交通灯数字电路课程设计

　　一． 概述：

　　1. 目的和意义：

　　在现代城市中，人口和汽车的增长，交通的拥挤，使得安全问题也日益重要。交通灯作为十字路口的疏通工具，能有效地对车流进行分流，对道路的交通安全起到重要作用，交通灯分为红黄绿三种颜色，红色表示禁止通行，黄灯亮表示该条道路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，绿灯亮表示该条道路允许通行，通过红黄绿灯的相互交替，实现路口车流的自动化管理，为交通参与者的安全提供了强有力的保障。

　　2. 任务和要求：

　　设计一个十字路口交通灯信号控制器，要求如下：

　　主，支干道交替通行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒；

　　绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行；

　　每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒（此时另一干道上的红灯不变）；

　　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。具体要求主，支干道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位做减计数；

　　在黄灯亮时，原红灯按1Hz的频率闪烁；

　　要求主，支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0-99s内任意设定。

　　一． 方案设计和论证

　　交通灯控制器主要实现两部分功能：

　　①东西、南北双向通路的红、绿、黄灯控制；

　　②东西向主通路的倒计时显示。

　　实现交通灯控制器功能的方案很多，我们列出了以下方案

　　方案一：

　　采用ATC公司的单片机AT89C52作为控制器，单片机运算能力强，软件编程灵活，自由度大。它是MCS-51系列单片机的派生产品，在指令系统，硬件结构和片内资源上与标准的8052单片机完全兼容，使用时容易掌握；采用AT89炒2单片机稳定可靠，应用广泛，通用性强，通过单片机接外部的译码器和数码管，以及发光二级管，对单片机进行编程，实现交通灯控制器。

　　方案二：

　　采用PLC作为可编程控制器，对其进行编程，控制外部电路，包括译码器以及数码管以及发光二极管，原理和单片机相似。

　　方案三：

　　直接采用普通的集成块搭建电路，通过555芯片产生秒信号。由74LS245设定初始状态，再通过CD4029来进行十进制数倒数，最后再通过译码器和数码管显

　　示数字，而交通灯则通过CD4029和74LS245等芯片进行控制。

　　方案比较：

　　方案一和方案二都是运用可编程控制器以及搭建外部电路来实现，需要编程基础以及对芯片的熟练掌握，但是通过可编程控制器搭建的电路比较稳定，功能也能精确实现，修改功能只需通过程序的控制。

　　方案三则原理简单，只需要画好原理图，按照电路图搭建电路，虽然电路间的干扰大，以及电路不稳定，但是实现功能简单，成本较低。综合考虑知识和时间和成本，故选方案三。