . ．. ... . . .．.. ．．. ... ．. ．．．．. ．. . . . . . . . ... . ．.. .．. .．10
交通灯程序设计
1 前言 用8255控制十字路口的交通灯每个方向有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯，计时牌显示路口剩余时间，正常运行时间为60S。在特种车辆如119、120通过路口时，系统可自动转为特种车辆放行，其他车辆禁止通行的状态，15S后系统自动恢复正常管理。还可实现30s与60s通行管理转换等功能。此设计以单片机为控制核心，实现了硬件电路的设计、程序设计，并能够在PROTEUS平台实现仿真。 2 方案设计 2.1设计任务 （1）实现交通灯的循环显示 （2）显示正常情况下的红、黄、绿灯所亮的剩余时间和特殊情况下计时牌显示AA； （3）编写程序代码； （4）程序分析与调试。 2.2 工程方案 此方案克根据以下流程来实行：在WINDOWS2000/XP系统中操作，用C语言或汇编语言实现程序设计，画出交通灯的流程图，具体分析系统各个模块用相应函数调用的实现。再用 proteus电子设计软件来绘制电路原理图，然后Proteus仿真软件中进行编译仿真。最后进行仿真结果分析，以及此次课程设计总结。 3电路设计 3.1电路原理图
3.2 单元电路设计 8255输出信号与数码管的连接：
LED的显示原理:通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点量而显示不同的字形如 SP，g,f,e,d,c,b,a 管角上加上7FH所以SP上为0伏，不亮其余为TTL高电平，全亮则显示为8. 采用共阴级连接: 其中PC0\PB0-a, PC1\PB1-b, PC2\PB2-c, PC3\PB3-d, PC4\PB4-e, PC5\PB5-f, PC6\PB6-g PC7\PB7 -SP接地 驱动代码表3.1.3
定时交通灯控制设计解读
单片机课程设计 题目：定时交通信号灯控制设计 姓名：张翠 学号：20111310030103 专业：交通设备信息工程2011-1 小组成员: 张翠、翁瑜婕 指导老师：卢毓俊 2014年1月
任务书 (一)课题：定时交通信号灯控制系统设计 在双干线路口上，交通信号灯的变化是定时的。假定： 1.放行线，绿灯亮放行25s，黄灯警告5s，然后红灯亮禁止通行。 2.禁止线，红灯亮禁止30s，然后绿灯亮放行。 使两条路线交替的成为放行线和禁止线，就可以实现定时交通控制。 (二)基本要求： 1.根据课题的要求规划硬件和接线，画出系统的硬件结构图。 2.编写系统的用户程序，译成机器码并在试验仪上调试。 3.完成课程设计报告。 (三)课程设计报告写作要求 1.课程设计报告有封面、设计任务书、目录、摘要、正文、参考文献、附录等部分组成。 2.封面可自行设计，应包含课程设计名称及设计题目、专业、班级、姓名、指导教师、设计日期等内容。 3.正文是设计报告的核心部分。应包含以下内容：概述所做课题的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；硬件电路设计及描述；软件设计流程图及描述；源程序代码（要有注释）；体会和建议等。 I
摘要 本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51、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。89C51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脉冲产生方式。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道放行绿灯亮25秒，接着黄灯闪烁5秒，B道在该过程中亮红灯30秒；同理交换为B 道放行绿灯亮25秒，接着黄灯闪烁5秒，A道在该过程中亮红灯30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。 关键字：单片机AT89C51 交通信号灯控制时间 II
简易交通灯的设计
目录 一、设计任务和基本要求 (3) 二、实验原理 (3) 三、交通灯电路设计 (5) 四、交通灯的仿真结果图 (14) 五、交通灯的仿真总电路图 (15) 六、元器件清单 (16) 七、收获与体会 (17) 八、参考文献 (17)
一．设计任务和基本要求 （一）设计任务 设计一个十字路口交通灯信号控制器。 （二）基本要求 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；黄灯亮提醒司机将行驶中的车辆停靠在禁止线之外。 ①定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒 ②每次由绿灯变红灯时，应有5秒黄灯作为过渡 ③分别用红黄绿色发光二极管表示信号灯 ④设计计时显示电路 二．实验原理 交通信号灯自动定时控制器用中小规模数字集成电路实现非常方便，而且便于在multisim内进行仿真实验。利用计算机和Multisim仿真软件将使系统的分析过程大大简化，而且更加直观。 设系统工作的十字路口由主、支两条干道构成，4路口均设红、黄、绿三色信号灯和用于计时的2位由数码管显示的十进制计数器，其示意图如图1所示。
图1 十字路口交通信号灯控制示意图 根据交通规则，交通信号灯自动定时控制器所需实现的功能如下： (1)主、支干道交替通行。 (2)每次绿灯换红灯前，黄灯先亮较短时间用以等待十字路口内滞留车辆通过。 (3)主支干道通行时间和黄灯亮的时间均可由同一计数器按减计数方式计数(零状态瞬间进行状态的转换，视为无效态)。 (4)在减计数器回零瞬间完成十字路口通行状态的转换(换灯)。 (5)计数器的状态由Multisim显示器件库中的带译码器七段数码管显示，红、黄、绿三色信号灯由Multisim显示器件库中的指示灯模拟。 1．系统工作流程图 设主干道通行时间为45S，支干道通行时间为25S，主、支干道黄灯亮的时间均为5S。系统工作流程图如图2所示。
交通灯(proteus仿真设计+程序)
52单片机简易交通灯proteus仿真设计原理 交通灯作为日常生活中必不可少的交通标志，它的设计是单 片机初学者必不可少要接受的一项课题，下面简单介绍用proteus 仿真一个由52单片机控制的简易交通灯。 本设计主要要求以下几个方面：一是根据系统控制要求设计 硬件电路,这里是用PROTEUS软件来完成；二是根据硬件电路编写 相应的程序流程图然后编写相关程序,这里程序的编制主要是用KeilC51软件来完成；三是在KEIL上用已经编好的程序生成.hex 文件载入到PROTEUS中，实现PROTEUS与KEIL的联调，完成调试 和仿真，观察调试结果是否满足设计要求，。 一：设计方案及重点： 首先南北方向红灯、东西方向绿灯亮，南北方向红灯35秒、东西方向绿灯35秒，相应的数码管显示对应的数字并读秒，同时南北方向红色的交通灯和东西方向的绿色交通灯接通点亮显示，当东西方向的绿灯时间到，则东西方向的绿灯转为黄灯，同时数码管显示黄灯的时间3秒，东西方向的黄色二极管接通点亮，此时南北方向的红灯不变。南北方向的红灯和东西方向的黄灯时间同时到，此时南北方向的红灯跳转为绿灯，时间同北方向的绿灯时间到，南北绿灯跳转为黄灯，东西方向的红灯不变，当南北方向的黄灯和东西方向的 ..
红灯时间到，南北方向的黄灯跳转为红灯，东西方向的红灯跳转为绿灯。 设计重点： 1．数码显示管的计时 2．数码管控制交通灯的转换 3．锁存器与位选器端口的选择 4．电路连接与程序编写 二：仿真器件的介绍: 1.单片机芯片：AT89C52, AT89C52是一个低电压，高性 能CMOS 8位单片机， AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 2.数码管：7SEG-MPX2-CC,这是一个两位数共阴极的数码 管, 1就是左边数码管的阴极2就是右边数码管的阴极,a,b,c,d,e,f,g,就是数码管的段码,dp就是数码管的小数点 3.锁存器与位选器：74HC573，具体作用：74HC573锁存 器在数码管显示时作用的确是为了节省IO口，单片机P0口先发送abcdefghp段选信号，这时使用一个74HC573将段选信号保存住，单片机P0口再发送位选信号，此时单片机P0口信号不影响被锁存住的段选信号。，使用另一个74HC573锁存住位选信号。按以上循环，显示8位数码管只需要10个IO口。 ..
十字路口交通灯控制设计
网络教育学院 《可编程控制器》大作业 题目：十字路口交通灯控制设计 学习中心：辽宁彰武电大学习中心 层次：高中起点专科 专业：电力系统自动化技术 年级： 2015 年秋季 学号： 151524228206 学生姓名：陈润泽
题目五：十字路口交通灯控制设计 起动后，南北红灯亮并维持30s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。依次循环。 十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。 设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性 能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍； （2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，对其I/O口进行分配， 并使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图 截图后放到作业中）； （3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。
1 设计背景 1.1 背景概述 本文对十字路口交通信号灯控制系统，运用可编程逻辑器件PLC做了软件与硬件的设计，能基本达到控制要求。系统仅实现了小型PLC系统的一个雏形，在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试工作。如果进一步结合工业控制的要求，形成一个较为成型的产品，则需要作更多、更深入的研究。 1.2 可编程逻辑控制器简介 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称 PLC) 根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中，对其作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可编程控制器作为目前工业自动化的重要基础设备，被称为“工业自动化三大支柱性产业之一”，在各工业生产领域发挥着愈来愈大的作用。 2 十字路口交通信号灯PLC控制系统简介 2.1 控制对象及要求 2.1.1 控制对象 本系统的控制对象有八个，分别是： 东西方向红灯（R—EW）两个； 南北方向红灯 (R—SN) 两个； 东西方向黄灯（Y—EW）两个； 南北方向黄灯 (Y—SN) 两个； 东西方向绿灯（G—EW）两个；
简易交通灯控制器的设计报告
一、概述 交通灯在人类道路交通发展过程中扮演着非常重要的角色，而我国是一个人口超 级大国，汽车工业的发展正在快速增长的阶段，因此限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。 智能交通灯系统正是解决这一矛盾的途径之一。对城市交通流进行智能控制，可以使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通灯控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能 源消耗，本文就是通过对交叉路口交通灯的智能控制，达到优化路口交通流的目的。 二、方案论证 设计一个简单的交通灯控制器。实际上就是四个平时状态加上一个紧急状态。我们不妨设： S1：南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，时间15s； S2：南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮，时间3s； S3：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间l5s； S4：南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮，时间3s； S5（紧急状态）：如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。 图1 主电路状态与指示灯状态转换
S5的紧急状态，我们可以设计一个开关来控制这个状态的开启与关闭。剩余的四个状态我们可以放在一起来综合考虑。 因为四个状态是轮换的。首先，用10进制计数器对平时状态下的四种情况进行计数，再用3线——8线译码器对这四种状态进行编码，之后控制四个方向的二极管（代替红绿灯）的亮暗。其次，1Hz脉冲信号我们可以用555时基电路构成的多谐振荡器来实现。555定时器内部的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定，不易受干扰。再者，用两片十进制可逆计数器来显示黄绿灯亮的秒数。 最后，就可以基本实现红绿灯的简单控制。 图2 红绿灯控制器的基本流程图 三、电路设计 1.脉冲产生电路 脉冲是由555时基电路构成的多谐振荡器产生的。选取两个固定电阻，计算出电容，使其频率为1Hz，其电路图如下:
基于51单片机的智能交通灯课程设计
简易智能交通灯设计 1、设计背景 自从1886两个德国人发明了第一辆汽车交通灯改变了交通路况，交通问题也渐渐被人们所重视。从英国伦敦街头的第一个以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，到现在以电为光源的红黄绿三色交通灯，不知不觉中交通信号灯在人们日常生活中占据了重要地位。随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。 近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。本次课程设计以模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车，特殊情况的交通灯等待时间不合理、急车强通等问题。在该次的设计系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 本模拟系统由单片机软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了对交通路面的控制。 1.1 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，并基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行倒计时显示电路，灯状态电路，特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计和仿真中，程序在KEIL软件中用单片机c语言编写，电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究，充分了解定时器，中断以及延时原理，为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。
交通灯控制系统设计案例(DOC)
交通灯控制系统设计 第1部分方案选择及总体设计 1. 1方案选择 能实现此电路的方法很多，我们根据实际将范围定在以下几个比较切合我们的方案中。 第一种方案：采用数字电子技术实现。用基本的555芯片（利用单稳态实现定时），计数芯片（如74LS163, 74LS160等）完成计时功能，控制电路芯片，译码芯片（如74LS138）等基本芯片，结合电阻，电容等基本元件，通过逻辑电路实现交通灯的功能。 第二种方案：使用单片可编程来实现交通灯的功能。利用单片机的外围扩展，显示电路构成基本硬件。然后编程实现对定时，控制，显示电路的控制，然后调试，完成设计。 结合实际情况，根据毕业设计任务书的要求，我们经过讨论和论证，最终一致选用第二种方案的设计思路对交通灯控制系统进行设计。 1. 2总体设计 1. 2. 1系统构成 整个系统的构成以80C51单片机为核心，由I/O 口扩展，LED数码管显示，紧急情况中断电路还有复位电路等组成。 单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。它由单片机、时钟电路、复位电路等组成。 行车方向指示采用LED发光二极管，可有红、绿两种颜色指示放行与禁止，黄灯作为红绿转换的提示，形象直观。 行人通行指示也同样采用LED发光二极管，用红、绿两种颜色指示放行与禁止，黄灯作为红绿转换的提示，形象直观，简洁明了，更方便控制。 按键控制台，可供警察在室内实时监视交通状况。通过按键可设置紧急情况发生时的交通灯状态控制人机界面非常友好。 系统采用双数码管倒计时计数功能，最大显示数字 99。 友好的人机界面、灵活的控制方式、优化的物理结构以
及丰富的功能是本设计的亮点。