交通的发达，标志着城市的发达，相对交通的管理则显得越来越重要。对于复杂的城市交通系统，为了确保安全，保证正常的交通秩序，十字路口的信号控制必需按照一定的规律变化，以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点，拟采用mcs - 51系列的单片机来实现十字路**通信号灯的控制。
正常情况下，十字路口的红绿灯应交替变换，考虑紧急情况下，如有救护车或警车到来时，应优先让其通过。 在本文中，用发光二极管来模拟信号灯，救护车的优先通过请求信号由外部中断技术来模拟。要求使用 8051定时器/ 计数器0，假设南北的通车时间为30 s ，东西的通车时间为20 s，外部中断的延时为15s ，要求对通行时间进行倒计时，从p0 口输出，在led上显示并进行递减。
以此来实现十字路**通灯的指示功能。
交通灯在安全行车过程中起着十分重要的作用， 现在交通灯一般设在十字路口， 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、车辆分流发挥着作用， 但根据实际行车过程**现的情况， 主要有如下几个缺点： 1两车道让车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，放行时间短些。2 没有考虑紧急车通过时， 两车道应采取的措施， 譬如， 有消防车通过执行紧急任务时， 两车道的车都应停止， 让紧急车通过。
根据行车过程**现的实际情况， 如何全面有效地利用交通灯指示交通情况， 本人尝试用单片机来控制交通灯， 在软、硬件方面采取一些改进措施， 使交通灯在控制中灵活而有效。
传统的交通灯控制系统， 采用的基本上是3种控制方式。手按： 交警在岗亭值守，人为进行红绿灯改变； 黄闪：
夜间无人值守时， 用每秒1次的黄灯闪亮，提醒司机安全驾驶； 程控： 以60s 作为一个时间单位。某一方面(例南北方向) 红黄绿三灯的工作程序分别是：
红灯先亮30s, 然后绿灯亮28s, 再绿灯闪亮3s (每秒1次) ,最后黄灯亮2s。此时， 另一方向(东西方向) 红黄绿三灯的工作顺序相应为： 绿灯亮25s, 绿灯闪亮3s (每秒1次) ,黄灯亮2s, 最后红灯亮0s。
此后以60s 作为时间单位进行上述的反复循环， 较为合理地解决了十字路口的交通调度问题。
红绿灯的工作顺序及时间都是固定的， 缺乏灵活性。
当前，交通事业蓬勃发展，交通流量年年增长，大、中、小城市的汽车、摩托车等各种车辆与日俱增，道路交通繁忙，经常有严重堵车现象，特别是在交叉口，机动车、非机动车、行人来往非常混乱，为了在叉口的各条干道实现合理的科学分流。
一、设计题目及内容。
交通信号灯控制器。
1）、用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
2）、南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为20秒、4秒、24秒，一次循环为48秒。黄灯是间歇闪耀。设计计时显示电路(减“1”计数) 。
3）、可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。
二 、器件与器材。
1、 二输入四与非门74ls00
2、 四输入双与非门74ls20
3、 六倒相器74ls04
4、 八输入与非门74ls30
5、 正沿双d触发器74ls74
6、 同步十进制可逆加、减计数器 (8421 bcd码) 74ls168
7、振荡分频器cd4060
8、bcd七段显示译码器cd 4511
定时器555
10、led共阴七段数码管bs207
11、微动开关、拨盘开关、继电器、led(红、绿、蓝)、电阻、电容、二极管、三极管、光敏。
二、三极管、导线……等。
12、工具(镊子、剪刀、万用表、电烙铁……)
三、使用仪器设备。
1、 稳压电源(±5v，±15v)；
四、参考文献。
1、“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”教材；
2、有关“电子技术课程设计指导书”；
3、“集成电路特性应用手册”；
2、 eda技术使用教程。
目录。1 设计任务及要求9）
2 系统总体设计方案10）
2.1 总体设计方案10）
2.2 方案特点10）
3 控制电路设计10）
3.1 控制电路工作原理10）
3.2 参数计算10）
3.3 器件选型12）
4 振荡电路设计12）
4.1用555制作秒脉冲12）
5 计数电路设计13）
5.1 计数电路工作原理13）
5.2 参数计算13）
5.3 器件选型13）
6 译码显示电路设计14）
6.1 译码显示电路工作原理14）
6.2 参数计算14）
6.3 器件选型14）
7 系统总体电路设计16）
7.1 系统总体电路17）
7.2 电路说明18）
8 电路调试19）
8.1 振荡电路调试及实验结果分析19）
8.2 计数电路调试及实验结果分析19）
8.3 译码显示电路调试及实验结果分析19）
8.4 控制电路调试及实验结果分析19）
8.5 系统联调及实验结果分析19）
9 改进意见及收获体会19）
10 器件明细清单20）
11参考文献20）
1设计任务及要求。
1.设计并制作交通灯控制电路；
2.电路功能为：
1）采用两位数码显示器显示南北方向时间；
2）交通灯控制器设计要求如下：
1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
2.南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为20秒、4秒、24秒，一次循环为48秒（图1）。黄灯是间歇闪耀。设计计时显示电路(减“1”计数) 。
3.可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。
图1 设计草案。
2系统总体设计方案。
2.1总体设计方案。
图2 总体设计方案。
2.2方案特点。
道路较窄而车辆通行较多，支线、干线的车辆通行时间不等，允许人工监控或修改各线通行时间，同时设有道路应急控制。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，并且能够在人监控状态下，干道、支道通行时间通过键盘修改或通过开关人为控制。 本设计在很多方面，比如译码器的选择，定时器选型，程序调用方式等等尽量做到不与本组其他成员雷同，程序编制力求简便清晰，硬件连接图在保证每根具体用到的管脚线都能被表示出来的同时，力求线路连接清晰明确，尽量不使线与线之间过于缠绕。
并且保证了电路工作的稳定性，同时加入了人工控制线路，可以更好的处理应急事件（如交通管制），晚上的黄灯闪烁对于夜间行驶的汽车起到提醒作用。
3控制电路设计。
3.1控制电路工作原理。
它由74ls164组成扭环形12进制计数器，然后经译码后，输出十字路口南北﹑东西二个方向的控制型号。其中黄灯信号须满足闪耀，并在夜间时，使黄灯闪亮，而绿﹑红灯灭。
3.2参数计算。
由波形图3可知，计数器每次工作循环周期为12，所以可以选用12进制计数器。计数器可以用单触发器组成，也可以用中规模集成计数器。这里我们选用中规模74ls164八位移位寄存器组成扭环形12进制计数器。
扭环形计数器的状态如表2所示。
图3 控制电路波形图。
表2 扭环形计数器状态表。
根据状态表，我们不难列出东西方向和南北方向绿﹑黄﹑红灯的逻辑表达式：
东西方向绿：ewg=q4·q5
黄：ewy=(q4)'·q5
红：ewr= (q5)'
南北方向绿：nsg=(q4)'·q5
黄：nsy=q4·(q5)'
红：nsr=q5
由于黄灯要求闪耀几次，所以用顶时标1s和ewy或nsy黄灯信号相“与”即可。
3.3器件选型。
74lslslslsls04
74ls164
引出端符号（图4）
clock 时钟输入端。
clear 同步清除输入端（低电平有效）
a，b 串行数据输入端。
qa-qh 输出端。
逻辑图：图4 74ls164接脚图。
4 用555制作秒脉冲。
输出频率为1hz,占空比为50%.
5 计数电路设计。
5.1计数电路工作原理。
当南北方向绿灯亮，而东西方向红灯亮时，使南北方向的74ls168以减法计数器方式工作，从数字“24”开始往下减，当减到“0”时，南北方向绿灯灭，红灯亮，而东西方向红灯灭，绿灯亮。由于东西方向红灯信号（ewr=0），使与门关断，减法计数器工作结束，而南北方向红灯亮，使另一方向——东西方向减法计数器开始工作。在减法计数器开始之前，由黄灯亮信号使减法计数器先置入数据，图中接入ld的信号就是由黄灯亮（为高电平）时，置入数据。
黄灯灭（y=0），而红灯亮（r=1）开始减计数。
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