交通灯逻辑控制电路设计-数字电子技术课程设计 .pdfVIP

数字电子技术课程设计

——交通灯逻辑控制电路设计

一、内容摘要：本系统由单片机系统、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。系统包括

人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、

时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

实现对交通灯控制。交通灯是交通安全的关键，已广泛应用于城乡的十字路口，它的有无作

为交通安全检查的重要依据，是交通秩序正常进行的有力保障。为了确保十字路口的车辆顺

利、畅通地通过，往往都采用自动控制信号灯来进行指挥。其中红灯（R）亮，表示该条道

路禁止通行；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示允许通行。

二、实验目的

1．了解交通灯管理的基本工作原理。

2．熟悉8253计数器/定时器、8259A中断控制器和8255A并行接口的工作方式及应用编

程。

3．掌握多位LED显示的方法。

三、设计任务和要求

实验内容：设计一个用于十字路口的交通灯控制器。

基本要求如下：

1、满足图2顺序工作流程。图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG，

东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。它们的工作方式有些必须是

并行进行的，即南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红

灯亮；南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮，东西方向黄红灯亮。

南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮(5t)

南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮(1t)

南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮(5t)

南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮(1t)

图2交通灯顺序工作流程图

2、应满足两个方向的工作时序：即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时

间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。时序工作流程

图3所示。

图3中，假设每个单位时间为3秒，则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别

15秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间

之和。

1234510111212

t

NSG

NSY

NSR

EWR

EW

G

EWY

5tt6t

图3交通灯时序工作流程图

3、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。具体为：当

某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式方式工作，直至减到

数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入下一步某方向地工

作循环。

例如：当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为18，并使数显计

数器开始减“1”计数，当减到绿灯灭而黄灯亮时，数显的值应为3，当减到“0”，

时，此时黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西

方向的数显为18。

扩展功能：

1、灯的转换可以手动调整，夜间为黄灯闪耀。

2、用LED发光二极管模拟汽车行驶电路。当某一方向绿灯亮时，这一方向的发光

二极管接通，并一个一个向前移动，表示汽车在行驶；当遇到黄灯时，移位发

光二极管就停止，而过了十字路口的移位发光二极管继续向前移动；红灯亮时，

则另一方向转为绿灯亮，那么，这一方向的LED发光二极管就开始移位（表示