武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书
1．原理电路的设计任务与内容
1.1 初步设计思路
根据设计要求，道路绿、黄、红灯亮的时间分别为60秒、10秒、50秒。其时序关系如图1所示。
图1 交通灯时序工作图
设计交通灯。要求南北车道和东西道两条交叉道路上的车辆交替运行（以红绿灯指示），每次通行时间设为60秒（可通过软件参数预置）；变更车道以前，黄灯亮10秒钟；两个车道均以减计数方式显示时间。
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2. 方案论证与比较
方案一：利用单片机来实现。
该系统要求倒计时，信号灯状态等显示等功能，可完全采用数码管与LED灯显示。题目中要求在特殊状态下时，处于常禁止通行状态，另一方向此时处于常通行状态。可以直接利用按键开关关闭定时器并单独显示单一方向的红灯。交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O口就可以实现。利用单片机设计精简和优化了电路。但是，需要对单片机进行编程并反复调试。
方案二：图2为交通灯控制器的一个参考设计方案，在这一方案中，系统由控制器、定时器、秒脉冲信号发生器、信号灯组成。其中控制器是核心部分，由它控制定时器和译码器的工作。秒脉冲信号发生器产生定时器和控制器所需要的标准信号，译码器输出两路信号灯的控制信号。 Tl和Ty为定时器的输出信号，St为控制器的输出信号.
图2 方案二方框图
Tl：表示主道路或次道路绿灯亮的时间间隔，即车辆正常通行的时间间隔。定时到Tl=1，否则Tl=0.
Ty：表示黄灯亮的时间间隔，定时到，Ty=1，否则Ty=0.
St：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。
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方案二：利用单片机来实现。
通过AT89C52单片机编写程序，来控制LED的亮灭与数码管的倒计时。 方案比较：使用方案二利用单片机实现交通信号灯控制器，焊接起来比较简单，要进行编程，然后刻进单片机。使用中规模集成芯片实现交通信号灯控制器，思路明确，但是焊接时比较繁琐，电路比较复杂容易出错。
由于学习过单片机的相关知识，而且此次数电课设的难度不是很大，综合以上考虑及现有知识，选用单片机来搭建交通信号灯控制电路
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3. 方案概述
3.1交通灯控制电路的方案设计
甲、乙两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯闪亮提示人们注意绿、红灯的状态即将切换。指示灯燃亮的方案如表1。 倒计时 南北方向 东西方向 50S 绿灯亮 红灯亮 10S 绿灯亮 黄灯亮 50S 红灯亮 绿灯亮 10S 黄灯亮 绿灯亮 ....... ....... ....... 表1 LED灯控制方案
3.2交通灯控制电路的原理框图
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图3 原理框图
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