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一、摘要1、课程设计目的⑴培养数字电路的能力；⑵掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。
2、设计内容及要求设计一个交通信号灯控制电路。
要求：（1）主、支干道交替放行,主干道每次放行45秒,支干道每次放行25秒；（2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，此时原红灯不变；（3）分别用红、黄、绿色发光二极管表示信号灯；（4）选作部分：设计计时显示电路。
图1 支干道主干道二、方案设计与论证由交通信号灯控制器课程设计的内容和要求，分析系统的逻辑功能，可以画出系统的原理框图如图2所示。
要实现设计要求中交通信号灯的自动控制，由框图可以看出此方案的控制电路主要由时钟信号发生器、主控制器、发光二极管电路等几部分组成。
时钟信号发生器产生时序信号输入到主控制器，主控制器产生80s一循环的控制信号控制发光二极管依次工作，从而实现设计要求。
主控电路是系统的主要部分，由它控制发光二极管电路和后来的计时显示电路。
图2 整机原理框图电路总体工作过程分析：将电路联通后，即0s时，（a）线有信号，根据基本RS触发器工作原理知，主绿灯、支红灯亮，其他各灯灭。
第45s后，（b）线有信号，主绿灯灭，主黄灯亮，其他各灯状态不变。
第50s后，（c）线有信号，主黄灯灭，主红灯、支绿灯亮，其他各灯状态不变。
第75s后，（d）线有信号，支绿灯灭，支黄灯亮，其他各灯状态不变。
第80s（e）线有信号，状态回到与0s相同。
如此，80s 一个循环，从而实现交通灯的定周控制。
通过对交通灯控制器总体工作过程的分析，此方案能够实现交通灯四种状态的自动转换，因此，此方案是可行的。
三、单元电路设计与分析1、主控制器主控制器是由两片74LS290构成的八十进制计数器，其中一片作为十位另一片作为个位，高位片计到8时清零，低位片计到10时清零并进位。
如此，每80s循环依一次，对电路进行控制。
74LS290管脚图和功能表2、时序发生器（1）555定时器原理图（2）时序脉冲产生原理图时序电路是数字系统不可缺少的一个重要组成部分，因为数字电路只有在时钟电路的驱动下才可正常工作。
《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。
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。
课程设计说明书（2012 /2013 学年第 2 学期）课程名称：题目：交通信号灯专业班级：电气一班学生姓名：学号：指导教师：设计周数：两周设计成绩：2013年7 月3 日1、课程设计目的 (3)2、课程设计软件部分 (3)2.1设计内容及要求 (3)2.1.1课程设计内容 (3)2.1.2课程设计要求 (4)2.2系统分析 (4)2.3系统设计 (4)3、课程设计硬件部分 (5)3.1方案设计 (5)3.2单元电路设计 (5)3.2.1秒脉冲发生器 (5)3.2.2计数电路的设计 (6)3.2.3控制电路的设计 (7)3.2.4显示电路的设计 (7)3.2.5数码管显示的设计 (8)3.2.6设计总原理图 (9)3.3系统调试 (10)4、课程设计总结 (10)5、参考文献 (11)1、课程设计目的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两组红、黄、绿交通灯的状态转换，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。
2、课程设计软件部分2.1设计内容及要求2.1.1课程设计内容A满足顺序工作流程：南北绿灯亮、东西红灯亮，占20S，南北黄灯亮、东西红灯亮，占4S，南北红灯亮、东西绿灯亮，占20S，南北红灯亮、东西黄灯亮，占4S。
B他们的工作方式，有些必须是并行进行的。
南北绿，东西红。
南北黄，东西红。
南北红，东西绿。
南北红，东西黄。
C十字路口要有数字显示，作为事件提示，一边人们直接的把握事件。
D可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。
E满足两个方向的工作时序：既东西方向亮红灯事件应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。
F倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机。
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。
数电课程设计交通信号灯一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，特别是组合逻辑电路的设计原理；2. 使学生了解交通信号灯的工作原理，并将其与数字电路设计相结合；3. 帮助学生理解交通信号灯时序控制的基本逻辑，并运用所学知识设计简单的时序电路。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力；2. 提高学生动手实践能力，学会使用数字电路设计软件进行电路设计和仿真；3. 培养学生团队合作精神，学会在团队中有效沟通和协作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 增强学生的交通安全意识，让他们明白科技在生活中的重要作用；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到知识为社会进步和人类福祉所做的贡献。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生为高中年级学生，具备一定的数字电路基础知识，对实际操作有浓厚兴趣。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生主动参与课堂，提高课堂互动性，确保学生在实践中掌握知识。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在课程中取得进步。
通过课程目标的实现，为学生后续学习奠定坚实基础。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 数字电路基础知识回顾：重点复习组合逻辑电路的设计原理，包括逻辑门、逻辑函数及其简化方法等。
教材章节：第一章 数字逻辑基础2. 交通信号灯工作原理介绍：分析交通信号灯的红、黄、绿三灯的控制逻辑，讲解时序控制的基本概念。
教材章节：第二章 时序逻辑电路3. 数字电路设计软件应用：教授学生使用数字电路设计软件（如Multisim、Proteus等）进行电路设计和仿真。
教材章节：第三章 数字电路设计软件及其应用4. 实践操作：指导学生运用所学知识，设计并实现一个简单的交通信号灯控制电路。
教材章节：第四章 实践操作教学进度安排：1. 第一周：回顾数字电路基础知识，介绍交通信号灯工作原理；2. 第二周：讲解数字电路设计软件的使用方法，进行电路设计；3. 第三周：分组进行实践操作，设计并实现交通信号灯控制电路；4. 第四周：验收成果，总结评价。
十字路口交通信号灯plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握其在交通信号灯控制系统中的应用。
2. 学生能够掌握交通信号灯工作原理，了解信号灯控制逻辑和时序关系。
3. 学生能够了解并运用相关的传感器和执行器，实现交通信号灯的自动控制。
技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行程序设计和调试，实现交通信号灯的自动切换。
2. 学生能够通过实际操作，学会连接和调试PLC控制系统，解决实际问题。
3. 学生能够培养团队协作能力，共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到PLC在工业控制领域的重要性，激发对自动化技术的学习兴趣。
2. 学生能够在课程实践中，体验创新和解决问题的乐趣，增强自信心和成就感。
3. 学生能够关注交通安全，提高社会责任感和公民素养。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子、电气基础知识，对PLC技术有一定了解，但对实际应用尚不熟悉。
教学要求：教师需引导学生将理论知识与实际操作相结合，注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
通过课程设计，使学生能够将所学知识应用于实际交通信号灯控制系统的设计和实现。
教学过程中，要关注学生的个体差异，提供有针对性的指导，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. PLC基本原理：介绍PLC的组成、工作原理和性能特点，结合教材相关章节，让学生理解PLC在工业控制中的重要作用。
2. 交通信号灯原理：讲解交通信号灯的工作原理、控制逻辑及时序关系，分析教材中相关实例，使学生掌握信号灯控制系统的基本知识。
3. PLC编程软件操作：教授PLC编程软件的使用方法，包括程序输入、调试和下载等操作，结合教材内容，让学生学会编写简单的控制程序。
4. 传感器与执行器：介绍常用的传感器（如红外传感器、压力传感器等）和执行器（如继电器、电磁阀等），并讲解其在交通信号灯控制系统中的应用。
南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》任务书设计题目：交通红绿灯专业：电气工程及其自动化学生姓名: 学号:起迄日期: 2013 年9月30日——2014年1月3日指导教师:《电子技术课程设计》任务书目录1 概述 (1)1.1 设计任务及指标 (1)1.2 总体设计 (1)1.3 仿真 (3)2 电路设计2.1 单元电路设计 (3)2.1.1 秒脉冲电路设计.....................................`3 2.1.2定时器.. (3)2.1.3 控制电路 (5)2.1.4 译码及显示电路 (7)2.2 总电路图及实物图 (8)2.3 材料清单 (8)3 结论 (10)4 心得与体会 (10)5 参考文献 (11)6 附录 (12)1 概述1.1 设计任务及指标：设计十字路口的交通灯控制管理器要求如下：（1）主干道方向通行和支干道方向禁止通行，历时1min。
（2）主干道方向禁止通行和支干道方向仍然禁止通行，历时10s。
（3）主干道方向禁止通行和支干道方向通行，历时1min。
（4）主干道方向仍然禁止通行和支干道方向停车，历时10s 之后又返回到第一步循环。
1.2 总体设计交通灯控制系统的原理框图如图1-1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：TL: 表示主道或支路车道绿灯亮的时间间隔为60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10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1-1 系统原理框图（1）主车道绿灯亮，支路车道红灯亮。
电器综合课程设计交通灯一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电器综合课程中交通灯的相关知识。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：–了解交通灯的基本工作原理和组成部分；–掌握电器的基本电路和控制逻辑；–熟悉交通灯的设计标准和规范。
2.技能目标：–能够分析交通灯电路图，并理解其工作流程；–能够运用电器知识，设计和搭建简单的交通灯电路；–能够对交通灯系统进行调试和维护。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神；–增强学生对交通安全和规范意识的重视；–提高学生对电器综合课程的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.交通灯的基本工作原理和组成部分；2.电器的基本电路和控制逻辑；3.交通灯的设计标准和规范；4.交通灯电路的设计和搭建；5.交通灯系统的调试和维护。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括：1.讲授法：通过讲解交通灯的基本原理和工作流程，使学生掌握相关知识；2.讨论法：通过小组讨论，引导学生深入思考电器电路和控制逻辑；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解交通灯的设计标准和规范；4.实验法：通过动手实验，让学生亲自设计和搭建交通灯电路，培养其实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的电器综合课程教材，为学生提供系统性的知识学习；2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识视野；3.多媒体资料：制作交通灯工作原理和设计流程的PPT和视频，帮助学生更直观地理解知识；4.实验设备：准备交通灯电路所需的实验设备和材料，让学生能够亲自动手实践。
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：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其学习态度和理解能力；2.作业：布置相关的作业，评估学生对知识的掌握程度和应用能力；3.考试：安排期末考试，全面测试学生对课程知识的掌握情况。
交通灯控制电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握交通灯控制电路的基本原理和电路组成；2. 使学生了解并理解红、黄、绿交通信号灯的时序关系及其在交通控制中的作用；3. 帮助学生掌握基本的电子元件及其在交通灯控制电路中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单的交通灯控制电路的能力；2. 提高学生动手实践能力，学会正确连接和调试交通灯控制电路；3. 培养学生运用图表、流程图等方法分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生的交通安全意识，培养他们遵守交通规则的自觉性。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，注重理论联系实际，强调动手实践能力的培养。
学生特点：本课程针对初中年级学生，他们对电子技术有一定的好奇心，动手实践能力强，但理论知识相对薄弱。
教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的实际操作能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 交通灯控制电路原理- 交通信号灯的基本知识：红灯、黄灯、绿灯的功能及时序关系- 电路基本组成部分：电源、开关、信号灯、控制器等2. 电子元件及其应用- 常用电子元件：电阻、电容、二极管、三极管等- 元件在交通灯控制电路中的作用和连接方式3. 交通灯控制电路设计- 电路图绘制：学习如何用电路图表示交通灯控制电路- 电路搭建与调试：动手实践，按照设计要求搭建电路，并进行调试4. 教学进度安排- 第一课时：交通灯控制电路原理及基本组成部分学习- 第二课时：常用电子元件的认识及其在电路中的应用- 第三课时：交通灯控制电路设计及电路图绘制- 第四课时：动手实践，搭建和调试交通灯控制电路5. 教材关联内容- 教科书第四章第二节：交通信号灯控制电路的基本原理- 教科书第五章：常用电子元件及其应用- 教科书第六章：电子电路设计与实践教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，按照教学进度安排，有序开展教学活动。
《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）汽车学院专业能源与动力工程班级2013220501学生姓名孙玮佳学号************6 月29 日至7 月 3 日共1 周目录第一章前言1.1摘要 (2)1.2主要技术指标和要求 (2)1.3总体设计方案论证及选择 (2)1.4设计摘要 (4)第二章系统综述2.1设计方案原理框图 (4)2.2设计方案总体电路图 (5)第三章单元电路设计3.1秒脉冲发生器 (6)3.2 十六进制计数器电路 (8)3.3主控制器 (10)3.4倒计数器 (13)3.5显示管译码器 (14)第四章收获与体会 (15)附录 A.主要元器件清单 (15)B.参考文献 (15)第一章前言1.1摘要在城市交通日益繁忙的今天，汽车进入百姓家庭。
因此，交通自动指挥系统越来越重要，为了确保行人和车辆的安全，实现红绿灯对十字路口的自动控制是城市管理自动化的重要课题。
交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色灯的电子系统。
其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示允许通行。
为确保行人和各种车辆的安全，保证正常的交通秩序，我们小组拟进行简易交通信号灯控制器的设计，将所学知识运用在实际生活中，加深对中规模集成电路的理解以及熟练掌握数字电路与模拟电路的灵活运用。
1.2主要技术指标和要求（1）定周控制：主干道绿灯亮45秒，支干道绿灯亮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、绿色发光二级管表示信号灯；（4）设计计时显示电路。
1.3 总体设计方案论证及选择图 1.2根据交通信号灯控制器的设计要求，最初我们有三套备选方案：方案一：通过分析设计要求，十字路口主干道的绿、黄、红灯所亮时间比例分别为9：1：6，支干道的绿、黄、红所亮时间比例分别为5:1:10，所以，可以选择计数器为5s的脉冲。
选择555脉冲发生器，它是由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。
因为每5s一个时间单位，所以计数器的工作循环为16，应选择一个十六进制的计数器来控制，教材中学过74LS161，且电工实验中也使用过较为熟悉，故选择74LS161四位异步二进制计数器，再加上相应控制器来配合，达到计数器分别在9、10、15、16翻转的目的。
连接上相应的门电路、二极管，使交通信号灯按要求正常工作。
方案二：本方案主要由主控制电路和秒脉冲发生器组成，其中主控制电路包括：主控制器、清零装置、驱动装置、信号灯装置及一些逻辑门。
主控制器中采用两块74LS290二-五-十进制来实现八十进制计数器。
秒脉冲发生器由555秒脉冲发生器负责提供脉冲信号。
接通电源瞬间，清零装置将主控制器清零，紧接着，主干道绿灯和支干道红灯打开，其余主、支道灯关闭。
秒脉冲传送到控制器，主控制电路在45s到，50s到，75s到，80s到分别产生翻转信号，从而改变主、支道绿、黄、红灯的开闭持续时间，继而实现交通信号灯控制。
方案三：十字路口车辆通行情况只可能有4种情况，可以依次用S0=00,S1=01,S2=10,S3=11,L来记忆交通灯的工作情况。
分别对这四种情况进行编码，得到转换图，显然这是一个四进制计数器，可以采用J-K触发器74LS107来构成，控制电路。
图1.3 四种情况状态表在认真讨论分析之后，方案一成为我们的首选，因为方案一比较容易理解，设计思路比较清晰，主控制器用的是十六进制74LS161计数器，该元件在课本有详细介绍，电工实验中也使用过，比较熟悉，比方案二、三更容易实现。
1.4设计摘要要实现上述交通信号灯的自动控制，则要求控制电路由秒脉冲发生器、分频器、主控制器、倒计数器、数字显示译码器几部分组成。
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，我们选用CB555定时器组成的多谐振荡器外接上合适的电容C和电阻R组成，可以产生T=5s的矩形波，该信号输入计数器74LS161（十六进制计数器）进行计数并通过Q 3Q2Q1Q输出二进制数，然后译码器输出信号灯的控制信号，在组合逻辑电路作用下分别在0（0s）、9(5*9=45s)、10(5*10=50s)、15(5*15=75s)时用组合逻辑电路使相应信号灯电路导通（二极管发光），实现信号灯控制的功能。
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，它能够按照交通管理规则控制信号灯即发光二极管工作状态的转换。
接入倒计时器的秒脉冲起到计时的作用，每次来一个脉冲倒计时器就变化一下（即为递减一次）耗时一秒。
然后把倒计时的信号通过显示管译码器译码输入到显示管内显现出来，倒计数器分别显示30S的红灯倒计时和50S的绿灯倒计时,使司机与行人更直观的把握时间。
第二章系统综述2.1设计方案原理框图（图2.1）图2.1 设计方案原理图2.2设计方案总体电路图（图2.2）图2.2 总体电路图第三章单元电路设计3.1秒脉冲发生器3.1.1 利用555定时器为主组成多谐振荡器，输出1Hz 的矩型方波，实现脉冲电路功能。
555定时器的原理图、电路图、波形图如图所示，555定时器功能如表1所示。
图3.1.1 (a) 555定时器原理图图3.1.1(b) 555定时器电路图 图3.1.1(c) 555定时器波形图t t0 u ct p1 t p2图3.1.1(d) 555定时器功能表3.1.2 秒脉冲的设计秒脉冲设计可以分为两种方案：直流设计方案与交流设计方案。
（1）直流设计方案：只运用直流电产生秒脉冲，通常直流电在5~12V ，组成的秒脉冲电路图如图图3.1.2(a)，输出波形如图3.1.2(b)。
图3.1.2(a) 秒脉冲电路图输入输出阀值输入(1I v )触发输入(2I v )复位(D R )输出(o v )放电管T ⨯ ⨯0 0 导通 23ccV <3ccV <1 1 截止 23cc V >3cc V > 1 0 导通 23cc V <3cc V > 1不变不变图3.1.2(b)输出波形脉冲信号周期：T=tp1+tp2=ln2(R1+2R2)C≈0.7（R1+2R2）*C，取T=5s,则可取R1=R2≈5.1KΩ, C≈470μF因此，将R1=R2=5.1K，C=470uF按要求接入电路，在U端输出T=5s的矩形脉冲波（2）交流设计方案较为复杂，在此不加赘述。
综上，我们采用直流设计方案，即先通直流电压，再经过脉冲变换。
值得注意的是，555定时器的输出端还要经过分频器的处理才能得到我们所需要的秒脉冲信号。
3.2十六进制计数器电路计数器为5s的脉冲，所以计数器的工作循环为16，故选择74LS161四位异步二进制计数器来实现十六进制计数器功能，再加上相应控制器来配合，达到计数器分别在9、10、15、16翻转的目的。
74LS161的真值表如图3.2.1，74LS161时序图如图3.2.2。
图3.2.1 74LS161真值表图 3.2.2 74LS161时序图图3.2.3 74LS161接线图图3.2.4 74LS161管脚图将脉冲信号发生器产生的脉冲信号接在CP端，置数端接地，EP、ET、LD、R D 端均接高电平，在Q3Q2Q1Q端即可得到0-15的二进制编码，实现对矩形脉冲的计数。
3.3主控制器主控制器控制着电路中的灯亮与对应的时间，主干道与支干道的时间转换计量等情况如下图3.3.1所示：图3.3.1根据上图可以得到，每一次转换的周期为80s ，而且最小的周期为5s,因此我们可以设计一个一周期为十六进制，每进制5s 的控制器。
可以利用74LS161的四位二进制加法功能实现控制器。
假设Q 0、Q 1、Q 2、Q 3分别为74LS161的四个输出端，再假设主干道上的绿灯、黄灯、红灯分别为G 1、Y 2、R 3，支干道上的绿灯、黄灯、红灯分别为G 1、Y 2、R 3；”1”表示灯亮，”0”表示灯灭。
得出信号灯的逻辑状态图和逻辑电路图如下Q3 Q2 Q1 Q0图3.3.3组合逻辑电路图计数输入逻辑变量灯的亮灭情况脉冲数CP Q3 Q2 Q1 Q0 G1Y1R1G2Y2R20 0 0 0 0 1 0 0 0 0 11 0 0 0 1 1 0 0 0 0 12 0 0 1 0 1 0 0 0 0 13 0 0 1 1 1 0 0 0 0 14 0 1 0 0 1 0 0 0 0 15 0 1 0 1 1 0 0 0 0 16 0 1 1 0 1 0 0 0 0 17 0 1 1 1 1 0 0 0 0 18 1 0 0 0 1 0 0 0 0 19 1 0 0 1 0 1 0 0 0 110 1 0 1 0 0 0 1 1 0 011 1 0 1 1 0 0 1 1 0 012 1 1 0 0 0 0 1 1 0 013 1 1 0 1 0 0 1 1 0 014 1 1 1 0 0 0 1 1 0 015 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0由真值表可得出如下逻辑关系：Y1= Q3⎺Q2⎺Q1Q0 = Q3 Q0+⎺Q2⎺Q1：R1=Q3 Q1+Q3Q2⎺Q1 = Q3Q1 Q3Q2G1=⎺Q3+Q3⎺Q2⎺Q1⎺Q0 =⎺Q3+ ⎺Q2⎺Q1⎺Q0Y2= Q3Q2Q1Q0R2=⎺Q3+Q3⎺Q2⎺Q1=⎺Q3+⎺Q2⎺Q1G2= Q3⎺Q2Q1 +Q3Q2⎺Q1 +Q3Q2Q1⎺Q0= Q3 Q1⎺Q0 Q3⎺Q2 Q1 Q3Q2⎺Q定时器产生的矩形方波（T=5s）经计数器统计后在输出端Q3Q2Q1Q形成二进制数从0000到1111循环，每个数字间间隔5s，当Q3Q2Q1Q=0000时，组合逻辑电路使绿灯变亮，并保持。
当Q3Q2Q1Q=1001时，使黄灯变亮，同时，使绿灯1熄灭。
其他灯的亮与灭的实现方法与此相同。
经过一系列计算可得到主控制器与指示灯连接的电路图为3.3.5所示。
分频处理后的脉冲图3.3.53.4 倒计数器根据主干道与支干道红绿灯交替状况可知：当主干道绿灯亮和支干道红灯亮时从50s开始计时，当到第5s时，主干道黄灯亮；第二次是当主干道为红灯时，支干道为绿灯，此时从30s开始计时，当到第5s时，支干道黄灯亮。
如此循环往复，整个倒计时器完成。
由此可知，倒计数器的时钟脉冲应为秒脉冲，控制倒计数器开始工作和停止工作的都是主控制器。
根据所学的元件中我们可以用74LS190、74LS191、74LS193等集成元件实现倒计数的设计，而由于74LS190是十进制可逆计数器，考虑到元件连接的简单性，我们用74LS190设计倒计数器。
74LS190的功能表如图所示。
分析可知，显示器需有两个置数端，分别是50s和30s置数端，个位上直接接上信号脉冲，综上所述，可以画出电路图，如下图3.4.1所示：50S置数端30S置数端时钟脉冲图3.4.1分析可知，由于74LS190要完成置数功能，所以高位应该有主控电路控制，而低位可以直接接入到秒脉冲发生器。
