课程设计(论文)-交通信号灯控制器的设计与仿真
基于PLC的交通信号灯控制系统设计——毕业设计论文
广德爱众砺能善医毕业设计作品题目：基于PLC的交通信号灯控制系统设计姓名：专业：机电一体化班级：学号：校内指导老师：校外指导老师：填表日期：湘潭医卫职业技术学院教务处制湘潭医卫职业技术学院毕业设计作品二级学院医电学院专业机电一体化班级姓名学号校内指导老师毕业设计名称基于PLC的交通信号灯控制系统设计校外指导老师毕业设计时间课题进度：2016年3月15日—3月23日确定选题、收集相关资料；2016年3月23日—4月30日整理资料、撰写论文初稿；2016年4月30日—5月07日通过指导老师的审查，完成论文的第一次修改；2016年5月07日—5月14日通过指导老师的审查，完成论文的第二次修改；2016年5月14日—5月21日排版整理；2016年5月21日—5月25日接受指导老师审查评阅，论文定稿；2016年5月25日—5月26日参加论文答辩。
目录摘要 (1)英文摘要 (2)前言 (3)第一章概述 (4)1.1交通灯的发展史 (4)1.2我国城市交通的发展现状 (4)第二章PLC的基础知识 (6)2.1 PLC简介 (6)2.2 主要方法 (6)2.3 重点要解决的问题 (7)2.4 具体要求 (7)第三章系统单元设计 (8)3.1 I/O连线图 (8)3.2正常时期程序 (8)3.3 程序高峰时期 (12)3.4 指令表 (16)第四章设计说明书 (19)4.1 定时器（绿灯闪烁） (19)4.2晚间黄灯闪烁 (19)4.3 急停 (20)4.4 结束 (20)4.5 顺序功能图 (20)4.6 交通灯示意图 (23)第五章参考文献 (24)总结 (25)致谢 (26)摘要古老的交通灯控制系统大多是由数字电路来实现的，随着社会经济的发展，数字电路交通灯越来越不能满足日益增长的交通压力，因此必须寻求一种新的方法来取代这种复杂而工作不稳定的控制系统。
现今PLC技术飞快发展，应用越来越广，在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
交通灯信号控制器仿真设计
交通灯信号控制器仿真设计08机电2班 张丽云 08111160411.前言城市十字交叉路口为确保车辆、行人安全有序地通过，都设有指挥信号灯。
交通信号灯的出现，使交通得以有效地管制，对于疏导交通、减少交通事故有明显的效果。
现有2条主干道汇合点形成十字交叉口，为确保车辆安全、迅速的通行，在交叉路口的每条道上设置一组交通灯，交通灯由红、黄、绿3色组成。
红灯亮表示此通道禁止车辆通过路口；黄灯亮表示此通道未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示该通道车辆可以通行。
要求设计一交通灯控制电路以控制十字路口两组交通灯的状态转换，指挥车由表1可以得出信号灯状态的逻辑表达式：A G =n Q 1n Q 0 A Y =n Q 1n Q 0 A R =nQ 1B G =n Q 1n Q 0 B Y =nQ 1n Q 0 B R =n Q 1由特性方程：10+n Q = n Q 1n Q 0+n Q 1n Q 011+n Q = n Q 1n Q 0+n Q 1n Q 0 1+n Q = J n Q +K n Q可得 0J =n Q 1，0K =n Q 1；1J =n Q 0，1K =nQ 0要实现45s 的倒计时，需选用两个74190芯片级联成一个从99到00的计数器，其中作为个位数的74190芯片的CLK 接秒脉冲发生器，再把个位数74190芯片输出端A Q 、D Q 用一个与门连起来，再接在十位数74190芯片的CLK 端。
当个位数减到0时，再减1就会变成9，0（0000）和9（1001）之间的A Q 、D Q 同时由0变为1，把A Q 、D Q 与起来接在十位数74190芯片的CLK 端，此时会给十位数74190芯片一个脉冲数字减1，相当于借位。
预置数功能功能：用8个开关分别接十位数74190芯片的D 、C 、B 、A 端和个位数74190芯片的D 、C 、B 、A 端。
预置数的范围为1~99。
课程设计 交通信号灯控制器
目录1 选题背景 (3)1．1 指导思想 (3)1．2 方案论证 (3)1．3 基本设计任务 (3)1．4电路特点 (3)2 电路设计 (4)2.1 总体方框图 (4)2.2 工作原理 (4)3 各主要电路及部件工作原理 (5)3.1 555单稳态触发电路 (5)3.2计数器电路 (5)3.3控制电路 (6)3.4显示电路 (7)4 原理总图 (8)5 元器件清单 (9)6 调试过程及测试数据（或者仿真结果） (9)6.1 通电前检查 (9)6.2 通电检查 (9)6.2.1按钮开关的检查 (9)6.2.2 NE555单元电路的调试 (9)6.2.3计数器电路和显示电路的调试 (10)6.2.4 74LS112控制电路的调试 (10)6.2.5发光二极管的调试 (10)6.3 结果分析 (10)7 小结 (10)8 设计体会及今后的改进意见 (11)8.1 体会 (11)8.2 本方案特点及存在的问题 (11)8.3 改进意见 (11)参考文献 (12)正文1 选题背景随着人们生活水平的提高，私家车逐渐成为很多人首选的代步工具，然而如何解决私家车给交通带来的巨大压力，特别是如何保证十字路口车辆的通行有条不紊，这就需要设计出比较符合实际要求的、人性化的交通信号灯控制器。
1．1 指导思想通过555电路产生秒脉冲信号，计时器开始计数，再设计主控电路实现不同状态信号灯以及计数时间的转换，最后通过显示电路将信号灯以及计数时间显示出来。
1．2 方案论证方案一：通过脉冲驱动电路将秒脉冲信号转换成所需要的三种脉冲，即45s，5s，25s，然后通过74LS138译码器和主控电路在三种信号中进行转换和译码。
方案二：通过JK触发器和门电路实现控制信号的转换。
达到设定时间后反馈信号会给JK触发器一个脉冲使触发器的输出状态进行变化，继而通过门电路将输出信号进行处理使下个计数状态工作。
综合考虑，我们采用方案二。
方案一中将秒脉冲转换成45s，5s，25s三种信号需要大量的门电路，并且后面的计数和主控部分共同实现，逻辑性很强电路也很复杂。
交通灯控制电路的设计及仿真课程设计报告
目录一、课程设计时间 (1)二、课程设计题目 (1)三、设计任务、要求及器件 (1)四、课程设计的电路及工作原理 (2)五、设计中出现的问题 (8)六、心得体会 (8)一、课程设计时间：5月25 日、5月27日、6月1日、6月3日二、课程设计题目：交通灯控制电路的设计与仿真三、设计任务、要求及器件1、设计任务与要求1〕、能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态，用两组红、黄、绿三色灯来表示两个方向上的交通灯;2〕、能实现正常的倒计时功能，用两组数码管作为东西和南北方向的到计时显示，并且对红、绿灯的时间可调，在每次由绿灯变成红灯或相反的过度转换过程中，要亮黄灯2秒作为过渡；3〕、能实现由手动控制红、绿的状态，即到达能手动切换交通灯的特殊状态的功能；2、用的器件及芯片，见表一表一数码管脉冲源逻辑与门逻辑或门灯逻辑或门电平开关开关四、课程设计的电路及工作原理交通灯控制电路主要由循环局部电路、减数器和显示〔数码管〕等局部组成。
用到的信号是时钟信号，脉冲发生器是提供给该系统中减数器的标准时钟信号源，循环电路局部是系统的主要局部，由它控制定红、黄绿、灯的往复工作，减数器与数码管组成不同进制与时间显示。
即74194输出用于点亮红、黄、绿灯和控制灯点亮同时进展的倒计数，倒计数及灯点亮时间的设置可由74190完成，手动脉冲和74190的进位输出脉冲又可用于去鼓励74194进位输出，如此往复形成红绿灯的循环点亮控制。
1、往复循环电路及原理在设计中用到起移位作用的芯片是双向移位存放器74LS190，用此芯片来控制灯的移动，可搭建出单循环和往复循环两种构造电路。
双向移位存放器74194 为 4 位双向移位存放器，其主要电特性的典型值如下：当去除端〔CLEAR 〕为低电平时，输出端〔QA －QD 〕均为低电平。
当工作方式控制端〔S0、S1〕均为高电平时，在时钟〔CLOCK 〕上升沿作用下，并行数据〔A －D 〕被送入相应的输出端QA －QD 。
交通信号灯控制电路的设计与仿真
交通信号灯控制电路的设计与仿真交通信号灯是城市道路上的重要交通设施。
它不仅能够引导车辆行驶方向、保障行人安全出行，还能有效地控制交通流量，缓解车辆拥堵问题。
然而，要使交通信号灯发挥作用，就需要一个可靠的信号控制电路。
本文将介绍交通信号灯控制电路的设计与仿真。
1. 控制电路设计交通信号灯控制电路是一种可编程逻辑电路（FPGA）。
它可以根据不同的交通需要配置不同的控制方案。
基本的控制方案有三种：顺序控制、时间计划控制和循环控制。
1.1 顺序控制顺序控制是最简单的交通信号灯控制方案，它依次控制交通灯的颜色。
设计电路需要先设置一个时钟，并定义各信号灯的状态，例如，当橙色灯亮的时候，等待5秒钟后，绿色灯亮；当绿色灯亮时，等待10秒钟后，红色灯亮。
这样的交通信号灯控制方案简单、稳定，但是不适用于复杂的交通环境。
1.2 时间计划控制时间计划控制是根据交通流量和道路容量的不同，对交通信号灯的时间进行调整的控制方案。
具体做法是，通过交通流量传感器测量每个方向的车辆流量并累积，运用时序控制器进行计算，并对红绿灯时间进行动态调整。
这样可以保证交通信号灯实时地适应不同的流量情况，但是需要大量的传感器和计算器。
1.3 循环控制循环控制是一种随机的交通信号灯控制方案，通过交通数据和计算机模型确定路口交通灯每轮的时间长度，并以不同的顺序轮换信号灯，这样按照循环周期可能使交通流量更加均衡，并且可以排除一些失误。
但是需要进行大量的计算，并且不适用于复杂的交通环境。
2. 仿真设计完成后，需要对交通信号灯控制电路进行仿真，以检验控制电路的稳定性和有效性。
仿真软件通常有多种，本文介绍两种常用的仿真软件。
2.1 QucsQucs是一个免费的仿真软件，具有模拟、线性和非线性仿真电路的能力，可以模拟电路和系统的频段、噪声和传输等特性。
在Qucs中，可以很容易地设计复杂的控制电路，通过仿真分析不同方案的控制效果。
2.2 SPICESPICE是一种常用的模拟软件，主要用于电路和系统仿真。
数电课程设计---交通信号灯控制器
数电课程设计---交通信号灯控制器机械与电⼦⼯程学院课程设计报告课程名称数字电⼦技术基础设计题⽬交通信号灯控制器所学专业名称⾃动化班级学号学⽣姓名指导教师2012年 5 ⽉25 ⽇任务书设计名称：交通信号灯控制器⼀、课程设计⽬的这次的课程设计主要是要综合了解与运⽤所学的知识，通过这次的课程设计来检测这⼀学期所学的知识。
通过制作来了解交通灯控制系统，了解译码器、计数器、寄存器芯⽚的作⽤。
交通灯控制系统主要是实现城市交叉路⼝红绿灯的控制。
在现代化的⼤城市中，⼗字交叉路⼝越来越多，在每个交叉路⼝都需要有⼀个准确的间间隔和转换顺序，这就需要有⼀个安全、⾃动的系统对红、黄、绿灯的转换进⾏管理。
本次的设计就是基于此⽬的⽽设计的。
⼆、课程设计任务和基本要求设计任务：1．东西⽅向绿灯亮，南北⽅向红灯亮，时间15s。
2．东西⽅向与南北⽅向黄灯亮，时间5s。
3．南北⽅向绿灯亮，东西⽅向红灯亮，时间l0s。
4．如果发⽣紧急事件，可以⼿动控制四个⽅向红灯全亮，禁⽌该道路的车辆通⾏，特殊情况过后能恢复正常。
基本要求：1. 能够实现设计任务的基本功能；3.运⽤数字电⼦技术的理论设计、制定实验⽅案，并撰写课程设计论⽂要求符合模板的相关要求，字数要求3000字以上。
⼀、摘要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。
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，通过我应⽤所学的知识设计了⼀套交通灯控制电路的⽅案。
交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发⽣器组成。
关键词：计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发⽣器⼆、⽅案选择及论证根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计是分主次⼲道的,两个⽅⾯的时间是不同的,东西⽅向通⾏15s,南北⽅向10s,这就要求我们要有两个计数器,根据我⾃⼰的经验,东西⽅向通⾏15s完,倒计时数字显⽰器会显⽰到0,然后切换到南北⽅向通⾏10s完之后, 倒计时数字显⽰器也会显⽰到0之后然后切换到南北⽅向,这样如此循环,这样的话我们就要设计⼀个16进制和⼀个11进制的计数器,根据我们所学和知识,可以⽤两⽚74192芯⽚来构成对应进制的计数器,由于是15和10之间循环切换,我们可以⽤利⽤JK触发器的翻转功能来实现两种进制计数器之间的切换;当然还有每个⽅向倒计时只有5s时,黄灯闪,⼀直到0为⽌,由于黄灯是当两个计数器倒计时到5时开始闪,我们就可以在这时发出⼀个脉冲然后⼀直保持到0,或者是接收0~5这段时间的脉冲都可以控黄灯只在到了这段时间才亮;还有就是⼀个紧急开关,我们可以控制在出现紧急情况时使⽤清零端使之清零,并且红灯直接接到电源,使之⼀直处于亮的状态。
课程设计(论文)-交通信号灯控制器的设计与仿真
交通信号灯控制器的设计与仿真摘要：1、当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。
因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给技术革新。
随着萨规模的集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用，智能设备有了很大的发展，是现在科技发展的主流方向。
2、交通信号灯是日常生活中遇到的一个普通实例，它的控制也颇具典型和实用价值。
由于交通路口的形状和规模不一，所采用的信号灯的数量、控制要求不一，控制的复杂程度也就不一样，这里设计的是由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全和迅速的通行，在交叉道口的每个入口处设置了红、黄、绿三色LED信号灯，依据红灯停绿灯行黄灯亮了等一等的规律工作。
同时在每个入口设置了与红灯同时工作的蜂鸣器，以方便盲人通过。
本设计是采用计数器74160N和与门、或门、非门等简单元器件完成的，通过multisim软件仿真验证了电路的功能，运用protel软件对电路进行了封装，布线和制成3D电路板。
关键词：交通灯; 干道; 蜂鸣器; 计数器; LED1、设计任务与要求1.设计任务为实现交通控制的自动化，交通信号灯控制器可以通过多种电路实现，但用中小规模数字集成电路实现更为方便，下面是十字路口交通信号灯控制器的设计与仿真的实例。
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，在交叉道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到禁行线之外。
2.技术指标a.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯，用传感器或用逻辑开关代替传感器作检测车辆是否到来的信号，设计制作一个交通灯控制器。
b.由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道处于常允许通行的状态，而支干道有车来才允许通行。
当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。
而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯。
交通管理与控制课程设计---道路交叉口信号灯控制仿真
交通管理与控制课程设计题目：道路交叉口信号灯控制仿真学院：信息工程学院专业：计算机科学与技术班级：学号：学生姓名：指导老师：课设成绩：完成日期：2011年6月18日目录1．摘要 (3)2．课程设计内容和要求 (3)3．系统设计 (3)3.1 设计原理 (3)3.2 硬件设计部分 (4)3.2.1单片机最小系统 (5)3.2.2显示电路 (5)3.3 程序算法描述 (7)3.3.1 延时算法 (7)3.3.2 相位设计算法 (7)3.3.3 黄灯闪烁算法 (8)3.3.4 数码管显示算法 (8)4．运行结果及分析 (8)5．体会感想 (8)参考文献 (9)任务分工 (9)附录1 (9)1．摘要在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路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；绿灯亮表示该条道路允许通行。
交通灯控制电路自动控制十字路口、丁字路口和环形路口的红、黄、绿交通灯的状态转换，指挥各种车辆和行人安全通行，实现交通管理的自动化。
2．课程设计内容和要求课程设计内容：1.十字路口的四相位控制；2.丁字路口的三相位控制；3.环道相位控制。
课程设计基本要求：1.使用proteus和keil两款软件进行模拟设计；2.每个进口道必须有红、黄、绿三色交通信号灯；3.在绿灯变绿灯期间黄灯亮，并要求没秒闪亮一次；4.各个进口道的通行时间和黄灯亮的时间均可在0~99秒内任意设定；5.内容任选一个，或者全选做。
3．系统设计3.1 设计原理本次的交通管理与控制课程设计，我们三个人主要做的是丁字路口三相位的信号灯控制设计，包括西进口、东进口和北进口的信号灯设计。
在查阅书上内容和相关资料后，我们设计的三相位包括：第一相位是西进口允许直行禁止左转，东进口允许直行和右转，北进口禁止左转和右转。
设计相位图如图1：图1 第一相位图第二相位是西进口允许左转和直行，东进口禁止直行和右转，北进口允许右转禁止左转。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
交通信号灯控制器的设计与仿真摘要：1、当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。
因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给技术革新。
随着萨规模的集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用，智能设备有了很大的发展，是现在科技发展的主流方向。
2、交通信号灯是日常生活中遇到的一个普通实例，它的控制也颇具典型和实用价值。
由于交通路口的形状和规模不一，所采用的信号灯的数量、控制要求不一，控制的复杂程度也就不一样，这里设计的是由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全和迅速的通行，在交叉道口的每个入口处设置了红、黄、绿三色LED信号灯，依据红灯停绿灯行黄灯亮了等一等的规律工作。
同时在每个入口设置了与红灯同时工作的蜂鸣器，以方便盲人通过。
本设计是采用计数器74160N和与门、或门、非门等简单元器件完成的，通过multisim软件仿真验证了电路的功能，运用protel软件对电路进行了封装，布线和制成3D电路板。
关键词：交通灯; 干道; 蜂鸣器; 计数器; LED1、设计任务与要求1.设计任务为实现交通控制的自动化，交通信号灯控制器可以通过多种电路实现，但用中小规模数字集成电路实现更为方便，下面是十字路口交通信号灯控制器的设计与仿真的实例。
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，在交叉道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到禁行线之外。
2.技术指标a.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯，用传感器或用逻辑开关代替传感器作检测车辆是否到来的信号，设计制作一个交通灯控制器。
b.由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道处于常允许通行的状态，而支干道有车来才允许通行。
当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。
而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯。
c.当主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行45s，支干道每次放行25s。
设立45s和25s计时显示电路。
d.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。
3.题目评析此设计题目的重点在于要使设计出的控制器能确保车辆安全、有序的通行，即要使红、绿、黄三灯稳定有序的亮和灭。
难点在于设立45s和25s计时显示电路，并且在由绿灯亮变成红灯亮的中间要亮5s黄灯。
本题目实用性很高，不仅可以应用与交通十字路口来疏导车辆，还能用于指引在同场合但不同时间工作的机器设备的运行等。
本设计应用了蜂鸣器来配合红灯的使用，以方便盲人通行，是设计的一个创新点。
4.设计思路a.在主干道和支干道的入口处设立传感器检测电路以检测车辆的进出情况，并及时向主控电路提供信号，实验时可用数字开关代替b.系统中要求有45s、25s和5s三种定时信号，须要设计三种相应的计时显示电路。
计时方法可以用顺计时，也可以用倒计时。
定时的起始信号由主控电路给出，定时时间结束的信号也输入到主控电路，并通过主控电路去启、闭三色交通灯或启动另一种计时电路。
c.主控制电路自然是本题的核心，它的输入信号一方面来自车辆检测信号，另一方面来自45s、25s、5s三个定时信号。
主控制电路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的启动。
主控电路属于时序逻辑电路，应该按照时序逻辑电路的设计方法进行设计。
也可以采用存储器电路去实现，即将传感信号和定时信号经过编码所得的代码作为存储器的地址信号，有存储器数据信号去控制交通灯。
当然，如果采用微处理器就会显得十分简单。
2、方案比较与论证1．三种方案的介绍设计之初，我们构思了三种方案，分别构造了电路并且进行了multisim仿真实验，以及protel的封装。
如下，对三种方案进行比较。
2.1．1第一种方案采用传统的数字电路设计方案。
该系统中，秒脉冲发生器是系统中定时计数定路中的定时器和主控路中的控制器的标准时钟信号源；译码驱动电路中的译码器输出交通信号灯的控制系，经过驱动电路的驱动信号等工作；中控电路中控制器是系统的主要部分，由他控制定时计数电路中的定时器和译码驱动电路中的译码器工作。
运用传统数据电路将上述内容全部设计出来，再组合成所需的电量路。
2.1．2第二种方案状态控制器主要用于记录十字路口交通灯的工作状态，通过状态译码器分别点亮相应状态的信号灯。
秒信号发生器产生整个定时系统的时基脉冲，通过减法计数器对秒脉冲减计数，达到控制每一种工作状态的持续时间。
减法计数器的回零脉冲是状态控制器完成状态转换，同时状态译码器根据系统下一个工作状态决定计数器下一次减计数的初始值。
减法计数器的状态BCD译码器译码，数码管显示。
在黄灯亮其间，状态译码器将秒脉冲引入红灯控制电路，使红灯闪烁。
2.1．3第三种方案交通灯整体电路可以分为三个部分：第一部分由函数信号发生器XFG2构成脉冲信号发生器，产生周期为1S的脉冲信号，加到由74160N构成的加法计数器上，控制其在0000 ～ 1111 十六种状态中变化，且从0000状态开始递增。
第二部分由74160N加法计数器和DCD_HEX数码显示管构成时间显示装置，分别对红黄绿三种灯的亮灭进行计时显示。
第三部分是由电阻配合LED发光二极管工作，使红黄绿三色灯按照设计要求进行工作，同时该部分还配有蜂鸣器与相应的红灯工作。
1.方案比较方案一电路复杂，设计思维能力要求较高，调试起来也有一定的难度，而且电路需要的硬件比较多且成本高。
再有硬件设备不足、时间等原因，无法比较好的完成。
因此舍弃了该方案。
方案二控制电路如下。
该方案电路连线较为复杂，主要体现在置数部分。
计时显示部分工作时，时间只能从9-0循环，不能实现设计要求中的45s和25s的目的（可能是设计原理的失误，后期反复修改也没解决这个问题，故设计了方案二）。
该方案优点是所用元器件较少，原理也比较科学，工作过程有序。
方案三是采用了较多的与或非门来控制电路以达到设计要求。
由第一部分控制整个电路工作周期，使电路在支干道和主干道分别工作，再由工作状态控制第二部分的时间显示，原理简单，材料也比较便宜，电路实现也较容易。
对于这种造价低廉且简单易行的电路装置，相信能更好的推行并应用于公共场合。
缺点是没有运用减法计数器，从而使时间计数上成累加效果。
该方案另配有蜂鸣装置，可按要求进行连线，使声音也能在交通信号中产生作用，算是该方案的一个亮点。
综上，对三个设计方案进行试验比较之后，我们选择了第三种方案。
3、系统硬件设计1．系统的总体设计根据系统要求,设计系统硬件结构框图如图1所示。
图中秒信号发生器产生标准的秒信号。
可预置计数器进行递减计数,根据置数控制电路的控制信号,计数的长短可作相应调整,计数完成后产生一个输出信号到状态控制电路,状态控制电路经过译码,驱动主干道和支干道的红、黄、绿三色灯作相应的状态变化。
可预置计数器计数状态通过数码显示电路显示相应计数值。
十字路口交通信号灯设置如图3所示。
2.单元电路设计（1）控制及信号灯指示电路根据实际情况和交通规则，只有4种可能情况：S0：主绿灯和支红灯亮------主干道通车；S1：主黄灯和支黄灯亮------主干道通车；S2：支绿灯和主红灯亮------支干道通车；S3: 支黄灯和主黄灯亮------支干道通车。
它们的循环过程如图（2）所示。
由图（2）可知，状态信号可以决定指示灯的亮与不亮，因此指示灯的驱动函数可由表1-1求出。
经化简得指示灯驱动函数：R=Q B r=Q BY=Q B Q A y=Q B Q AG=Q B Q A g=Q B Q A表 1 .指示灯驱动函数真值表根据指示灯驱动函数逻辑表达式,可画出信号灯指示电路。
将状态控制电路、信号灯指示电路及模拟三色信号灯相连接,构成状态控制及信号灯指示电路如图4所示。
各灯的明暗与时间如下图：交通灯态序表（2）74160芯片介绍74160未可与指的是禁止同步计数器，其主要电特性的典型值：F最大值为32MHz，P 为93mW。
74160的鱼只是同步的。
当置入控制器/PE为低电平是，在CP上升沿作用下，输出端Q0-Q3与数据输入端P0-P3一致。
当CP由低至高跳变前，如果计数控制端CEP、CET为高电平，则PE应避免有低电平至高电平的跳变。
74160的技术是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的，它与CEP、CET跳变与CP无关。
74160有超前进位功能。
当计数溢出时，进位输出端（TC）输出一个高电平脉冲，其宽度为Q0高电平部分。
在不加外加门电路的情况下，可级联成N位同步计数器。
在CP出现前，即使CEP、CET、/MR发生变化，电路的功能也不受影响。
引出端符号：TC 进位输出端CET 计数控制器CEP 计数控制端CP 时钟输入端（上升沿有效）Q0-Q3 输出端/MR 异步清除输入端（低电平有效）/PE 同步并行置入控制器（低电平有效）（3）计数器及数码显示电路选用4片74160十进制可逆计数器构成两个两位十进制可预置数的递增计数器。
为了便于控制,置数电路可根据需要改换。
计数器及数码显示电路如图5所示。
两片计数器间采用同步级联方式,利用函数发生器作为秒脉冲信号接入74160N计数器的CLK端。
计数器的D、C、B、A为十位和个位的8421BCD码置数输入端,当则LOAD端为低电平时,完成置数功能，这里不需要置数，故可接高电平。
个位进位端RCO接十位的ENT和ENP端,个位计数器满十进位端产生高电平，从而实现计数器增至“10”状态。
个位的CLR，ENT，ENP端及十位的CLR接信号灯指示电路，当信号灯完成跳变时，相应的高电平使计数器工作。
（4）置数锁存电路为使系统简化,我们用同一计数器分时显示主、支干道通行时间。
计数器时间置数端A、B、C、D接0，将计数器置零，从0～25为支干道绿灯和主干道红灯亮；从26～30为主、支干道黄灯亮；31～75为主干道绿灯和支干道红灯亮；76～80为主、支干道黄灯亮。
此置数电路中计数器的CLR、LORD、ENT和ENP端接高电平。
当计数器计满80s，通过与非门连接构成的控制端发出低电平（有效电平）接至计数器LOAD端，使之置零。
此外，从计数器输出端QA、QB、QC、QD端引出所需的时间范围到信号灯控制电路，作为信号灯控制电路的有效脉冲。
3.电路原理图（附录1）U172005.系统仿真1.仿真原理图如图7，即为仿真原理图。
2.仿真结果电路稍作调整之后，进行仿真。
如图8（1），主干道绿灯和支干道红灯亮，相应的蜂鸣器U5发出声音，时间为45s。
这时主干道允许通车，支干道禁止通车，同时，主干道的蜂鸣器U5工作，如同火车道和公路交叉处，公路允许通行时，警铃会响。