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电工课程设计 简易交通信号灯设计报告
简易交通信号灯数字电路课程设计(篇一)
一、摘要
1、课程设计目的 ⑴培养数字电路的能力；
⑵掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。 2、设计内容及要求
设计一个交通信号灯控制电路。要求：
（1）主、支干道交替放行,主干道每次放行45秒,支干道每次放行25秒；
（2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，此时原红灯不变； （3）分别用红、黄、绿色发光二极管表示信号灯； （4）选作部分：设计计时显示电路。
图1 支干道
主干道
二、方案设计与论证
由交通信号灯控制器课程设计的内容和要求，分析系统的逻辑功能，可以画出系统的原理框图如图2所示。
要实现设计要求中交通信号灯的自动控制，由框图可以看出此方案的控制电路主要由时钟信号发生器、主控制器、发光二极管电路等几部分组成。时钟信号发生器产生时序信号输入到主控制器，主控制器产生80s一循环的控制信号控制发光二极管依次工作，从而实现设计要求。主控电路是系统的主要部分，由它控制发光二极管电路和后来的计时显示电路。
图2 整机原理框图
电路总体工作过程分析：将电路联通后，即0s时，（a）线有信号，根据基本RS触发器工作原理知，主绿灯、支红灯亮，其他各灯灭。第45s后，（b）线有信号，主绿灯灭，主黄灯亮，其他各灯状态不变。第50s后，（c）线有信号，主黄灯灭，主红灯、支绿灯亮，其他各灯状态不变。第75s后，（d）线有信号，支绿灯灭，支黄灯亮，其他各灯状态不变。第80s（e）线有信号，状态回到与0s相同。如此，80s一个循环，从而实现交通灯的定周控制。
通过对交通灯控制器总体工作过程的分析，此方案能够实现交通灯四种状态的自动转换，因此，此方案是可行的。
三、单元电路设计与分析
1、主控制器
主控制器是由两片74LS290构成的八十进制计数器，其中一片作为十位另一片作为个位，高位片计到8时清零，低位片计到10时清零并进位。如此，每80s循环依一次，对电路进行控制。
74LS290管脚图和功能表
2、时序发生器
（1）555定时器原理图
（2）时序脉冲产生原理图
时序电路是数字系统不可缺
少的一个重要组成部分，因为数字电路只有在时钟电路的驱动下才可正常工作 。因为交通灯控制系统的秒信号精度不高，故选用555定时器。
四、收获与体会
通过这次课程设计，我感觉到自己课本知识学的不是很扎实，并且平时我们都只是学习原理知识，但是没有进行实践。许多知识学了就忘，很难将他们长期的保存在脑海中。所以说，实践是检验真理的唯一标准。一切事物，对与不对，都需要通过实践来证明。同时，实践还是真正掌握知识、掌握技能的重要途径，一切的成就都来源于实践，空想是行不通的。
这次课程设计，刚开始时感觉无从下手，随着后来，查阅相关资料，找到思路后就变得容易了，所以说，万事开头难，只要坚持下去，就能去的最后的成功。
五、参考文献
《数字电路基础应用》 机械工业出版社 主编 李向初 《电工电子技术实习与课程设计》 中国电力出版社 主编 杨铮 副主编 徐磊 主审 华荣茂
《电工学》 哈尔滨工程大学出版社 主编 姚建红 王金龙 赵海龙
《电子线路设计指导》 主编 李银华 副主编 王新全 江泳 《电子技术》 编著 李春茂 部分图片信息来自互联网
电工电子技术课程设计-简易交通信号灯控制器
简易交通信号灯数字电路课程设计(篇二)
《电工与电子技术基础》课程设计报告{简易交通信号灯数字电路课程设计}.
题 目 学院（部）
专 业
班 级
学生姓名
学 号
月 日 共周
指导教师（签字）
一：主要技术指标和要求
（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、绿色发光二级管表示信号灯；
（4）设计计时显示电路。
二：摘要
在十字路口，交通信号灯发挥着重要的作用。本文要设计一个简
易交通信号灯控制器，实现主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒，每
次由绿灯变为红灯时，要有五秒黄灯作为过渡，并设计倒计时显示电
路。分别用红黄色发光二极管表示信号灯。设计方案共分为四大模块： 1，脉冲信号发生模块.采用555秒脉冲发生器提供脉冲信号；2，计
数器模块.采用74LS290二五十进制计数器和74LS161型4位同步二进
制计数器；3，组合逻辑电路模块.利用74LS161的四个输出端和门电
路构成组合逻辑电路来输出相应的高电平或低电平；4，负载；5，显
示电路模块.利用相应的定时器，译码电路，数码管来实现主支干道
上的倒计时显示。在此模块中显示控制器根据当前信号灯的状态，来
控制定时器的工作状态，再经过译码，数码管显示来实现倒计时计数。
三：总体设计方案论证及选择 方案1：首先，利用555定时器组成的多谐振荡器产生1秒的脉
冲，根据题目要求，选择5s作为计数器的脉冲，完成一个循环共需
要80秒，所以选择16进制计数器，我选择74LS161四位同步二进制
计数器（要达到这个目的需要用一个五进制计数器把多谐振荡器产生
的1秒脉冲转化为5秒脉冲）。利用74LS161四个输出端输出四位二
进制数，在相应的组合逻辑电路的控制下输出高电平或低电平来实现
发光二极管的亮灭。然后，主支道上各设计一个显示电路，分别根据
主，支干道上的信号灯状态来控制定时器工作状态，通过相应的译码
器和数码管来达到相应的要求。
四：设计方案的原理框图
简要说明：电路的脉冲信号由CB555定时器组成的多谐振荡器
外接上合适的电容C和电阻R组成，可以产生T=1s的方波。经过波形变化后输入计数器74LS161，通过Q3Q2Q1Q0输出二进制数。在组合逻辑电路的作用下分别在产生高低电平控制发光二极管的亮灭，实现信号灯的功能。
②总体电路图
五: 单元电路设计
⑴ 脉冲信号发生电路
由555定时器组成的多谐振荡器，也称无稳态触发器，不需要外加触发脉冲，就能输出一定频率的矩形脉冲（自激振荡）。下图是由CB555定时器组成的多谐振荡器。R1，R2，和C是外接元件。
多谐振荡器电路图
u
CB555
接通电源Ucc以后，他经过R1和R2对电容C充电，uc上升。当0<uc<Ucc/3时，触发器置1，u0为高电平电压（1）。当Ucc/3<uc<2Ucc/3时，触发器保持状态不变，u0仍为高电平电压（1）。当uc上升略高于2Ucc/3时，触发器置0，u0为低电平电压（0）。这时放电管Tp导通，电容C通过R2和Tp放电，uc下降。当uc下降略低于Ucc/3时，触发器置1，u0又由低电平电压（0）变为高电平电压（1）。这时放电管Tp截止，Ucc又经过R1和R2对电容C充电。如此重复上述过程，uo即为连续的矩形波，其周期T=1秒。
电路参数确定：
T=tp1+tp2=ln2(R1+2R2)C
要求T=1秒，选取R1=5KΩ R2= 5KΩ C=95uF;
将R1=5KΩ R2= 5KΩ C=360uF接入电路，即可以得到T=1秒的矩形波。
⑵ 计数器电路
1.将T=1秒的脉冲变为T=5秒的脉冲。利用中规模集成计数器74LS290型异步二-五-十进制计数器来实现。74LS290 2-5-10进制计数器外引脚图及逻辑符号图如下：{简易交通信号灯数字电路课程设计}.
（a） 外引脚图
简易交通信号灯控制器课程设计
简易交通信号灯数字电路课程设计(篇三)
《电工与电子技术基础》课程设计报告
题 目 学院（部）
专 业
班 级
学生姓名
学 号
月 日 共周
简易交通信号灯控制器
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。本次课程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。
从这次的设计中提升学生的理论联系实际的能力，实践与教学相结合的课程设计能充分调动学生的积极性与创造性，激发学生的设计灵感，提高教学水平，有利于学生以后的长远发展。
目录
第一章：系统概述·········································3
1.1系统概述···············································3
1.2交通灯逻辑分析及整体设计方案模块划分··············4
1.3方案论证及可行分析································6
第二章：单元电路的设计分析························7
2.1秒脉冲信号发生器··································7
2.2控制电路··········································8
2.3定时器···········································11
2.4显示电路·········································11
第三章：电路的安装与调试··························12
3.1系统综述·········································12
3.2芯片介绍·········································12
第四章：结束语·····································16
4.1总结及心得体会···································16
元器件明细表········································18
鸣谢················································19
参考文献············································19
评语················································20
摘要：交通信号灯常用于交叉路口，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。交通灯控制器主要由控制器、秒脉冲发生器、定时器、译码显示电路及信号灯组成。控制器由74LS153与74LS74来实现，脉冲发生器用晶体震荡器产生，计数器采用两个74161来实现，显示电路经过74LS192的倒计数、七段显示译码器7447及七段数码显示器连接起来实现。控制器通过RT对定时器进行控制，从而实现数字的显示及绿、黄、红灯的转换。
关键字：交通灯、控制器、秒脉冲发生器、定时器、译码显示电路、状态转换、信号灯、主支干道。
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。
第一章：系统概述
1.1、系统概述：
本设计要求设计一个主干道绿灯45秒、支干道绿灯25秒的交通灯控制系统，每次由绿灯变为红灯时应有5秒黄灯亮作为过渡，分别用红、黄、绿三色发光二极管表示信号灯，并用数码管显示倒计时。因此，本设计需要一个秒脉冲信号发生器、定时器、译码显示器和控制器。脉冲产生电路用以驱动倒计时电路，置数电路将交通灯亮时间预置到计数电路和寄存器中，控制器对信号灯的各种状态进行循环控制，定时器以基准时间秒为单位做倒计时，数码显示模块显示倒计时的时间，控制器对电路种的各个模块进行级联控制。
系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器五大部分组成。其中定时器能向控制器发出三种定时信号，使相应的发光二极管发光。译码显示器在控制器的控制下，改变交通灯信号，分别产生三种倒计时时间显示，控制器根据定时器的信号，进行状态间的转换，使显示器的显示发生相应转变。
1.2 交通灯逻辑分析及整体设计方案模块划分：
图1表示位于主干道和支干道的十字路口交通灯系统，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过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆禁止通行。
图1
图1为交通灯的一个整体设计框图。系统主要由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码器、信号灯显示器组成。其中控制器是核心部分，由它控制定时器和译码器的工作，秒脉冲信号发生器产生定时器和控制器所需的标准时钟信号，译码器输出两路信号灯的控制信号。
图中TL、TS、TY为定时器的输出信号，ST为控制器的输出信号。MG、MY、MR分别表示主干道绿、 黄、红三色灯，NG、NY、NR分别表示支干道绿、黄、红三色灯。
当某车道绿灯亮时，允许车辆通行，同时定时器开始计时，当达到指定时间时，TL输出为１，否则TL输出为０；
当某车道黄灯亮后，定时器开始计时，当计时到５秒时，TY输出为１，否则TY＝０；
当某车道红灯亮时，定时器开始计时，当计时到指定时间时，TS输出为１，否则TS＝０。
因此，用定时器分别产生三个时间间隔后，向控制器发出“时间已到”的信号，控制器根据定时器的信号，决定是否进行状态转换。如果肯定，
交通信号灯课程设计
简易交通信号灯数字电路课程设计(篇四)
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