交通信号灯课程设计
课程设计交通信号灯
课程设计交通信号灯一、课程目标知识目标：1. 学生能理解交通信号灯的基本概念，掌握红、黄、绿三种颜色灯的含义及其在交通中的作用。
2. 学生能够描述交通信号灯的运作原理，了解信号灯的控制方式。
3. 学生掌握与交通信号灯相关的交通规则，如行人过马路的正确方法，车辆在信号灯变化时的应对措施。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析实际交通场景，判断在不同信号灯下的正确行为。
2. 学生通过小组合作，设计并制作一个简易的交通信号灯模型，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用交通信号灯知识，解决实际生活中的交通问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生遵守交通规则的意识，树立安全文明的交通观念。
2. 增强学生的团队协作能力，培养合作、分享、互助的良好品质。
3. 培养学生关注社会问题，认识到科技在交通管理中的重要作用，激发对科学技术的兴趣。
课程性质：本课程为小学四年级科学课，结合日常生活场景，引导学生学习交通信号灯知识，提高学生的安全意识和实践能力。
学生特点：四年级学生具备一定的观察能力和思考能力，对新奇事物充满好奇心，喜欢动手操作，但安全意识相对薄弱。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，通过趣味性的教学活动，激发学生的学习兴趣，同时加强安全教育，提高学生的自我保护能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，确保每个学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 交通信号灯的基本概念与功能- 介绍交通信号灯的定义、作用及其重要性。
- 交通信号灯的颜色及其含义。
- 交通信号灯在保障交通安全中的作用。
2. 交通信号灯的运作原理- 简述信号灯的运作原理及控制方式。
- 介绍信号灯的定时控制、感应控制等不同控制方法。
3. 交通规则与信号灯- 学习与交通信号灯相关的交通规则。
- 行人在交通信号灯下的行为规范。
- 机动车在交通信号灯变化时的应对措施。
4. 实践活动：制作简易交通信号灯模型- 分组讨论，设计交通信号灯模型。
交通信号灯的课程设计
交通信号灯的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并描述交通信号灯的基本构成及功能。
2. 学生能够掌握交通信号灯的颜色代表的含义及其相关交通规则。
3. 学生能够了解交通信号灯在交通安全中的作用和重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确识别并遵守交通信号灯指示。
2. 学生通过小组合作，设计并制作一个简易的交通信号灯模型，培养动手实践能力。
3. 学生能够运用交通信号灯知识，分析和解决实际生活中的交通安全问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习交通信号灯，培养安全意识和遵守交通规则的自觉性。
2. 学生在学习过程中，增强合作意识，尊重他人意见，培养团队精神。
3. 学生能够认识到交通信号灯在维护交通秩序、保障生命安全中的重要作用，树立社会责任感。
课程性质：本课程为小学四年级科学学科课程，结合交通安全教育，以实践性、互动性为主。
学生特点：四年级学生对交通安全知识有一定的了解，但尚需巩固和深化；好奇心强，喜欢动手操作和合作学习。
教学要求：注重理论知识与实践操作相结合，关注学生个体差异，激发学生学习兴趣，培养其安全意识和遵守交通规则的自觉性。
通过课程目标分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 交通信号灯的基本构成：介绍交通信号灯的三个颜色灯（红灯、黄灯、绿灯）及其作用，让学生了解信号灯的基本组成部分。
2. 交通信号灯的颜色含义：详细讲解红灯停、黄灯注意、绿灯行的规则，并举例说明。
3. 交通信号灯的运作原理：简要介绍信号灯的切换机制，引导学生了解信号灯的运作过程。
4. 交通规则与信号灯：结合教材内容，讲解遵守交通信号灯的重要性，强调安全意识。
5. 实践活动：分组进行简易交通信号灯制作，让学生在实践中掌握交通信号灯知识。
6. 案例分析：分析实际生活中的交通信号灯问题，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
教学内容安排和进度：第一课时：交通信号灯的基本构成和颜色含义。
《交通红绿灯》教案设计
《交通红绿灯》教案设计一、教学内容本节课选自《信息技术》教材第四章第一节“交通红绿灯”。
详细内容包括：认识交通信号灯的组成及功能，了解红绿灯的工作原理，学会使用流程图描述红绿灯变化过程，掌握利用计算机编程模拟红绿灯运行。
二、教学目标1. 知识与技能：使学生了解交通信号灯的基本组成和功能，掌握红绿灯的工作原理，学会使用流程图和计算机编程模拟红绿灯运行。
2. 过程与方法：培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高学生的逻辑思维和动手操作能力。
3. 情感态度与价值观：增强学生的交通安全意识，培养学生的团队协作精神。
三、教学难点与重点教学难点：红绿灯工作原理的理解，流程图和编程的实现。
教学重点：交通信号灯的基本组成和功能，红绿灯运行模拟。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、投影仪、红绿灯模型。
2. 学具：计算机、流程图绘制工具、编程软件。
五、教学过程1. 引入：展示红绿灯实物模型，提问学生对红绿灯的了解，引导学生思考红绿灯在交通安全中的作用。
2. 新课导入：介绍交通信号灯的组成、功能及工作原理。
3. 实践操作：（1）分组讨论：让学生分组讨论如何用流程图描述红绿灯变化过程。
（2）学生展示：每组派代表展示流程图，讲解设计思路。
（3）教师点评：对学生的流程图进行点评，指出优缺点，引导学生完善设计。
4. 编程模拟：（1）教师演示：使用编程软件，现场演示如何模拟红绿灯运行。
（2）学生动手实践：学生根据教师演示，独立完成红绿灯运行模拟编程。
六、板书设计1. 《交通红绿灯》2. 内容：（1）交通信号灯的组成与功能（2）红绿灯工作原理（3）流程图与编程模拟七、作业设计（1）红绿灯亮灯顺序正确。
（2）黄灯时长可调。
（3）绿灯时长可调。
2. 答案：见附件。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课学生对红绿灯的组成、功能和工作原理有了更深入的了解，但在编程环节，部分学生对流程图和编程软件的使用还不够熟练，需要在今后的教学中加强练习。
交通信号灯课程设计
交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并描述交通信号灯的基本结构、功能及工作原理。
2. 学生能够掌握交通信号灯的色灯意义及其对应的交通规则。
3. 学生能够了解交通信号灯在交通安全中的作用和重要性。
技能目标：1. 学生能够通过观察、分析，运用所学知识解释实际交通信号灯的工作过程。
2. 学生能够设计简单的交通信号灯控制系统，培养动手操作和问题解决能力。
3. 学生能够运用交通规则，提高交通安全意识和自我保护能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注交通安全的意识，树立遵守交通规则的观念。
2. 增强学生的社会责任感，让他们明白自己作为交通参与者的角色和责任。
3. 培养学生合作、探究的学习态度，激发他们对科学技术的兴趣。
课程性质：本课程为小学四年级科学课，结合生活实际，注重实践与理论相结合。
学生特点：四年级学生好奇心强，具备一定的观察能力和动手能力，但对交通安全知识的理解有限。
教学要求：通过生动有趣的方式，引导学生观察、思考、实践，提高交通安全意识和科学素养。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 交通信号灯的基本概念- 信号灯的组成与功能- 交通信号灯的种类及特点2. 交通信号灯的工作原理- 信号灯的控制方式- 信号灯变化规律及原理3. 交通信号灯的色灯意义- 红灯停、绿灯行、黄灯亮的含义- 闯红灯的危害及后果4. 交通规则与信号灯- 交通信号灯与交通规则的关系- 不同场景下的交通信号灯应用5. 交通安全教育- 交通安全意识培养- 遵守交通规则的必要性6. 实践活动- 观察和分析学校周边的交通信号灯- 设计简单的交通信号灯控制系统教学内容安排和进度：第一课时：交通信号灯的基本概念第二课时：交通信号灯的工作原理第三课时：交通信号灯的色灯意义第四课时：交通规则与信号灯第五课时：交通安全教育第六课时：实践活动教材章节：《科学》四年级上册第四章《生活中的科学》第三节《红绿灯的秘密》。
fpga课程设计交通信号灯课程设计
fpga课程设计交通信号灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解FPGA的基本原理和编程方法，掌握Verilog HDL语言的基本语法；2. 掌握交通信号灯的工作原理，了解其控制逻辑；3. 学会使用FPGA设计交通信号灯控制系统，并能进行基本的功能测试。
技能目标：1. 能够运用Verilog HDL语言设计基本的数字电路；2. 能够分析交通信号灯系统的需求，编写相应的控制代码；3. 能够在FPGA开发板上实现交通信号灯控制系统，并进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践能力，提高解决实际问题的信心和兴趣；2. 培养学生团队协作精神，学会与他人共同分析和解决问题；3. 增强学生对交通安全的认识，树立遵守交通规则的意识。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论教学，注重培养学生的实际操作能力和创新意识。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对FPGA和交通信号灯有一定了解，但实际操作能力有待提高。
教学要求：教师需结合学生特点，采用任务驱动法，引导学生自主探究和实践，确保学生能够达到课程目标。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，关注学生的学习进度，及时调整教学方法和策略。
通过课程学习，使学生能够独立完成交通信号灯控制系统的设计与实现，提高学生的综合素养。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. FPGA基础知识：讲解FPGA的基本原理、结构、编程方法和Verilog HDL 语言的基本语法。
参考教材相关章节，使学生掌握FPGA的基本使用方法。
- 教材章节：FPGA基本原理、Verilog HDL语言基础- 内容列举：FPGA结构、配置方法、Verilog语法、数据类型、运算符、基本语句2. 交通信号灯控制系统原理：分析交通信号灯的工作原理、控制逻辑和系统需求。
结合教材内容，使学生理解交通信号灯控制系统设计的关键环节。
- 教材章节：数字电路设计、交通信号灯控制系统- 内容列举：组合逻辑电路、时序逻辑电路、交通信号灯控制逻辑、系统需求分析3. 实践操作：指导学生运用FPGA和Verilog HDL语言设计并实现交通信号灯控制系统。
交通灯课程设计8
交通灯课程设计8一、引言交通灯是城市交通管理中的重要设施，其合理设置和科学运行直接影响着交通流畅和交通安全。
本文档将针对交通灯课程设计进行详细的讲解和说明。
通过对交通灯的原理和设计要求的分析，帮助读者掌握交通信号灯设计的基本知识和方法。
二、交通灯原理交通灯由若干个信号灯组成，根据交通流量和时间来控制交通的进行。
主要由红色、黄色和绿色三个灯组成，分别代表停止、准备和行进的信号。
•红灯：表示停止，车辆必须停车等待；•黄灯：表示准备，车辆可以继续前进，但应注意交通安全；•绿灯：表示行进，车辆可以正常通行。
交通灯通过不同的信号组合来指示车辆和行人何时可以前进或停止，以保证交通的有序进行。
三、交通灯设计要求1. 灯泡亮度和颜色交通灯的灯泡亮度和颜色是交通信号灯设计中的重要考虑因素。
灯泡的亮度应适中，太亮可能对驾驶员产生刺眼的影响，太暗则容易造成信息传递不清。
传统的交通灯灯泡使用的是白炽灯泡，而现代交通灯多采用LED灯泡，其亮度高且能耗较低。
交通灯的颜色应分别为红色、黄色和绿色，以区分不同的交通状态。
2. 信号切换时间交通灯的信号切换时间是指不同的灯亮持续时间之和。
交通灯的信号切换时间应根据不同的交通流量和道路情况进行合理的设置。
一般情况下，红灯持续时间应足够给车辆提供停车等待的时间，绿灯持续时间应足够给车辆提供通过的时间。
3. 灯序控制交通灯的灯序控制是指交通灯信号的切换顺序。
在交通流量较大或需要特殊控制的路口，可以通过设定不同的灯序控制方式来满足实际需求。
常见的灯序控制方式有固定灯序、感应灯序等。
4. 故障处理交通灯在使用过程中可能会发生故障，因此需要合理设计故障处理机制。
一旦交通灯发生故障，应当能够通过报警等方式及时通知维修人员进行处理。
四、交通灯课程设计81. 设计目标本次交通灯课程设计旨在让学生深入了解交通灯的工作原理和设计要求，并通过实践操作，掌握基本的交通灯设计和搭建技能。
2. 实验设置本次课程设计将分为以下几个步骤：1.学生将会了解交通灯的工作原理和设计要求，掌握交通灯的基本知识。
红路灯课程设计
红路灯课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握交通信号灯（红绿灯）的工作原理、作用以及与交通安全相关的知识。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：–了解交通信号灯的历史和发展；–掌握交通信号灯的工作原理，包括红、黄、绿灯的变换逻辑；–认识交通信号灯的各种部件及其功能；–了解交通信号灯在交通安全中的作用。
2.技能目标：–能够分析交通信号灯的工作过程，解决相关问题；–能够运用所学知识，设计简单的交通信号灯控制系统；–能够评估交通信号灯的设置和优化方案。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的交通安全意识，遵守交通规则；–培养学生对科技产品的兴趣，激发创新精神；–培养学生团队协作、沟通交流的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.交通信号灯的历史和发展；2.交通信号灯的工作原理，包括红、黄、绿灯的变换逻辑；3.交通信号灯的各种部件及其功能；4.交通信号灯在交通安全中的作用；5.交通信号灯的控制系统设计；6.交通信号灯的设置和优化方案。
为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解交通信号灯的基本原理和知识；2.讨论法：学生分组讨论交通信号灯的应用和优化方案；3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解交通信号灯在交通安全中的作用；4.实验法：学生动手设计简单的交通信号灯控制系统，巩固所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：交通信号灯相关知识的教材；2.参考书：提供交通信号灯相关领域的拓展阅读资料；3.多媒体资料：制作交通信号灯工作原理的动画和视频；4.实验设备：提供简单的交通信号灯控制系统实验器材。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，以了解学生的学习状态；2.作业：布置与课程内容相关的作业，评估学生的理解和应用能力；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力；4.考试成绩：期末进行统一考试，评估学生对课程知识的掌握程度。
交通信号灯课程设计数电
交通信号灯课程设计 数电一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握数字电路基础知识，特别是逻辑门电路的工作原理；2. 使学生了解交通信号灯的基本工作原理，并能运用数字电路知识分析信号灯的控制逻辑；3. 引导学生掌握运用数字电路设计简单控制系统的方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学数字电路知识解决实际问题的能力，如设计交通信号灯控制电路；2. 提高学生动手实践能力，学会使用数字电路实验设备，进行电路搭建和测试；3. 培养学生团队协作和沟通能力，通过小组讨论、展示等形式，共同完成课程任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣和热情，激发他们探索科学技术的欲望；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据和分析，养成良好实验习惯；3. 增强学生的安全意识和社会责任感，让他们明白交通信号灯在保障交通安全中的重要作用。
本课程针对电子技术相关专业的高中生，充分考虑学生的认知水平、兴趣和实际需求，将理论知识与实际应用紧密结合。
通过本课程的学习，学生不仅能够掌握数字电路的基本知识，还能将所学应用于实际交通信号灯控制系统的设计与分析，培养他们的创新意识和实践能力。
课程目标的设定旨在使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得全面进步。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 数字电路基础知识：- 逻辑门电路原理及功能（对应教材第二章第一节）- 组合逻辑电路设计方法（对应教材第二章第二节）- 时序逻辑电路原理及功能（对应教材第二章第三节）2. 交通信号灯控制逻辑：- 交通信号灯基本工作原理（对应教材第三章第一节）- 数字电路在交通信号灯控制中的应用（对应教材第三章第二节）- 交通信号灯控制电路设计方法（对应教材第三章第三节）3. 实践操作与案例分析：- 数字电路实验设备的使用与操作（对应教材第四章第一节）- 交通信号灯控制电路搭建与测试（对应教材第四章第二节）- 案例分析：实际交通信号灯控制系统分析（对应教材第四章第三节）教学内容安排与进度：1. 第1周：数字电路基础知识学习，包括逻辑门电路、组合逻辑电路及时序逻辑电路；2. 第2周：交通信号灯控制逻辑学习，分析交通信号灯的工作原理及数字电路在其中的应用；3. 第3周：实践操作与案例分析，学生分组进行交通信号灯控制电路的设计、搭建和测试；4. 第4周：总结与展示，各组学生展示设计成果，分享实践经验。
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《电工与电子技术基础》课程设计报告题目简易交通信号灯控制器学院(部)班级姓名学号指导老师（签字）简易交通信号灯控制器一．课题名称：简易交通信号灯控制器技术要求：1.定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒；2.每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡；3.分别用红、黄、绿色发光二极管表示信号灯。
*4.设计计时显示电路二．摘要随着经济的发展和人民生活水平的提高，交通运输业在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
而交通信号灯的出现很好地规范了人们的出行秩序，提高了人们的出行效率，大大减少了交通事故的发生。
目前的交通信号灯电路大多分为主干道电路和支干道电路，通过适当的控制电路分别对主干道和支干道进行控制，达到合理的亮灭规律，从而很好的规范人们的出行秩序。
本次课程设计当中，我组采用数字电路对交通灯控制系统进行设计，并对提出的三个方案进行论证，最终确定方案进行设计，并使其实现主干道绿灯亮45秒、支干道绿灯亮25秒、并且在由绿灯变为红灯时有5秒时间作为过渡的技术要求，实现简易交通信号灯的功能。
三．总体设计方案论证及选择针对本次课程设计，我们提出了以下三种方案：方案一：用多个不同步的信号分别控制各信号灯的开关，即分别用持续45S、5S、25S、5S的倒时计数器来控制各信号灯。
方案二：交通信号灯的状态可以分为四种，且四种状态的周期和为T=t1+t2+t3+t4=45+5+25+5=80S，所以信号灯的每个循环周期为80S，因此，可以利用两个74LS290型十进制计数器组成一个八十进制的计数器控制电路，同时用555定时器产生周期为1S的时钟脉冲，使计数器的周期为80*1S=80S。
电源接通时，计数器清零，此时主干道绿灯和支干道红灯点亮，其余灯关灭；此后，经过组合逻辑电路使得当计数器的45个脉冲（45S）、50个脉冲（50S）、75个脉冲（75S）和80个脉冲（80S）来到时，分别控制信号灯状态改变，达到预计要求。
方案三：选择74LS161 型一位十六进制计数器，其共有十六个状态。
用555定时器产生周期为5S的时钟脉冲，所以对应计数器循环周期为16*5S=80S，并对应信号灯的80S工作循环。
然后将计数器的四个输出信号用译码器译出六个输出信号，分别控制六个信号灯。
当接通电源后，计数器清零，此时主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第9个脉冲（45S）来到时，主干道黄灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第10个脉冲（50S）来到时，主干道红灯和支干道绿灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第15个脉冲（75S）来到时，主干道红灯和支干道黄灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第16个脉冲（80S）来到时，主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭，即交通信号灯的状态进入了下一个循环。
此即为80S 一个工作循环。
经对比分析可知，方案一中采用倒时计数器，其电路较复杂，且我们对倒时计数器的知识储备有限；方案三中采用74LS161型一位同步十六进制计数器，与方案二的八十进制计数器相比，结构简单，更容易实现，且我们对74LS161型十六进制计数器更加熟悉，所以采用方案三可以方便我们分析电路。
因此，我们采用方案三进行设计。
四．设计方案的原理框图、电路原理图及说明对系统的逻辑功能进行分析，得出设计方案的原理框图。
→→→图4.1 设计方案原理框图本设计的电路原理图如下图所示：图4.2 总体电路原理图电路工作原理为：接通电源后，计数器清零，555定时器输出周期为5S 的时钟脉冲。
计数器输出的信号经过译码电路后，完成如下功能：清零后，Q 3=Q 2=Q 1=Q 0=0,主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭； 当第9个脉冲（45S ）来到时，Q 0=Q 3=1，Q 1=Q 2=0,主干道黄灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第10个脉冲（50S ）来到时，Q 1=Q 3=1，Q 0=Q 2=0,主干道红灯和支干道绿灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第15个脉冲（75S ）来到时，Q 3=Q 2=Q 1=Q 0=1,主干道红灯和支干道黄灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第16个脉冲（80S ）来到时，Q 3=Q 2=Q 1=Q 0=0,主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭，即交通信号灯的状态进入了下一个工作循环。
这样，信号灯就会以80S 为工作周期进行工作，如此循环，达到预计要求。
五．单元电路设计、主要元器件选择和电路参数计算1.CP 脉冲发生器电路CP 脉冲发生器是由555定时器构成的多谐振荡器。
因为本控制系统以5S 为一个最小间隔，并且本系统对信号的精度要求不高，所以这里选用555定时器来实现功能。
CP 脉冲产生电路由555定时器和外接电阻R 1、R 2、变阻器R p 和电容C 构成。
其电路图如下。
R R R CC图5.1.1 占空比可调的多谐振荡电路计算电路参数得：第一个暂稳状态的脉冲宽度 ，即电容C 的充电时间为： t p1=R 1，*C *ln2≈0.7R 1，*C ；第二个暂稳状态的脉冲宽度 ，即电容C 的放电时间为： t p2=R 2，*C *ln2≈0.7R 2，*C ； 振荡周期为：T= t p1+ t p2=0.7（R 1，+R 2，）*C=5S ； 振荡频率为： f=T1≈C R )'2'1R (7.01+⨯=0.2Hz ；得(R1，+R2，)C=7.14,即（R1+R2+Rp）C=7.14；根据以上的计算结果，我选择R1=R2=240KΩ，Rp=240KΩ，C=10μF，T=0.7（R1+R2+Rp）C=0.7*（240000+240000+240000）*0.00001=5.04S，与要求结果近似相等，选择方案可行。
V CC =5V，调节RP时，通过二极管的最大电流IOM=5/240000≈0.00002A=0.02mA。
所以，选择2AP2二极管，其最大整流电流为16mA，反向工作峰值电压为30V。
针对555定时器，我们选择NE555芯片，其管脚如下图所示。
图5.1.2 NE555芯片管脚图2.主控电路主控电路主要由触发器和清零电路构成。
按照要求，交通信号灯的亮灭规律如下表所示：表5.2 交通信号灯亮灭状态表按照信号灯的亮灭规律，可以将信号灯的状态分为四种，且四种状态的周期和为t1+t2+t3+t4=45S+5S+25S+5S=80S。
主控电路触发器选用74LS161型十六进制计数器(管脚如下图所示)，每5S 计数器管脚2接收一次时钟脉冲，由Q0Q1Q2Q3输出信号，作为译码电路的输入信号。
当Q3=Q2=Q1=Q=0,主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭，直到Q0=Q3=1，Q1=Q2=0,主干道黄灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭，再到Q 1=Q3=1，Q=Q2=0,主干道红灯和支干道绿灯置1点亮，其他灯置0关灭，再到Q 0=Q1=Q2=Q3=1,主干道红灯和支干道黄灯置1点亮，其他灯置0关灭，最后Q 3=Q 2=Q 1=Q 0=0,主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭，即交通信号灯的状态进入了下一个工作循环。
图5.2.1 74LS161管脚图经过分析可知，电路在开始工作之前应先进行清零工作，以保证计数器的初始状态为Q 0=Q 1=Q 2=Q 3=0，方便电路分析。
清零支电路由两个电阻和一个电容组成。
其电路图如下。
图5.2.2 清零电路图经查找资料可知74LS161型十六进制计数器的t pd 约为20nS ，其清零端低电平有效，即电压要小于0.4V ，清零完成时，高电平电压要大于2.4V 。
当接通电源时，电源为清零电路提供一个5V 的电压，电容进行充电，要保证电路能够正常清零，充电时间必须保证远大于 t pd ，并且清零后C1两端电压U 大于2.4V 。
因此选择C1=10μF, R 3= 10Ω，R 4=1k Ω则充电时间T= C1* R 3=10*10-5=10-4S ＞＞20nS,U=5/(10+1000)*1000≈4.95V ＞2.4V,满足清零要求。
3.译码电路触发器通过Q 0Q 1Q 2Q 3输出信号，译码电路将各个信号接收，并通过若干门电路的组合，译出六个信号分别对灯色电路进行控制，实现主干道绿灯45S ，支干道绿灯25S ，每次由绿灯变为红灯时有5S 黄灯亮作为过渡的功能。
分析电路，将十六进制计数器Q 0Q 1Q 2Q 3输出状态表与信号灯亮灭状态相对应，得到如下表格。
表格中用G1、Y1、R1、G2、Y2、R2分别代表主干道绿灯、主干道黄灯、主干道红灯、支干道绿灯、支干道黄灯和支干道红灯的亮灭状态。
1代表灯置1点亮，0代表灯置0关灭。
根据以上逻辑状态表，可以分别得到六个信号灯的逻辑表达式：经化简得最终逻辑关系式：根据以上逻辑式，应用与门、或门、非门组合逻辑门电路设计灯色控制电路，分别控制六个信号灯。
电路图如下所示。
G 1 Y 1 R 1 G 2 Y 2 R 21230图5.3 译码电路图本电路共有：①12个非门，可选择两个74LS04型六反相器（每个74LS04有六个非门）； ②3 个2输入端或门，可选择一个74LS32型2输入端四或门（每个74LS32有四个2输入端的或门）；③7个双输入端与门，可选择两个74LS08型2输入端四与门（每个74LS08有四个双输入端的与门）；④1个三输入端与门，可选择一个74LS11型3输入端三与门（每个74LS11有三个三输入端的与门）；⑤2个四输入端与门，可选择一个74LS21型4输入端双与门（每个74LS21有两个四输入端的与门）；⑥1个三输入端或门，可选择一个74HC4075型3输入端三或门（每个74HC4075有三个三输入端的或门）。
经过上述组合逻辑电路之后，由计数器发出的四个输出信号就被译码电路译成六个不同的信号，分别控制六个信号灯的亮灭状态。
4.灯色电路经过灯色控制电路，由触发器的输出信号便转化成为控制信号灯亮灭的灯色亮灭信号，从而控制各信号灯发光二极管，达到预计功能。
将二极管的一端如下图所示置低电平，当高电平到来时，发光二极管点亮，低电平到来时，发光二极管不点亮。
电路运行中，为了防止由于电路中电流过大，而导致发光二极管损坏，采用510Ω的限流电阻（R=510Ω）加以限流。
灯色电路如下图所示。
G1R1G2Y2R2Y1图5.4=5/510≈0.01A，所以选在不考虑其他电阻的情况下，通过二极管的最大电流IOM择：①SL-0603UG型绿光发光二极管（最大整流电流I=0.02A）OM=0.02A）②BQ5446URD型红光发光二极管（最大整流电流IOM=0.02A）③SL-HF3020型黄光发光二极管（最大整流电流IOM六．收获与体会，存在的问题等本次课程设计中，我们以组为单位，对交通信号灯控制器进行了明确的分工，组内的每一个成员都尽心尽力地查阅资料，保证自己的任务能够按时完成。