交通灯控制电路设计设计帮助交通灯控制电路交通灯控制电路设计交通信号灯

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1、交通灯控制电路设计一、设计任务和要求随着社会的进步和发展，交通工具日趋增多。这就给我们的道路交通带来了混乱，特别是十字路口的交通管理问题。为了确保十字路口的车辆顺利、畅通得通过，往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。本次实验就是要设计一个交通逻辑控制电路，来实现十字路口的自动交通控制。实现功能如下：一个具有主、支路的路口。主路通行时间40秒、支路通行时间20秒、黄灯各为5秒。二、实验设备及器件1.实验设备及工具：仿真计算机、数字万用表、钳子、镊子等2.实验器件1555脉冲产生器1274LS161计数器2 374LS74D触发器1474LS04非门2574LS08与门2674LS4

2、7数码管驱动27七段LED数码管用于显示28发光二极管红绿黄模拟交通灯各29电阻150、4.7、限流各110电阻100限流311电容4.7、10整流各112实验板安装电路113导线连接电路若干三、设计原理及实现方案I.工作状态如下一个十字路口主道方向的红、黄、绿灯分别用G、R、Y；支道方向的红、黄、绿灯分别为g、r、y.表示。十字路口要有数字显示装置，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。具体要求为：当某方向绿灯亮时，置计数器为某一个数值，然后以每秒减1的计数方式工作，直至减到数为“0”。状态图：整个流程为：（1）主车道绿灯亮，支道红灯亮。表示主道上的车辆允许通行，支道禁止通行。绿

3、灯时间到时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。　　（2）主车道黄灯亮，支车道红灯亮。表示主车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，支车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。　（3）主车道红灯亮，支车道黄灯亮。表示主车道禁止通行，支车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。　（4）主车道红灯亮，支车道黄灯亮。表示主车道禁止通行，支车道上位过县停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转

4、换信号ST，系统又转换到第（1）种工作状态。II.实现方案（1）.方案一根据状态图，得到交通灯的设计原理图实现原理：如图，通过一个驱动三个计时电路。这时译码电路和数码管只有一个对应同步显示计时内容。当这个时间段计完后，给状态控制电路输出格的脉冲。这时状态向后变化一个。同时又通过控制器的输出端控制红绿灯电路，又根据状态确定那个计时器工作。这样就完成了一计数单位的工作周期。方案总结：优点就是原理上易于实现，因为计数器分为3个，在原理逻辑上更直接。但缺点也很明显，就是浪费了大量的元器件，来重复实现一个模块功能，这是一种浪费。在工程上是绝不允许的。而切元器件多了，连接电路时易发生错误。（2）

5、方案二根据状态图，得到交通灯的设计原理图如图：秒脉冲提供电源让计时电路工作。计时电路的作用是实现40秒、20秒、和5秒等三个计时，同时用译码器和数码管组成的显示电路来显示时间。在计完一个时段后计时器发出一个脉冲，驱动状态控制电路，使之状态发生改变。进而红、绿、黄灯亮暗改变，又完成了对计数器的置数。从而进行40秒、20秒、和5秒的自动切换。到此一个工作状态结束。进入下一个状态。方案总结：这是对方案一的优化：把三个计数器合为了一个，换句话就是用一个计数器实现三个计数功能。这是利用置数智能的对电路进行计数选择。尤其是在主模块的设计上，更多的利用了计数模块。如下：这样做的好处就是能更好的利用

6、原有电路的元器件和设计模块。使系统高度集成化。如此既能节约成本，又可降低连接时的错误概率。在置数方面是利用灯的亮暗，会更直接。这完全符合设计思想和工程的设计原则。所以我们选择这种方案。（3）方案三还有一种方案就是利用循环一个周期的时间。如本实验是70秒，做一个计数器。把它截为4个时间段：40秒、20秒和两个5秒。这样在整个周期上单独的分离每个状态所需的时间、状态以及红绿灯的变化。进而完成一个周期，而循环工作。方案总结：这种方案虽然原理上更简单。但是在实现起来会使用很多的器件来实现其工作。因为在整个时间段上截取，就必须加上状态判断部分。所以这种方案就没有过多的考虑。四、单元电路的设计①

7、.秒脉冲电路它是整个电路的动力输入，设计如下：参数由老师提供。②.状态控制部分该电路共有4个状态，具体如下：控制状态信号灯状态红绿灯显示S0（00）主绿，支红主道绿灯40秒S1（01）主黄，支红主道黄灯5秒S3（11）主红，支绿支道绿灯20秒S2（10）主红，支黄支道黄灯5秒因为电路只有4个状态：00、01、11、10。所以我选择用D触发器来实现状态的转换。电路如下：状态控制电路是整个设计的核心部分。它是控制红、绿、黄灯的枢纽部分。而的工作顺序直接决定了整