交通灯控制电路设计报告

目录

一．    设计任务和要求  ……………………………………2

二．    设计方案的总体思路与选择  ………………………3

1.时钟信号发生器电路设计论证  …………………………4

2．定时器设计论证……………………………………………4

3.控制器论证…………………………………………………4

4.信号灯的论证………………………………………………4

三．    电路设计计算与分析  ………………………………5

1.秒脉冲的设计  ……………………………………………5

2.定时器电路的设计…………………………………………6

3.控制器的设计………………………………………………8

4.信号灯的设计 ……………………………………………13

四．    Multisim简介 ………………………………………14

五．    总结及心得 …………………………………………15

六．    附录 …………………………………………………16

1．总原理图 ………………………………………………16

2．元件清单 ………………………………………………17

七．  参考文献 ……………………………………………18

一．设计任务和要求

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.主干道交替允许通行，主干道每次放行25s、支干道25s。设计25s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，以使行驶中德车辆有时间停到禁止线以外，设置5s计时显示电路。

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一、   概述

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。交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。绿灯亮时，准许车辆通行，黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。交通灯的出现时人类文明的一大进步，使得许多人为交通事故的减少，城市交通问题因此得到解决。

本次课设我们通过所学的知识设计了一个使得主干道与支干道交替通行的交通灯控制电路，主干道通行时绿灯亮，支干道红灯亮，时间为35秒。支干道通行时，绿灯亮，主干道红灯亮，时间为30秒。每次绿灯变红时，要求黄灯先亮5秒。此时另一路口的红灯也不变。在绿灯（通行时间内）和红灯亮（禁止通行时间内）均有倒计时显示。

二、   方案论证

首先分析我们要设计的这个交通灯控制电路的功能有以下几点：1、可以控制主干道与支干道的信号灯的明暗，2、可以对主干道与支干道的信号灯亮的时间进行倒数计时。因此我们可以知道此电路应包含振荡电路、计数器电路、译码显示、主控制电路和信号灯译码驱动器等五个部分，并分析其原理图如图1所示并作出以下两种方案。

 

              时钟信号

 

              时钟信号

 

图1  交通灯控制电路

方案一：

将整个电路工作循环周期70S作为总时间，用74LS192D芯片在此基础上进行分段，前35S主干道绿灯亮支干道红灯亮，中间5S黄灯闪烁，最后30S支干道红灯亮支干道绿灯亮，再根据每一段的输出信号不同用基本逻辑门电路连接交通灯来实现每段时间不同的灯亮。此方案易于分析理解，缺点是相对于第二种方案可操作行比较差，需要的原件比较多，不易实现，性价比较低。

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通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过自己亲手实践，是我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会极大人的认可。

课程设计诚然是一门专业课，给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。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了NI Multisim软件的使用方法，了解了红绿灯的实际控制过程，以及如何提高电路的性能等等。

我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。

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交通信号灯控制系统设计

一、设计目的

1、学习LED数码管的原理及编程方法。

2、学习键盘的原理及编程方法。

3、掌握51单片机定时器与中断的使用。

4、  掌握交通信号灯控制系统的原理和实现方法。

二、设计内容

设计一个交通信号灯控制系统，要求：

初始状态为两个方向的红灯全亮，时间6秒。

主干道绿灯亮，支干道红灯亮，主干道通车，时间为20秒。

主干道黄灯闪烁，支干道红灯亮，时间为6秒。

主干道红灯亮，支干道绿灯亮，支干道通车，时间为15秒。

主干道红灯亮，支干道黄灯闪烁，时间为6秒。

循环显示。

三、基本原理

     在车辆通行繁忙的十字交叉路口设置的交通灯控制系统，其特点是：道路较窄而车流量较大，主干道，支干道的车辆通行时间不等，，同时设有道路应急控制。具体的情况是：在正常的情况下，东西支干道通行时间为20秒，南北主干道通行时间为15秒，每个方向在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮6秒钟，才能变换运行车道。并且能够在人工监控状态下，如果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。而且有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行。

国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：

1．两车道的车辆轮流放行时间相同且固定， 在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。

2．没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。

基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术．提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。

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数字电路课程设计

              —交通灯控制电路设计

学    院:  信息科学技术学院

班    级:      

姓    名:              

学    号:          

指导老师:       刘淑玲     

20##年4月26日

目    录

一、设计任务.................................................................................................................. 1

二、设计要求.................................................................................................................. 1

三、设计要点.................................................................................................................. 1

…… …… 余下全文

xxxxxxxxx

基于AT89S52交通灯设计

学 院： 电子信息工程

专业班级： xxxxxxxxxxxxxx

姓 名： xx xx

学 号： xxxxxxxxxxx

指导老师： xxxxxxxxxx

摘要

交通灯在我们日常生活中随处可见，它在交通系统中处于至关重要的位置。交通灯的使用大大减少了交通繁忙路口的事故发生，给行人和车辆提供一个安全的交通环境，人们的生命和财产安全有了保障。本设计旨在模拟十字路口的交通灯，以AT89S51单片机为基础，结合按键和数码管等元器件设计出一个简单且完全的交通灯系统。

关键词：交通灯 AT89S52 单片机

目录

一、设计任务 3

二、AT89S52单片机及其他元器件简介 3

(1)AT89S52单片机 3

三、系统硬件电路设计 5

（1）时钟电路设计 5

（2） 复位电路设计 5

（3） 灯控制电路设计 6

（4） 按键控制电路设计 6

四、元件清单及实物图 7

1、程序清单 7

2、原理图 8

五、实验心得 8

附1 源程序代码 9

附2 原理图 15

一、设计任务

(1)、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向和东西方向两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设30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,且黄灯亮时，要求每秒亮一次。

(3)、有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止东西和南北两条路上所有的车辆通行。

二、AT89S52单片机及其他元器件简介

(1)AT89S52单片机

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6位向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器计数器、串口、中断继续工作。鉴于以上的优点本系统采用AT89S52作为主控芯片，实现对整个系统的控制。

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《电子技术》课程设计报告

指导教师（签字）

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。交通信号灯常用与交叉路口，用来控制车的流量，提高交叉口车辆的通行能力，减少交通事故。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、科学化、简便化。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。

本设计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。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设计交通控制信号灯。本实验设计目的是培养数字电路的能力，掌握交通信号灯控制电路的设计方法。设计要求：1.定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒;2.每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡；3.分别用红、黄、绿发光二极管表示信号灯；4.设计计时显示电路。

本设计由***三位同学完成……………………

由于所学知识有限，设计中难免出现错误，请老师批评指正。

第一章 系统概述……………………………………………………………………3

1.1 系统概述………………………………………………………………………3

1.2 交通灯逻辑分析………………………………………………………………3

1.3总体设计方案…………………………………………………………………3

第二章 单元电路设计与分析………………………………………………………6

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