交通灯控制电路设计.doc
交通灯控制电路的设计（实验报告）
交通信号灯控制电路的设计一、设计任务与要求1、任务用红、黄、绿三色发光二极管作为信号灯，设计一个甲乙两条交叉道路上的车辆交替运行，且通行时间都为25s的十字路口交通信号灯，并且由绿灯变为红灯时，黄灯先亮5s，黄灯亮时每秒钟闪亮一次。
2、要求画出电路的组成框图，用中、小规模集成电路进行设计与实现用EAD软件对设计的部分逻辑电路进行仿真，并打印出仿真波形图。
对设计的电路进行组装与调试，最后给出完整的电路图，并写出设计性实验报告。
二、设计原理和系统框图（一）设计原理1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通信号灯控制系统的原理框图如图2所示。
它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
秒脉冲信号发生器是该系统中定时器和该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。
图1 交通灯控制电路设计框图图中：Tl：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25s，即车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到，Tl=1,否则，Tl=0.Ty：表示黄灯亮的时间间隔为5s。
定时时间到，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。
它一方面控制定时器开始下一个工作状态的定时，另一方面控制着交通信号灯状态转换。
2、画出交通信号灯控制器ASM图（1）甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。
表示甲车道上的车辆允许通行,乙车道禁止通行。
绿灯亮足规定的时间隔TL时控制器发出状态信号ST转到下一工作状态。
（2）乙车道黄灯亮乙车道红灯亮。
表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行已过停车线的车辆继续通行乙车道禁止通行。
黄灯亮足规定时间间隔TY时控制器发出状态转换信号ST转到下一工作状态。
（3）甲车道红灯亮乙车道绿灯亮。
表示甲车道禁止通行乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时 控制器发出状态转换信号ST转到下一工作状态。
交通灯控制电路综合设计实验
放风筝小学生二年级作文7篇放风筝是清明时节人们所喜爱的一项活动，此时的气候风向也非常适宜放风筝。
下面是小编为大家整理的放风筝小学生二年级作文7篇，仅供参考，欢迎大家阅读借鉴。
放风筝小学生二年级作文1星期天下午，阳光明媚，微风吹拂，天气格外温暖，我的心情也很好，因为叔叔要带我去放风筝。
我和叔叔一路走一路说笑着，不知不觉就来到了广场。
广场上的人可真多呀!很多人都在放风筝。
天上的风筝一个比一个飞得高，像鸟儿一样在空中自由地盘旋。
看着一个个高高飞起的风筝，我的心痒痒的，已经有些迫不及待了。
我是第一次放风筝，所以需要身为高手的叔叔示范一次。
只见叔叔拉着风筝线边跑边慢慢放线，不一会儿，风筝便高高地飞了起来。
看着叔叔的示范，我觉得我会放风筝了。
于是，我学着叔叔的样子慢慢放线。
因为我总站在原地，风一停，风筝就会掉下来。
这时，叔叔对我喊：“跑，跑起来!”听了这话，我立马在广场上跑起来，风筝果然如叔叔说的那样飞了起来。
但是广场上放风筝的人太多了，我一放开跑，风筝线就和别人的风筝线缠在一起。
叔叔赶紧过来帮我解开风筝线，并教了几种方法避开别的风筝。
我又重新开始放，这次很顺利，风筝飞得很高。
我仰望我的风筝，它像鸟儿一样在湛蓝的天空中飞翔，和其他风筝一起，让这场空中舞会变得热闹非凡。
望着天空飞舞的风筝，我不禁想到，有时我们就像那风筝，总想飞得更高更远，可总被拿着风筝线的父母紧紧拽着，可换个角度想，没有了父母的帮助，我们怎会高高飞起?放风筝小学生二年级作文2星期天下午，秋高气爽，微风习习，我兴高采烈地和妈妈去太子山公园放风筝我的风筝是金鱼形状的，它有一双圆溜溜的眼睛、淡蓝色的鱼鳞、金色的脑袋和金黄色的尾巴，非常惹人喜爱!我们来到太子山公园，看道人们三个一群五个一伙的在放风筝。
天上无颜六色、形态各异的风筝让人眼花缭乱，有展翅高飞的老鹰，有精美别致的脸谱，有喜气洋洋的猪八戒，还有拖着长长尾巴的蜻蜓……我一边欣赏，一边和妈妈找了一个空旷的地方放风筝。
交通灯控制电路设计
交通灯控制电路设计由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行;绿灯亮允许通行;黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线外。
实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。
一、设计目的1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计任务与要求1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。
3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。
设计30s和20s 计时显示电路。
4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设置5s计时显示电路。
三、交通灯控制电路基本原理及电路设计实现上述任务的控制器整体结构如图4-2-4主干道信号灯支干道信号灯译码驱动电路主控制器时传钟感信器号计时器图4-2-4交通灯控制器结构图1(主控制器主控电路是本课题的核心，它的输入信号来自车辆的检测信号和30s、20s、5s 三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。
主控电路属于时序逻辑电路，可采用状态机的方法进行设计。
主控电路的输入信号有:主干道有车A,1，无车A,0;支干道有车B,1，无车B,0;主干道有车过30s为L,1，未过30s为L=0;支干道有车过20s为S,1，未过20s为S,0;黄灯亮过5s为P,1，未过5s为P,0。
主干道和支干道各自的三种灯(红、黄、绿)，正常工作时，只有4种可能，即4种状态:主绿灯和支红等亮，主干道通行，启动30s定时器，状态为S; 0主黄灯和支红灯亮，主干道停车，启动5s定时器，状态为S; 1主红灯和支绿灯亮，支干道通行，启动20s定时器，状态为S; 2主红灯和支黄灯亮，支干道停车，启动5s定时器，状态为S。
交通灯控制电路图
•一 控制要求
（1）有夜间和白天两种模式。开关S1合上为白天模式，断开为夜间模式。
（2）白天模式时，指示灯L1亮。夜间模式，指示灯L2亮。
（3）夜间模式下，黄色灯以1s的周期闪烁。
（4）白天模式下，交通灯按以下方案工作。
首先南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。
南北方向
红灯
灭15s
亮20s
黄灯
灭13s
亮2s
Y7
EWG
东西绿灯
•
三 IO接线图
•
•
•
•
•Hale Waihona Puke ••••
•
•
•
•
四 程序设计
灭20s
绿灯
亮10s
闪3s
灭22s
东西方向
红灯
亮15s
灭20s
黄灯
灭33s
亮2s
绿灯
灭15s
亮15s
闪3s
灭2s
•
二 地址分配
输入地址
输入信号
功能
输出地址
输出信号
功能
X0
S1
选择开关
Y0
L1
白天模式
Y1
L2
夜间模式
Y2
SNR
南北红灯
Y3
SNY
南北黄灯
Y4
SNG
南北绿灯
Y5
EWR
东西红灯
Y6
EWY
东西黄灯
简易交通灯控制电路的设计
简易交通灯控制电路的设计交通灯控制电路是现代城市交通管理的重要组成部分，其设计方案的合理性和可靠性对保障人民出行的安全和畅通至关重要。
在本文中，我将介绍一个简单的交通灯控制电路的设计方案，涉及到所需材料、电路设计、电路连接和电路测试等方面，旨在提供一种可行的设计思路及实现方法。
一、所需材料1. PCB板2. AT89C2051单片机3. LCD12864液晶显示屏4. DS1302时钟模块5. 7段LED数码管6. 红绿黄LED发光二极管7. 继电器8. 12V电源适配器9. 74HC595芯片10. 电容、电阻、连接线等二、电路设计本次交通灯控制电路采用单片机AT89C2051作为控制核心，通过LCD12864液晶显示屏展示交通灯状态，并且控制红绿黄三色LED灯。
还采用DS1302时钟模块来实现交通灯的定时控制，以确保交通灯的安全和准确性。
具体的电路设计如下：1.电源模块本电路采用12V电源适配器作为供电来源，将电源接入100uf电解电容并接入AT89C2051芯片VCC引脚，以确保芯片工作电压稳定。
2.时钟模块DS1302时钟模块通过连接到P1.0、P1.1和P1.2引脚来实现对交通灯的定时控制。
还需将时钟模块的CLK、DIO和RST引脚分别连接到AT89C2051芯片的P1.4、P1.5和P1.6引脚来实现数据传输和控制信号输出。
3.LCD显示模块将LCD显示屏的RS、RW和E引脚连接到AT89C2051芯片的P3.0、P3.2和P3.1引脚，将LCD数据引脚DB0-DB7连接到AT89C2051芯片的P2.0-P2.7引脚，以在交通灯控制过程中显示交通灯状态。
4.7段LED数码管模块将74HC595芯片、CD4511译码器和7段LED数码管连接在一起，将74HC595芯片的SER、SRCLK和RCLK引脚连接到AT89C2051芯片的P1.7、P1.5和P1.6，将CD4511译码器的A、B、C、D和O引脚分别连接到74HC595芯片的Q0-Q3和74HC595芯片的Q4引脚，将7段LED数码管的公阴极连接到CD4511译码器的O引脚，在交通灯控制过程中实现倒计时显示。
毕业设计96交通灯控制电路设计共12页
目录任务书 (2)1、引言 (3)2、总体设计方案 (3)2.1、基本电路组成 (3)2.2、信号灯转换器 (3)3、单元电路设计与原理 (4)3.1．主控电路 (4)3.1.1 原理 (4)3. 1.2 原器件的选择及参数 (5)3.1.3 电路接法 (5)3.2．主干道计时电路 (6)3.2.1 原理 (6)3.2.2 原器件的选择及参数 (6)3.2.3 电路接法 (6)3.3 支干道计时电路 (7)3.3.1 原理 (7)3.3.2 原器件的选择及参数 (7)3.3.3 电路接法 (8)3.3.4 黄灯闪烁控制 (10)4 课程设计总结 (10)5 参考文献 (10)6电路原理图…………………………………………………………（另附）电工电子技术课程设计任务书1. 引言随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。
人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。
城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。
然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。
而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。
所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。
为此，笔者进行了深入的研究，以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。
2. 总体设计方案2.1、基本电路组成交通灯控制系统的原理框图如图1-1所示。
交通灯控制电路+数电课程设计+数字电路课程设计
——交通灯控制电路系别：电气工程系专业：自动化班级：07级3班姓名：学号：J******** ****：***目录第一章：序言 (2)第二章：设计任务书 (2)第三章：电路组成和工作原理 (4)第四章：设计步骤及方法 (7)第五章：总结 (10)第七章：参考文献 (10)第一章序言随着社会的飞速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，频繁发生交通问题，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。
其中红灯亮，表示道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已经过停车线的的车辆继续通行；绿灯亮表示道路允许通行。
交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。
交通灯通过的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。
第二章设计任务书一、设计题目：交通灯控制电路二、技术内容及要求：1、设计任务、设计任务设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上的车辆通行，具体要求如下：叉道路上的车辆通行，具体要求如下：a）每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成，绿灯表示允许通行，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已通过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。
的车辆停止通行。
b）每条道路上每次通行的时间为25s. c）每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5s,才能改变换车道。
道。
d）黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次。
黄灯亮时，要求每秒钟闪烁一次。
2、设计目的、设计目的通过本设计熟悉用中规模集成电路进行时序逻辑电路和组合逻辑电路设计的方法，掌握简单数字控制器的设计方法。
辑电路设计的方法，掌握简单数字控制器的设计方法。
三、给定条件及器件四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。
电路各部分的组成和工作原理。
2.元器件的选取及其电路逻辑图和功能。
元器件的选取及其电路逻辑图和功能。
3.电路各部分的调试方法。
《EDA技术及应用》交通灯控制电路的设计
《EDA技术及应用》交通灯控制电路的设计1 系统设计1.1 设计要求1.1.1 设计任务1、用4个八段数码管分别显示道路东西和南北通行和禁止的倒计时时间。
2、能设置道路东西和南北两侧通行和禁止的倒计时时间，最大设置时间为99秒，最小设置时间为1秒。
3、交通灯用红、绿、黄三种发光二极管(LED）显示控制的结果。
4、红、绿、黄灯显示的次序应符合实际交通道路控制的要求。
5、其它功能。
1.1.2性能指标要求设计一个交通控制器，用LED 显示灯表示交通状态，并以8 段数码显示器显示当前状态剩余秒数南北方向绿灯亮时，东西方向红灯亮;反之亦然，二者交替允许通行，南北方向每次放行99s,东西方向每次放行99s，南北红绿灯始终比东西红绿灯快3s。
每次由绿灯变为红灯的过程中，亮光的黄灯作为过渡，黄灯的时间为3s。
因为开发板没有绿黄灯，所以用两组三个led灯替代显示红黄绿灯。
南北方向与东西方向各用两个8位数码管显示倒计时，并且能实现总体清零功能，计数器由初始状态开始计数，对应状态的显示灯亮。
1.2 设计思路及设计框图1.2.1设计思路本次设计是针对十字路口，进行南北和东西直行情况下交通灯控制。
设定东西方向为主干道方向，根据交通灯的亮的规则，在初始状态下两个方向的都为红灯亮启，进入正常工作状态后，当南北方向红绿灯上绿灯亮时，东西方向红绿灯上红灯亮，各方向最后倒计时3s时，南北方向红绿灯和东西方向红绿灯上的代表黄灯的led灯亮启，持续3S后，南北方向红绿灯上红灯亮启，东西方向红绿灯上绿灯亮启持续99s，之后南北方向和东西方向上的黄灯都亮启3s，一个循环完成，循环往复的直行这个过程。
1.2.2总体设计框图根据任务需求，总体设计有：分频器模块、控制器模块、倒计时模块、红绿灯显示模块、码模块和译码显示模块如下图所示：2 各个模块程序的设计led红绿灯显示：module led(clk,led,N,D,cout,zt);input clk;input [6:0] N;input [6:0] D;output reg [5:0] led;output reg [1:0] zt;output reg [6:0] cout;always@(posedge clk)begincout=cout+1;if(cout<N-3)led=6'b100001;//南北绿灯，东西红灯else if(cout>N-3&&cout<N)led=6'b100010;//南北黄灯，东西红灯else if(cout>N&&cout<D+N-3)led=6'b001100;//南北红灯，东西绿灯else if(cout>N+D-3&&cout<N+D)led=6'b010100;//南北红灯，东西黄灯else if(cout==N+D)cout=0;if(cout<N-4)zt=0;else if(cout>N-4&&cout<N-1)zt=1;else if(cout>N-1&&cout<D+N-4)zt=2;else if(cout>D+N-4&&cout<N+D-1)zt=3;endEndmodule分频器：module div(clk,clkout);input clk;output reg clkout;Parameter CNT_MAX =50_000_000;//1s->1hz(50_000_000/1),0.5s->2hz(50_000_000/2=25_000_000) //parameter CNT_MAX = 1; //for simulationreg [25:0] cnt;always @ (posedge clk)if (cnt < CNT_MAX - 1'b1)cnt <= cnt + 1'b1;elsecnt <= 26'd0;always @(posedge clk)if(cnt == CNT_MAX - 1'b1)clkout=1'b1;elseclkout=1'b0; Endmodule调时控制：module ts(s,N,D,mode);input [1:0] s;input mode;output [6:0] N;output [6:0] D;j u1(.s(s[0]),.q(N),.mode(mode));j u2(.s(s[1]),.q(D),.mode(mode));Endmodule倒计时计数：module seg(clk,N,D,cout,zt,fs1,fs2); input clk;input [6:0] N;input [6:0] D;input [6:0] cout;input [1:0] zt;output reg [6:0] fs1;output reg [6:0] fs2;always@(posedge clk)case(zt)2'b00:begin fs1=N-cout-4; fs2=N-cout-1;end2'b01:begin fs1=N+D-cout-1; fs2=N-cout-1;end2'b10:begin fs1=N+D-cout-1; fs2=N+D-4-cout;end2'b11:begin fs1=N+D-cout-1; fs2=2*N+D-cout-1;endendcaseEndmodule计时输出：module j(s,q,mode);input s,mode;output reg [6:0] q;initialq=15;//初始从15开始启动always@(posedge s)if(mode)q=q+1;elseq=q-1;Endmodule数码管调用：// Module Function:数码管的译码模块初始化module segment7 (seg_datin,seg_led,en);input [3:0] seg_datin; //数码管需要显示0~f共16个数字，所以需要4位数据输入端 input en; //数码管使能端output [7:0] seg_led; //在DE10-Standard上控制一个数码管需要7个信号MSB~LSB=DP、G、F、E、D、C、B、Areg [7:0] seg [15:0]; //定义了一个reg型的数组变量，相当于一个16*8的存储器，存储器一共有16个数，每个数有8位宽initial //在过程块中只能给reg型变量赋值，Verilog中有两种过程块always和initial//initial和always不同，其中语句只执行一次beginseg[0] = ~(8'h3f) ; //对存储器中第一个数赋值8'b0011_1111，7段显示数字 0 seg[1] = ~(8'h06); //7段显示数字 1seg[2] = ~(8'h5b); //7段显示数字 2seg[3] = ~(8'h4f); //7段显示数字 3seg[4] = ~(8'h66); //7段显示数字 4seg[5] = ~(8'h6d); //7段显示数字 5seg[6] = ~(8'h7d); //7段显示数字 6seg[7] = ~(8'h07); //7段显示数字 7seg[8] = ~(8'h7f); //7段显示数字 8seg[9] = ~(8'h6f); //7段显示数字 9seg[10] = ~(8'h77); //7段显示数字 aseg[11] = ~(8'h7c); //7段显示数字 bseg[12] = ~(8'h39); //7段显示数字 cseg[13] = ~(8'h5e); //7段显示数字 dseg[14] = ~(8'h79); //7段显示数字 eseg[15] = ~(8'h71); //7段显示数字 fendassign seg_led = en?seg[seg_datin]:8'hff; //连续赋值，输入不同四位数，输出对于译码的8位输出，共阴数码管取反。
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百度文库长沙学院电子技术课程设计说明书题目交通灯控制电路设计系( 部) 电子信息与电气工程系专业 ( 班级 ) 电气工程及其自动化姓名龙欣学号B214指导教师张海涛起止日期电子技术课程设计任务书(27)系（部）：电子信息与电气工程系专业：电气工程及其自动化指导教师：张海涛课题名称交通灯控制电路设计百度文库由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线外。
实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。
设设计要求：1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。
计2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法，能够运用所学知识设计一定规模的电路。
内设计任务：容1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
及2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红要灯。
求3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。
设计 30s 和20s 计时显示电路。
4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮 5s 的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设置5s 计时显示电路。
1、系统整体设计；设2、系统设计及仿真；计3、在 Multisim 或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示；工作 4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程，量参考文献、设计总结等。
起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注进第一天课题介绍，答疑，收集材料第二天设计方案论证度安第三天进行具体设计排第四天进行具体设计第五天编写设计说明书指导老师月教研室年日意见意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名龙欣学号B214专业电气班级 2设计题目交通灯控制电路设计指导教师张海涛指导教师意见：评定成绩：教师签名：日期：答辩小组意见：评定成绩：答辩小组长签名：日期：教研室意见：最终评定等级：教研室主任签名：日期：说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五等。
1. 设计内容和要求 (5)设计目的 (5)设计内容 (5)设计要求 (5)2. 设计方案 (5)【2】设计原理 (6)设计方案 (6)基本元器件的选择选择和电路组成 (7)基本元器件的选择 (7)电路组成 (9)12 图软件运行仿真 (12)运行仿真结果【4】 (12)图干道通行状态表 (12)运行结果分析 (13)4.设计心得 (13)参考文献 (14)1.设计内容和要求设计目的随着经济的发展，私家车拥有量增加，城市交通压力增大，拥堵日趋严重，设计交通灯控制电路以缓解交通阻力。
交通灯在交通环境中扮演着角色，指挥着十字路口的车辆和行人井然有序的安全通过，缓解拥堵，减少交通事故的发生。
本文运用数字电路技术知识自行设计一个小型数字系统。
通过系统设计、 Multisim软件仿真、电路调试，掌握小型系统的组装和调试技术，掌握查阅有关资料的技能。
基本任务是设计一个交通灯控制电路小型模拟电子系统。
设计内容由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线外。
实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。
设计要求1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法，能够运用所学知识设计一定规模的电路。
设计任务：1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。
3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道 20s。
设计 30s 和 20s 计时显示电路。
4. 在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s 的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设置5s 计时显示电路。
2.设计方案设计原理【2】根据设计要求，允许通行时亮绿灯，主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s 、支干道 20s。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s 的黄灯作为过渡。
即：主干道绿灯亮30 秒后，黄灯亮 5 秒，在这35 秒内，支干道的红灯一直亮着，之后支干道绿灯亮20 秒后，黄灯亮 5 秒，在这 25 秒内，主干道的红灯一直亮着，并依次循环( 如图主干道通行 30秒5s 的黄灯作为过渡停止通行，红灯主干道绿灯亮文本亮25秒5s 的黄灯作为过渡支干道通行文本20s，支干道绿灯亮支干道停止通行35秒，支干道红灯亮图设计方案交通灯控制电路设计主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
秒脉冲发生器是此系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。
定时器TL TV ST秒脉冲发生器主干道信号灯控制器译码器支干道信号灯图TL:表示主干道或支干道绿灯亮的时间间隔，即车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到，TL=1，否则， TL=0。
TY：表示黄灯亮的时间间隔为 5 秒。
定时时间到，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个工作状态的定时。
基本元器件的选择选择和电路组成基本元器件的选择（1）信号源 1 个（时钟脉冲源）每隔 1 秒进行倒计时， T=1/f 选择频率为 1Hz 的脉冲源。
如图（74LS163）× 1 片，（74LS138）× 1片，如图图 74LS190 芯片引脚图图 74LS163芯片引脚图图 74LS138芯片引脚图（3）逻辑门： 74LS02D 或非门× 2 个， 74LS08D与门× 7 个，74LS32D 或门× 2 个， 74LS04D 非门× 5 个，74LS20D 四输入与非门× 1 个；（ 4）倒计时显示器：四引脚共阴极数码管× 2 个如图图四引脚共阴极数码（5）交通灯 TRAFFIC_LIGHT_SINGLE× 2 个如图图交通灯 TRAFFIC_LIGHT_SINGLE电路组成1.控制器由 74LS163 芯片以及其他的逻辑门构成。
74LS163 芯片与 74LS190 芯片连接采集脉冲信号，进行加计数，并输出逻辑电平信号，控制3-8 译码器，从而控制红绿灯的亮灭。
74lLS163 工作原理：74lLS163 是单时钟同步十六进制计数器，有置零和置数功能，时钟作用在上升沿。
因为是同步计数器，当译出置数信号时必须等到时钟信号上升沿到来时才能置数，但上升沿到来时计数器又向高一位计数了。
假设用 74LS163 芯片构成一个八进制计数器，在0111＝7时译出置数信号与进位信号C，将置数信号输出端接至置数端，当上升沿到来时计数器本身被置8，但只有极短的存在时间，计数器马上被置数，进位信号变为0，只要将置数输入端D1 到 D4 全部接地，就能将计数器置为0000。
图 74LS163 芯片真值表图 74LS163 芯片功能表2.定时器由 2 片 74LS190 芯片级联及一个四输入与非门构成。
74LS190 工作原理：可逆计数器74LS190，可以实现加法或减法的计数，通过设定加/减控制信号U/D=1 可进行减法计数，由于芯片本身就带有异步的置数端LOAD且为低电平有效，当置入控制端为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（Q0～ Q3）即可预置成与数据输入端（D0～ D3）相一致的状态。
74LS190的计数是同步的，靠CP 加在 4 个触发器上而实现。
当计数控制端（CT ）为低电平时，在 CP 上升沿作用下Q0～ Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
当计数方式控制（U /D）为低电平时进行加计数，当计数方式控制（U /D ）为高电平时进行减计数。
只有在CP 为高电平时CT 和 U /D 才可以跳变。
由于 25 秒的倒计时需要用两片的74LS190 芯片才能实现，利用RC 端，可级联成三十进制同步计数器。
当采用并行CP控制时，则将RC 接到后一级CT ；当采用并行CT 控制时，则将RC 接到后一级CP。
个位芯片的串行时钟输出端CO是低电平有效的，当状态为0 时，输出为CO=0，下一个状态变为9 时，输出为 CO=1，所以有一个上升沿的产生，这正可以作为十位芯片的时钟信号，从而采用串行借位方式来实现倒计时。
图 74LS190 功能表3. 译码器74LS138 译码器的主要任务是将控制器的输出的 4 种工作状态，翻译成 2 个干道上的 6 个信号灯的工作状态。
3-8 译码器工作原理：译码器可以将输入代码的状态，翻译成相应的输出信号，以高低电平的形式在各自的输出端口送出。
译码器有多个输入端和多个输出端，假如输入端的个数为n，输出端的个数最多有2n。
从图 5 可以看出， 3-8 译码器有三个输入端A0、 A1、 A2 和八个输出端Y0~Y7，当输入端的编码为000 时，译码器输出为Y0=0，Y1~Y7=1。
即 Y0 对应于 A0、A1、A2 的 000 状态低电平有效。
图中S1、S2、S3 为使能控制端，起到控制译码器是否能进行编码的作用，只有S1 为高电平， S1、 S3 为低电平时，才能进行译码，否则不论输入何值，每个输出均为1。
图74LS138芯片功能表4显示器【 1】由两个共阴极四引脚的数码管组成。
图软件运行仿真运行仿真结果【4】图干道通行状态表下面用主、支干道车辆通行情况进行描述：（1）主干道绿灯亮，支干道红灯亮。
表示主干道上的车辆允许通行，支干道禁止通行。
绿灯亮足规定的时间隔 30 时，控制器发出状态信号，转到下一工作状态。
（2）主干道黄灯亮，支干道红灯亮。
表示主干道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，支干道禁止通行。
黄灯亮足规定时间间隔 5 时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。
（3）主干道红灯亮，支干道绿灯亮。
表示主干道禁止通行，支干道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔 20 时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。
（4）主干道红灯亮，支干道黄灯亮。
表示主干道禁止通行，支干道上位过县停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。
黄灯亮足规定的时间间隔 5 时，控制器发出状态转换信号。
（ 5）系统又转换到第（1）种工作状态，依次循环。
输入输出CP脉冲74LS163 3-8 译码器信号灯状态车辆通行状态000 Y0=0 主绿、支红主干道通行，支干道禁止通行001 Y1=0 主黄、支红主干道缓行，支干道禁止通行010 Y2=0 主红、支绿主干道禁止通行，支干道通行011 Y3=0 主红，支黄主干道禁止通行，支干道缓行运行结果分析如图所示： 74LS163 芯片通过四输入与非门与74LS190 芯片连接采集脉冲信号，进行加计数，并输出逻辑电平信号，由3-8 译码器 Y0、 Y1、Y2、 Y3 端输出，经过非门, 并和 CP脉冲一起连接到其他逻辑门从而控制绿、黄、红灯。