简易交通信号灯控制器
智能交通信号灯控制器
（ 连续特性文件通讯文件数据通道文件管理 ６） （ 随机数据信息文件管理 ７）
（ 系统可选择异步 、 ８） 串联 、 以太网等多种 通讯方式
一 技术指标
在正常城市车牌 清洁程度情况下 ，平均字母和 数字 识 别率可达到 ９ ％以上 。满足招标文件提及的号牌汉字要求 ， ５
（ 双工／ 双工通讯方 式可设 置 ，Ｓ ９） 半 Ｆ Ｋ调 制信号 串
联 通讯方式 （０ ２ １ ） 个通讯接 口通道提供 Ｅ Ａ ３ 或 Ｅ Ａ ８ 通讯 Ｉ２ ２ Ｉ４５
汉字识别率 ９ ％以上 ， ０ 并通过针对系统应用地 区加强模板 ，
可实现平均汉字 识别率 达到 ９ ％以上。 ５
车辆信息并 完成 车辆测速 、车牌字符和颜色的 自动识别功 能， 并通过管理软件实现相应的功能模块 。
灯作为过渡 ， 使行驶 中的车辆有 时间停 到禁行线外 ， 设立 ５
秒计时 、 显示电路。黄灯 亮时 ， 原红灯按 １ Ｚ的频率闪烁。 Ｈ
要求主支干 道通 行时间及 黄灯 亮的时间均可在 ０９ －９
灯， 用传感器或逻辑开关作检测 车辆是 否到来的信号。主 干道处 于常允许通行 的状态 ，支干道有 车来时才允 许通 行 。主干道亮绿灯 时 ， 支干道亮红灯 ； 支干道亮绿灯时 ， 主 干道亮 红灯 。主 、 支干道均有 车时 ， 两者交替允许通行 ， 主
干道每次放 行 ３ Ｏ秒 ， 支干道 每次放行 ２ Ｏ秒 ， 设立 ３ Ｏ秒 、 ２ ０秒计时 、 显示电路。 在 每次 由绿 灯亮到红灯亮的转换过程 中 ， 要亮 ５秒黄
维普资讯
创
Ｌ ｉ ＾
交通信号灯控制器原理(一)
交通信号灯控制器原理(一)交通信号灯控制器原理概述交通信号灯控制器是城市交通管理中不可或缺的重要设备。
它通过控制红绿灯的工作状态，指导车辆和行人的通行，确保交通的有序进行。
本文将从基本原理、控制策略和实现方式三个方面进行详细解析。
基本原理交通信号灯控制器的基本原理是通过定时控制红绿灯的亮灭，来控制交通流的通行。
其核心思想是保证各个方向的交通流量相对均衡，防止交通阻塞和事故的发生。
控制策略交通信号灯控制器采用不同的控制策略，根据实际交通需求进行调整。
•定时控制策略：采用固定的时间间隔进行红绿灯的切换。
这种策略适用于交通流量变化相对稳定的场景，操作简单，但无法自适应交通状况。
•检测控制策略：通过车辆或行人的检测设备，实时监测交通流量，根据实际情况动态调整红绿灯的切换时间。
这种策略能够根据交通状况进行自适应调整，提高交通效率，但需要较为复杂的检测设备和算法支持。
•配时控制策略：结合交通流量和时间的关系，预先设定红绿灯切换时间。
这种策略在考虑交通流量变化的同时，兼顾了不同时间段的交通需求，是常用的控制策略之一。
实现方式交通信号灯控制器的实现方式多种多样，主要取决于控制策略的选择和交通需求的具体情况。
•传统控制器：采用固定的电路和机械装置进行红绿灯的控制。
这种方式结构简单，成本低廉，但调整不灵活，适用于交通流量变化相对稳定的场景。
•电子控制器：采用微处理器和电子元件控制红绿灯的切换。
这种方式具有较高的灵活性和可调性，能够实现多种控制策略的切换和动态调整。
适用于大多数城市的交通管理需求。
•智能控制器：结合物联网、大数据和人工智能等技术，实现交通信号灯的智能化管理。
这种方式通过数据分析、模型预测和智能决策，能够实时调整红绿灯的切换时间，提高交通流效率，减少能源消耗和排放。
是未来交通管理的发展方向。
结论交通信号灯控制器作为城市交通管理的重要装置，起到了引导交通、保障安全的关键作用。
它的原理基于定时控制、检测控制和配时控制策略，实现方式涵盖了传统控制器、电子控制器和智能控制器等多种形式。
交通信号灯PLC自动控制实验
一、实验目的
1.掌握十字路口交通信号灯的控制原理;
2.掌握PLC定时器﹑计数器的使用方法;
二、实验要求
1.本装置与交通信号灯控制一致,采用LE模拟信号灯,信号灯分东西﹑南北二组分别有
“红”“黄”“绿”三种颜色;其工作状态由PLC程序控制,“启动”、“停止”按钮分别控制信号灯的启动和停止;“白天/黑夜”开关控制信号灯白天黑夜转换;
2.对“红”“黄”“绿”灯控制要求如下：
1)假设东西方向交通比南北方向繁忙一倍,因此东西方向的绿灯通行的时间多一倍;
控制时序要求如
2)图错误!未定义书签。
所示;
3)按下“启动”按钮开始工作,按下“停止”按钮停止工作,“白天/黑夜”开关按下闭合时
为黑夜工作状态,这时只有黄灯闪烁,断开时按时序控制图工作;
3.根据具体情况还可增加控制要求,如紧急控制,某一方向绿灯常亮;
图错误!未定义书签。
三、实验设备
四、PLC-2型可编程控制器实验台１台,PLC-EMO001PLC1交通信号灯自动控制演示版1
块,FX-10P-E1编程器1只,编程电缆１根,自锁式连接导线若干;
五、实验内容
接线图：
程序指令：
梯形图：
六、实验记录
程序测试过程
七、实验总结
通过交通灯PLC控制系统的设计,掌握了十字路口交通信号灯的控制原理,以及PLC定时器﹑计数器的使用方法,同时学会了PLC系统设计的步骤和方法;。
交通信号灯控制器实验报告
交通信号灯控制器实验报告交通信号灯控制器⼀、设计任务及要求 (2)⼆、总体⽅案设计以及系统原理框图 (2)2.1、设计思路 (2)2.2、各模块相应的功能 (2)2.3、系统原理图 (3)三、单元电路设计 (3)3.1、车辆检测电路 (3)3.2、主控电路 (4)3.3、灯控电路 (5)3.4、计时控制电路 (6)3.5、计时显⽰电路 (6)3.6、反馈控制电路 (7)3.7、置数电路 (7)3.8、时基电路 (7)四、⼯作原理 (8)五、电路的软件仿真及结果分析 (8)5.1、时基电路（555接成的多谐振荡器）的电路图以及波形的显⽰ (8)5.2、结果分析 (10)六、电路的组装调试 (10)6.1、使⽤的主要仪器和仪表 (10)6.2、调试电路的⽅法和技巧 (10)6.3、调试中出现的问题、原因和排除⽅法 (11)七、收获、存在的问题和进⼀步的改进意见 (11)7.1、存在的问题和进⼀步的改进意见 (11)7.2、收获以及⼼得体会 (12)附录⼀：电路所⽤元器件 (14)附录⼆：电路全图 (15)附录三：实际电路图 (16)⼀、设计任务及要求在⼀个主⼲道和⽀⼲道汇交叉的⼗字路⼝，为了确保车辆⾏车安全，迅速通⾏，设计⼀个交通信号灯控制电路，要求如下：1、⽤两组红、绿、黄发光⼆极管作信号灯，分别指⽰主道和⽀道的通⾏状态。
2、通⾏状态⾃动交替转换，主道每次通⾏30秒，⽀道每次通⾏20秒，通⾏交替间隔时为5秒。
3、通⾏状态转换依照“主道优先”的原则，即：当主道通⾏30秒后，若⽀道⽆车则继续通⾏；当⽀道通⾏20秒后，只有当⽀道有车且主道⽆车时才允许继续通⾏。
（⽤按键模拟路⼝是否有车）4、设计计时显⽰电路，计时⽅式尽量采⽤倒计时。
⼆、总体⽅案设计以及系统原理框图2.1、设计思路本次设计采⽤模块划分的⽅法，每个模块完成⼀项功能，最后将各个模块连接起来，设计完成后，⽤Multisim进⾏仿真，仿真成功后，再去实验室焊接调试。
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。
交通信号灯的PLC控制
交通信号灯的PLC控制1 设计任务和要求1.1用PLC控制交通灯信号，示意图如下：1.2交通灯流程如下：1、南北红灯亮并保持15秒，同时东西绿灯亮，但保持10秒，到10秒时东西绿灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而东西黄灯亮，并保持2秒，到2秒后，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭和南北绿灯亮。
2、东西红灯亮并保持10秒。
同时南北绿灯亮，但保持5秒，到5秒时南北绿灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而南北黄灯亮，并保持2秒，到2秒后，南北黄灯熄灭，南北红灯亮，同时东西红灯熄灭和东西绿灯亮，循环执行。
3、有白天/夜间操作开关、运行/停止开关、紧急操作开关1号和2号，其功能如下：1）白天/夜间操作转换开关在“白天”位置时，按上述时序正常运行，在“夜间”位置时两边均只有黄灯闪烁。
运行开关在接通电源时，方可切换白天/黑夜开关。
2）开关在“运行”位置，系统启动，在“停止”位置，系统关闭。
3）当有特殊情况（如事故）需要某一方向绿灯一直亮时，则应用紧急操作开关实现此功能，例如：1号开关=“1”时，南北方向绿灯一直亮，东西方向红灯一直亮；2号开关=“1”时，东西方向绿灯一直亮，南北方向红灯一直亮；若关闭紧急开关，则恢复正常工作。
2 硬件设计2.1 PLC 选型FX1N系列是功能很强大的微型PLC，并且能增加特殊功能模块或扩展板，通信和数据链接功能选项使得FX1N在体积、通信和特殊功能模块和能源控制等重要的应用方面非常完美，主机点数14/24/40/60，分为晶体管输出/继电器输出，交流电源/直流电源，可扩展到128点，8000步存储容量，并且可以连接多种扩展模块，特殊功能模块，最大可扩展到多达128I/O点，定位和脉冲输出功能：一个PLC单元中每相能同时输出2点100KHz脉冲，PLC配备有7条特殊的定位指令，包括零返回、绝对或相对地址表达方式及特殊脉冲输出控制，通过扩展板连接显示模块或模拟量，扩展输入输出点数，可以使用扩展板增加模拟电位器，输入输出点数增加，并且能安装显示模块FX1N-5DM，能监控和编辑定时器、计数器和数据寄存器，还能通过FX1N-2AD-BD，FX1N-1DA-BD实现模拟量输入，输出，通过连接扩展板或特殊适配器能实现多种通信和数据链接，通过FX2N-16CCL及FX2N-32CCL，可充当CC-LINK主站或从站。
交通信号灯控制详细操作说明
交通信号灯控制详细操作说明一、操作面板示意图：三、修改多时段程序的步骤：在基本步骤6中按下“功能1”，根据你的需要重复“修改程序的基本步骤”2-5；设定时钟的应从早上到晚上，共有十个时段可以设定。
四、修改程序中的特定数字：1、设定左转时间[ 0 2·0 2 ]是转入二相位的特定数字2、设定直行时间[ 0 3·0 3 ]是转入黄闪的特定数字；3、设定时钟时间[ 2·3 5 9 ]是退出修改的特定数字；五、手动：在正常工作状态下按“功能2”键即进入手动工作状态，按相应键即对干线左转、支线左转、干线直行、支线直行的手动控制，再按“功能2”键返回正常工作状态。
六、恢复出厂设置及24小时连续工作设置：如遇到不明原因的控制器故障请恢复出厂设置复位，按住“功能2”键再开电源，听毕“啼”音后即恢复出厂设置。
自动1（自动2）设置如下：详细产品功能及参数JD-400LED交通信号灯一．技术参数：1.外壳防护等级IP44，显示器的光学、色度和安全性能指标均达到GB14887的要求。
2.亮度：≥350cd，可视距离：≥400M，可视角：≥60°。
3.色度：红色 630nm，黄色590nm，绿色505nm。
4.控制方式：与控制器同步，工作方式：连续。
输入电压：交流220V±10%，消耗功率峰值：<15W。
二. 产品特点：1.使用寿命长达5万小时，维修工作量小。
2.本产品发光亮度高，是普通灯泡亮度的4倍以上，可视距离在400以外。
3.节约能源，灯盘使用低压安全电源DJS-3通用型双色真绿倒计时显示器一．技术参数：1、外壳防护等级IP44，外形尺寸：830×630×230mm。
2、显示器的光学、色度和安全性能指标均达到GB14887的要求3、可视距离：≥400m，视角：>30°，亮度：≥250cd最大显示数字：99。
4、色度：红色 630nm，绿色505nm。
PL-22G说明书(修改版)
PL-5D(22G)交通信号灯控制器操作说明书在控制器进行操作前，请仔细阅读说明书。
目录1 系统显示状态说明 (2)2 系统运行状态说明 (2)2.1 时间调节 (2)2.2 卫星数目显示(仅GPS型有此功能) (2)2.3 模式切换 (2)2.4 手动控制 (3)2.5 恢复出厂设置 (3)3 系统调试状态说明 (3)3.1 配时调节 (3)3.2 相位过渡参数调节 (5)3.3 相位放行灯组调节 (6)3.4 模式自定义调节 (7)4 附录： (8)4.1 运行模式调整方法范例 (8)4.2 默认模式表 (8)4.3 默认相位表 (10)1系统显示状态说明本系统有2个显示状态：系统运行状态和系统调试状态。
系统运行状态指控制器在正常运行状态下的灯态调度状态；系统调试状态指控制器进入到各参数设置状态下，如配时、相位等状态。
2系统运行状态说明面板数码管与指示灯代码与位置对应图如图所示，控制器在正常运行状态下①②数码管显示的是当前相位绿灯到计时，③④⑤⑥数码管显示的是当前北京时间。
2.1 时间调节按键“时+”、“时-”调节时间小时部分，“分+”、“分-”调节时间分钟部分。
2.2 卫星数目显示(仅GPS型有此功能)按键“A”, ①②瞬间显示当前能使用卫星总数。
2.3 模式切换2.4 手动控制1、按“步进”键，跳过当前相位到下一相位继续运行。
2、按“手动”键，控制器跳出自动运行状态进入到手动控制状态，按“步进”键切换到所要控制的相位（始终保持该相位状态）。
要退出手动控制状态到自动运行状态，再按“手动”键即可。
2.5 恢复出厂设置在控制器关机状态下，按住“手动”键再开启控制机电源,听到一声长“嘀”，系统恢复至出厂设置。
3系统调试状态说明注：在您进行系统调节前，请先确认控制器要分配的时段数，每个时段的相位数，每个相位的放行时间，以及每个相位的过度参数等信息。
3.1 配时调节长按“调试进入”键，进入系统调试状态：①②数码管显示的是当前要调试的时段00-15，共16个时段，①②数码管小数点点亮。
- 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)。
长安大学电工与电子技术课程设计（交通信号灯的控制）专业：交通运输（汽车运用工程）班级：22020904******指导教师：***日期：2011-6-30一、设计摘要在经济飞速发展的今天，城乡交通自动指挥越来越重要，为了确保行人和各种车辆安全，保证正常的交通秩序，应对十字路口的红绿灯进行自动控制。
实现红绿灯的自动指挥是城市管理自动化的重要课题。
二、设计任务与要求图0：交通灯示意图在一个具有主，支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装置。
红灯（R ）亮表示该条道路禁止通行，黄灯（Y ）亮作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，绿灯（G ）亮表示该条道路允许通行。
具体要求如下：1．设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求主干道和支干道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道通行时间45秒，支干道通行时间25秒。
2．要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道（即每次由绿灯变红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡，此时原红灯不变）。
3．设计记时显示电路。
4.分别用红，黄，绿，发光二极管表示信号灯。
三，方案选择选择设计一个有控制器，定时器，脉冲发生器，译码器，计时显示显示器等组成的集成电路，由控制器完成整个电路的自动转换，状态译码器接受控制器的输出，分别点亮相应地信号灯，记录主支干道的红绿灯变换状态四、设计原理与参考电路1．通过分析系统的逻辑功能，画出其机构框图。
交通灯控制系统的原理框图如图1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。
秒脉冲发生器是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。
图中：TL1 表示主干道绿灯亮的时间间隔为45秒，TL2表示支干道绿灯亮的时间间隔为25秒，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。
图1：设计原理图1.实现红绿灯的交通管制功能；2.在红绿灯交换的前五秒种，有常亮的黄灯提示司机注意，此时绿灯已灭；3.可适应主支干道不同的车流量的需要，拟设计主干道的车量通行时间为45秒，支干道的车量通行时间为25秒；4.另有数字倒计时装置，提示司机剩余时间。
主、支干道用传感器检测车辆到来情况，实验电路用逻辑开关代替。
45秒、25秒、5秒定时信号可用顺计时，也可用倒计时，计时起始信号由主控电路给出，定时结束信号也输入到主控电路，由主控电路启、闭三色信号灯或启动另一计时电路。
主控电路是核心，这是一个时序电路，其输入信号为：(1) 车辆检测信号（A，B）；(2) 45秒、25秒、5秒定时信号（C，D，E）。
其状态表1为：5分析：（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TL1时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。
（2）主干道黄灯亮，主干道红灯亮。
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TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。
（3）主干道红灯亮，支干道黄灯亮。
表示主干道禁止通行，支干道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL2时，控制器发出状态转换信号ST，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，支干道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续缓慢通行。
黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第（1）种工作状态。
交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。
设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制器的工作状态及功能如表所示，控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。
为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定：控制状态信号灯状态车道运行状态S0（00）主干道绿，支干道红主干道通行，支干道禁止通行S1（01）主干道黄，支干道红主干道缓行，支干道禁止通行S3（11）主干道红，支干道绿主干道禁止通行，支干道通行S2（10）主干道红，支干道黄主干道禁止通行，支干道缓行HG=1：主干道绿灯亮；FG=1：支干道绿灯亮；HY=1：主干道黄灯亮；FY=1：支干道黄灯亮；HR=1：主干道红灯亮；FR=1：支干道红灯亮；设：A：主干道车辆情况，有车为“1”，无车为“0”B：支干道车辆情况，有车为“1”，无车为“0”C：45秒定时信号，45秒定时已到为“1”，45秒定时未到为“0”D：25秒定时信号，25秒定时已到为“1”，25秒定时未到为“0”E：5秒定时信号，5秒定时已到为“1”，5秒定时未到为“0”状态编码：S0=00 S1=01 S2=11 S3=10若选JK触发器，其输出为Q2， Q1则状态表2为：状态图为图2：交通灯控制的状态转换图五、单元电路设计，元件选择和电路参数计算(1)脉冲发生器脉冲发生器是由555定时器构成的多谐振荡器，因为控制系统是以秒作为单位，所以用秒脉冲发生器，且其对信号的精度要求不高，这里选用555定时器来构成。
555定时器组成的秒脉冲CP1的周期为：T≈0.7（R1+2*R2）*C，若T＝1s，令C＝10µF，R1＝39Ω，R2=51。
根据计算结果，脉冲发生器设计如下图：它向计数电路提供的秒计时CP脉冲。
周期可通过下式设定电路原理图、波形图如图所示T1=(R1+R2)CLn2 T2=R2Cln2 T=T1+T2(2)控制器控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。
如表3所示。
选用两个D触发器FF1、FFO做为时序寄存器产生 4种状态，控制器状态转换的条件为TL和TY，当控制器处于Q1n+Q0n+1＝ 00状态时，如果TL＝ 0，则控制器保持在00状态；如果，则控制器转换到Q1n+Q0n+1＝ 01状态。
这两种情况与条件TY无关，所以用无关项"X"表示。
其余情况依次类推，同时表中还列出了状态转换信号ST。
表3 控制器状态转换表输入输出现态状态转换条件次态状态转换信号Q1n Q0n T L T Y T S Q1n+1Q0n+1S T 0 0 0 无无0 0 0 0 0 1 无无0 1 1 0 1 无0 无0 1 00 1 无 1 无 1 1 11 1 无无0 1 1 0 1 1 无无 1 1 0 1 1 0 无0 无 1 0 0 1 0 无 1 无0 0 1表4 74LS163功能表|根据表4、可以推出状态方程和转换信号方程，其方法是：将Q1n+1、Q0n+1和 ST 为1的项所对应的输人或状态转换条件变量相与，其中"1"用原变量表示，"0"用反变量表示，然后将各与项相或，即可得到下面的方程：根据以上方程，选用数据选择器 74LS153来实现每个D触发器的输入函数，将触发器的现态值（）加到74LS153的数据选择输入端作为控制信号．即可实现控制器的功能。
控制器的逻辑图如图3所示。
图中R、C构成上电复位电路图3 控制器逻辑图（3）计时显示电路显示电路作为定时控制器。
秒信号发生器用于产生整个定时系统的时基脉冲，通过74ls190减法计数器对秒脉冲进行减计数，以达到显示每一种工作状态的持续时间。
当主干道红灯亮时，信号给减法器置数，同时支干道也由相应的信号控制置数，减法计数器的回零脉冲使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。
减法计数器的状态由BCD译码器译码、数码管显示显示电路是一个定时控制电路。
当绿灯亮时，使减法器开始工作，每来一个脉冲使计数器减1，知道计数器为0。
译码显示可用CD4511 BCD码七段译码器。
计数器采用可预置计数器，这里选74LS190。
当主干道为黄灯时，该干道计数器不公作。
由黄变红灯时，由R1将预置数0011置入U1，0000置入U2，0010置入U3，0101置入U4。
U1、U2开始30m 的减计数，U3、U4开始25秒减计数（即主干道红灯30m时间显示，支干道绿灯25秒显示）。
当支干道25m减完后，支干道灯变为黄，支干道计数器关闭，无显示。
在主干道红灯变绿灯同时,R1控制将0100置入U1，0101置入U2，0101置入U3，0000置入U4，并开始U1、U2组成45m倒计数，U3、U4组成50m 倒计数。
当主干道45m计时完毕后，主干道黄灯亮，同时使计数器U1、U2停止工作。
显示控制电路图如图4。
图4其中74LS190管脚图、功能图、功能表。
74LS190是BCD同步加／减计数器，并行输出。
计数时，时钟CP的上升沿有效。
CP端、加/减端(DU)和置数端（LD）都先经过缓冲，从而降低/了这些输入端对驱动信号的要求。
附表列出了74LS190的主要功能，下面作简（4）.计数器驱动脉冲电路图：此电路图是产生CP45、CP25、CP5的电路，通过门电路完成由CP控制电路产生所需的脉冲的功能。
(5) 译码器系统的输出是在Q1Q0驱动下的6个信号灯，各状态与信号灯的关系由表5给出，电路图见图5，因此，得到灯光信号与控制器状态变量的关系为HG=Q1Q0FG=Q1Q0HY=Q1Q0FY=Q1Q0HR=Q1FR=Q1图5表5 信号灯与控制器状态编码表状态ＨＧＨＹＨＲＦＧＦＹＦＲＳ０ 1 0 0 0 0 1 Ｓ１0 1 0 0 0 1 Ｓ２0 0 1 1 0 0 Ｓ３0 0 1 0 0 0（6）总体电路图、接线图由方案原理图可得脉冲发生器1连接显示电路部分，以控制计数器74LS190倒计时计数；脉冲发生器2连接控制电路部分，以实现控制状态按时间要求进行转化，并以此控制片选倒计时计数器，从而进行译码显示，完成设计要求。
交通灯的工作波形见图（7），总体电路图及接线方法见图8。
图（7）图（8）五、实验仪器设备1．数字电路实验箱2．集成电路JK触发器 2个，74138 1个， 74LS190 4片，74LS153 3片，，NE555 1片3．电阻 39Ω 1只，51Ω 1只，200Ω4个4．电容 10Uf 1只，0.01uf一个5．其它发光二极管 6只六、收获与体会交通信号灯控制课程设计是通过实践对课本知识的应用，是提高实际动脑能力的有效方法，在设计过程中能够进一步认识常用数字电子元件的类型和特性，并且掌握如何选用元件。
再设计中通过查阅资料可以培养我们课本知识与实践相结合的能力，提高独立分析和解决实际问题的能力。