行能力，减少交通事故是很值得研究的个课题。目前，国内的交通灯般设在十字路口，在醒目位置用红绿黄三种颜色的指示灯加上个倒计时的显示器来控制行车。本文分析了现代城市交通信号灯控制与管理的不合理性，进而提出款更具人性化智能化的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。本系统采用触发器为中心器件产生振荡电路来设计交通灯控制器，通过振荡产生信号波，经过加法器确定为个周期。最后通过减法器与驱动器实现对数码管的控制，达到预期效果。最后通过和仿真说明了系统制作过程与调试结果。本系统设计周期短可靠性高实用性强操作简单维护方便扩展功能强。关键词交通灯触发器仿真，第章引言选题背景研究目标和意义主要工作第章设计框图与具体方案设计方案第章电路原理图与仿真图时钟脉冲的设计触发器振荡器计数功能电路的设计加法器的设计减法器的设计译码功能的设计译码七段译码器驱动器译码功能四线七段译码器显示电路的设计数码管发光二极管仿真软件及仿真仿真软件介绍仿真结果第章电路板的设计电路设计软件介绍电路原理图的设计的布线规则的设计第章电路板的制作与调试电路板的调试电路板的测试第章心得体会设计资料及参考文献致谢第章引言第章引言选题背景交通是城市经济活动的命脉，对城市经济发展人民生活水平的提高起着十分重要的作用。汽车现已成为人们日常生活中必不可少的交通工具。汽车在给人们带来便利的同时，也带来了系列令人困惑的问题，如环境污染交通拥挤交通事故频繁发生，给人们的生命和财产带来了很大的损失。城市交通问题困扰城市发展制约城市经济建设的重要因素，人们对交通有效控制的意识越来越强烈。城市交通信号控制是通过对交通流的调节警告和诱导以达到改善人和货物的安全运输，提高运营效率。其目标在于改善交通流的质量，更好的利用现有运输能力，提高交通流的安全性快速性和舒适性。研究目标和意义随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。交通问题已经日益成为世界性的问题，城市交通事故交通堵塞和交通污染问题愈加突出。为了解决车和路的矛盾，常用的有两种方法是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加二是增加供给，即大量修筑道路基础设施的办法，在资源环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的资源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他办法来满足日益增长的交通需求。在现有的道路交通条件下，实施交通控制和管理，充分发挥现有道路的通行能力正是解决这矛盾的途径之，大量事实已经证明这种方法的有效性。当然，解决该问题最有效的方法是增加道路建设，但由于资金及城市空间的限制，该方法又出现诸多难处。因此，在有效道路的前提下，提高交通控制和管理水平，合理使用现有的交通设施，充分发挥其能力，是解决交通问题有效方法之。主要工作电子科技大学成都学院毕业论文设计本次设计决定使用数字电路中的器件与逻辑电路完成。其中包括触发器七位二级制加法计数器，十进制减法计数器，驱动器等器件来完成相关工作。画图软件使用画出原理图和，最后通过仿真来查看是否到达预期要求。具体设计要求如下设计个交通灯控制器，它的个周期秒，平均分配，前秒红灯亮，后秒绿灯亮。在红灯亮的期间的后秒与红灯在起的黄灯闪烁在绿灯亮的期间的后秒与绿灯在起的黄灯闪烁在黄灯闪烁期间，数码管同时倒计时显示，在此期间外，数码管不亮。第章设计框图与具体方案第章设计框图与具体方案设计方案通过查阅相关资料，发现有三种方法可以达到预期效果第种通过编写汇编语言程序来完成交通灯控制器的设计与实现。利用汇编语言程序中的的口和口对灯的亮与灭进行控制。首先，要了解的是是如何工作的，包括它的口口口和控制端口是如何写数据的，频率为，所以没中断次。利用对不同的状态时间计数，用来实现计数器对设计要求的定时。中断子程序分为数码管显示刷新部分和红绿黄灯各个状态切换部分。每进入中断即刷新显示。用对于东西车道黄灯闪烁利用标志位判断实现，满足比较条件就暗，不满足条件就亮。第二种运用实现交通灯控制器。采用自顶向下设计，将此设计分为个模块计时模块计时模块包括秒模块，分钟模块和小时模块，控制模块。将两个模块分别用语言编写成。采用自定向下的设计方法的有点事显而易见的。由于整个设计师从系统顶层开始的，结合模拟手段，可以从开始就掌握所实现系统的性能状况，结合应用领域的具体要求，在此时就调整设计方案，进行性能优化或者折中取舍。随着设计层次向下进行，系统性能参数将得到进步的细化与确认，保证设计结果的正确性。相对于前两种方法，第三种方法既能实现预期功能，同时又不必像前两种方法那样复杂，不需要通过编程来实现目标。从真正意义上做到了用最简单的电路和器件，完成最实用的功能。本次设计就是采用的第三种方法，具体设计方案如下第三种利用数字电路原理通过纯硬件来完成交通灯控制电路的设计。个脉冲振荡器，个七位二进制加法计数器，个十进制减法计数器可逆可预置十进制计数器，驱动器，发光二极管，数码管。红灯与绿灯以及黄灯是否亮是由二进制加法计数器的输出端状态来决定的，因此，设计个组合逻辑电路，它的输入信号就是二进制加法计数器的输出信号，它的输出就是发光二极管的控制信号。因此，需要个组合逻辑电路，六个发光二极管两个红色发光二极管，两个绿色发光二极管，两个黄色发光二极管电路，个数码管显示电路。如图所示电子科技大学成都学院毕业论文设计图设计框图脉冲振荡器计数器组合逻辑电路发光二极管计数器驱动器数码管第章电路原理图与仿真图第章电路原理图与仿真图时钟脉冲的设计触发器定时器是块常用的集成电路，电路符号如图示图定时器为电源端，为公共端。所加电源电压范围，最大输出电流内部电路原理图如图示，内部有三个相同的分压电阻，每个电阻上的电压都为。两个比较器和，的比较电压为，的比较电压为，当比较器端电压大于比较器端电压是，比较器输出高电平用状态表示，当比较器端电压低于比较器电压时，比较器输出低电平用状态表示。，两个与非门构成基本触发器，为输出缓冲反向器，起整形和提高带负载能力的的作用。泄放三极管为外接电容提供充放电回路。利用定时器设计电路时，主要是考虑如何让和的点位发生变化外界信号或利用电容器的充放电过程实现而让定时器的输出状态发生变化，而设计成各种具有不同功能的电路。电子科技大学成都学院毕业论文设计图触发器内部振荡器多谐振荡器路原理如图示脚为高电平时，电路振荡，脚为低电平时，电路不振荡。开始时，内部泄放三极管由于其基极输入为低电平，是截止的，电源通过和对电容器充电脚点位开始上升，当上升到时，电路状态发生翻转，内部泄放三极管由于其基极输入为高电平，所以饱和导通，电容器通过放电脚点位又开始下降，直至降到，电路状态再次发生翻转，内部泄放三极管截止，电源再次对电容器充电。这样周而复始，输出连续的矩形波信号，有脚输出图振荡器理论推导理论推导的依据是电容器的充电时间和放电时间的讨论。充电时间的计算从前面对芯片的了解可知，在脚内部所劫的泄放三极管截止是，电容器充电，充电电压从到，此时是电源通过第章电路原理图与仿真图电阻向电容充电，由此可以利用电容器的电压与充电时间的函数计算出电容充电时间函数关系式可由电路分析课程中给出−𝑒−𝑡𝑅𝐶在充电过程中，因此𝑒−𝑡𝑅𝐶𝑒−𝑡𝑅𝐶分别计算出和，则充电时间为放电时间的计算从前面对芯片的了解可知，在脚内部所接的放流三极管饱和导通是，电容器放电，放电电压从防止，此时是电容通过电阻向电容充电，由此可以利用电容器的电压与放电时间的函数关系计算出电容放电时间函数关系式可由电路分析课程中得出﹡𝑒−𝑡𝑅𝐶在放电过程中，因此﹡𝑒−𝑡𝑅𝐶﹡𝑒−𝑡𝑅𝐶分别计算出和，则放电时间为由以上计算出的充电时间和放电时间之和就是周期，周期的倒数就是频率。最后得到的结果振荡器的频率有电阻，和电容决定。𝑅𝑅𝐶脉冲波的占空比由电阻和决定，结果为𝑅𝑅𝑅𝑅可见，当越小时，占空比接近。本电路多谐振荡器的频率的确定，因为信号灯的状态时间是以秒来计量电子科技大学成都学院毕业论文设计的，因此计数器的技术状态应以秒为计数最为方便，即指定计数器的最低位定位不定是计数器的最低位，因状态共有个状态，每个状态对应时间为秒频率为，即秒钟状态变化次，而每个状态对应端个脉冲，因此，端是秒钟产生的个脉冲，所以的振荡频率就应该为。根据之前对振荡器的分析可得，电容上的电压在与之间反复振荡，的波形图如图所示图由图中的的波形求得电容的充电时间和放电时间各为故电路的振荡周期为因本振荡路，所以选用电阻，选用电阻，如图所示第章电路原理图与仿真图图振荡器输出的振荡波形如图所示图个周期刚好为。计数功能电路的设计加法器的设计七位二进制计数器各引脚功能如图示电子科技大学成都学院毕业论文设计图加法器脚为电源端，所接电源电压范围，脚接地。脚为复位端清零端，高电平有效。脚为脉冲信号输入端，下降沿有效即计数器在脉冲下降沿时刻计数。是七个数据输出端，位最高位，位最低位。当输入脉冲信号后，计数器输出端的状态变化本电路中的组合逻辑电路的输出信号为二进制计数器的输出信号，设计信号频率为，而输出应为六个表示路口交通灯信号的发光二极管方为红绿黄灯另方为红绿黄灯的控制信号，分别用和表示。但是到和状态相同，和状态相同，和状态相同，所以实际上只要三个输出信号即可，分别用表示。本电路因为控制周期是秒，所以只需要个状态，因此只要用输出端的个输出端就可以了，本人决定用状态，。组合逻辑电路的输出信号与电路的输入信号，的关系的讨论信号灯的定义，表示红灯，表示绿灯，表