交通灯控制电路的设计一、主要内容及提出1、任务的提出设计一个十字路口交通灯控制电路，能够指挥车辆在十字路口完成左转和不同路口的直行。2、功能及初步分析东西两组灯，南北两组灯，分别用来指示转弯和直行。如下表所示。交通灯控制电路状态表状态直行灯（南北）左转灯（南北）直行灯（东西）直行灯（东西）有效状态时间红黄绿红黄绿红黄绿红黄绿S000110010010027S10100101001003S210000110010027S31000100101003S410010000110027S51001000100103S610010010000127S70101001000103S000110010010027注：0表示灯灭，1表示灯亮。3、扩展功能能够用倒计时计数及显示模块，实现有效状态下交通灯的持续亮的时间，且用数码管显示，方便行人。二、总体方案设计方案：用时间控制交通灯的状态转换1、原理本方案的主要思想是用时间控制交通灯状态的转换，时间变化是有规律的。先南北直行红灯亮，而后黄灯亮3秒，再直行绿灯亮27秒，黄灯亮3秒；然后南北转弯绿灯亮，黄灯亮，南北交通灯都亮红灯；东西交通灯以同样规律变化。（1）每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮3秒，黄灯亮时，绿灯灭。（2）要求在绿灯亮（通行时间内）和红灯亮（禁止通行时间内）时均有倒计时显示。所以基本符合现实功能，能够指挥车辆在十字路口完成左转和不同路口的直行。2、基本功能、扩展功能分析考虑交通灯的功能，一个十字路口至少需8组交通灯：东西南北各两组，一组指挥转弯，一组指挥直行。而设计的关键是控制交通灯的亮灭。考虑南北、东西方向灯的亮灭规律相同，故可以考虑用四组交通灯来模拟实际的八组交通灯：东西两组灯，南北两组灯，分别用来指示转弯和直行。可用计数器控制时间，在不同的时间显示不同的灯。根据设计分析，可以采用如下方案实现交通灯显示：通过计数来计时，不同的时间输出不同的使能信号，使各方向的不同交通灯显示不同的颜色。夜间车少需交通灯，则红灯、绿灯灭，黄灯闪烁使司机明白前方为十字路口，小心行驶。倒计时显示需设计不同的倒计时计数器，显示不同方向交通灯的显示时间，通过数码管显示时间，使行人方便。3、总体方案（1）结构图（2）主要模块交通灯设计主要分以下几个模块：时钟分频模块，交通灯亮灭控制模块，交通灯显示模块，倒计时计数模块，倒计时显示模块。①时钟分频模块可以将10MHz的信号，用一个二进制计数器，对其进行分频，从而得到适合的频率。选一个合适的作为时间计数器的扫描信号，另外再选一个作为数码管选通电路的触发信号。本方案是用一个24位的计数器，倒计时计数的周期比较慢，而数码管比较快所以可以将分得的23位和10位分别给两者作为扫描信号。②交通灯亮灭控制模块，是通过时间的变化来传输的。条件达到时即进行状态转换。用一个120的计数器，当时间递减到达93、90、63、60、33、30、3时发生相应的交通灯亮灭的转变。而时间为0时，重新置为120。③交通灯显示模块，利用LP2900装置的LED灯，将LED__COM端共阴点即P49=’1’，就可以启动。由交通灯控制模块来控制交通灯的亮灭变换。④倒计时计数模块及显示模块主要用于记录显示时间，以方便行人，可以用数码管显示，要注意的是需要将二进制数通过修正关系转化成BCD码。而当使能信号置0复位时，时间也要清零。本设计所用的修正关系，如下表所示。二进制转化BCD码修正关系十进制数二进制数BCD码修正值（十进制/二进制）0000000000000，00000/000000009000010010000，10010/0000000010000010100001，00006/0000011019000100110001，10016/0000011020000101000010，000012/0000110029000111010010，100112/0000110030000111100011，000018/0001001039001001110011，100118/0001001040001010000100，000024/0001100049001100010100，100124/0001100050001100100101，000030/0001111059001110110101，100130/0001111060001111000110，000036/00100100（3）状态转换状态转换中，任一状态的EN=1的前提，若EN=0均复位为S8状态。且每个状态下的时间没有到达时，都保持原有状态。通过这样的分析很容易得出交通灯之间的亮灭转换和时间的变化。若发生紧急情况就将交通灯的使能端置0，是所有的交通灯都工作在黄灯状态