交通灯控制电路设计与制作摘要I
1 方案设计与选择1
1.1方案一原理设计1
1.2方案二原理设计2
2 单元电路设计4
2.1 秒脉冲信号发生器4
2.2 五进制计数器5
2.3 移位寄存器7
2.3 信号灯操纵13
2.3.1 红灯信号操纵13
2.3.2 绿灯信号操纵13
2.3.3 黄灯信号操纵13
3 元器件清单14
4 制作及调试15
4.1 制作15
4.2 调试15
4.3 调试过程中发觉的咨询题及解决16
终止语17
参考文献18
交通灯操纵电路设计与制作
1 方案设计与选择
要求设计一个十字路口的交通灯操纵电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时刻都设为25秒，黄灯先亮5秒，才能变换运行车道，黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。按照要求要用
到1Hz
1.1
图1-1 交通灯操纵原理图1
第一用NE555定时器产生1Hz脉冲作为时钟脉冲信号源，用74LS161构成五进制计数器，每五秒自动清零，同时给74LS164移位寄存器一个脉冲信号，使寄存器移位，然后通过74LS164移位寄存器分不实现5秒，20秒，25秒的循环操纵，分不使对应的黄灯，绿灯，红灯亮。最后用黄灯信号和秒冲信号源进行与逻辑运算，使得黄灯能够每秒闪耀一次。
交通灯操纵电路图1如下图1-2所示：
图1-2 交通灯操纵电路图1
1.2方案二原理设计
交通灯操纵原理图2如下图1-3所示：
图1-3 交通灯操纵原理图2
用两片NE555定时器分不产生0.2Hz 和1Hz 的脉冲信号，0.2Hz 的信号给
74LS161计数器，实现5秒触发一次，74LS161构成十进制循环计数，然后接7442
四线-十线译码器对计数器的信号进行译码，信号通过非门，与非门的组合后接
秒脉冲发生 器 操纵器 译码器 信号灯 0.2Hz
1Hz
到适当的交通灯上。1Hz的脉冲信号与黄灯信号逻辑与，实现每秒闪耀一次。
交通灯操纵电路图2如下图1-4所示：
图1-4 交通灯操纵电路图2现在选择第一种方案来实现交通灯操纵电路。
2 单元电路设计 2.1 秒脉冲信号发生器
时钟信号产生电路要紧由NE555定时器组成震荡器，产生稳固的脉冲信号，送到状态产生电路，状态产生电路按照需要产生一定的“0” 、“1 ”信号，电路图如下图2-1所示：
图2-1 秒脉冲发生电路
因现在间周期确实是： T=)2(7.021R R +C=1s
图2-2 NE555管脚图 2.2 五进制计数器
C
R V V C R t CC CC
W 2227.03
10320ln =--=C R R V V V V C R R t CC CC
CC CC W )(7.03
231
ln
)(21211+=--+=(2-1)
(2-2)
要实现五进制计数，用74LS161四位二进制同步加法计数器，该计数器能同步并行预置数据，具有清零置数，计数和保持功能，具有进位输出端，能够串接计数器使用。它的管脚排列如图2-3所示：
图2-3 74LS161管脚图
管脚图介绍：
时钟CP和四个数据输入端P0~P3
清零/MR
使能CEP，CET
置数PE
数据输出端Q0~Q3
以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)
下图为74LS161的功能表：
表2-1 74LS161功能表
从74LS161功能表功能表中能够明白，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0赶忙为全“0”，那个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分不与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置
数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q 3·CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161能够组成16进制以下的任意进制分频器。
因此能够利用一片74LS161实现五进制加计数，将CR=LD=EP=ET=“1”，D3,D2,D1,D0接地，二进制的五为（0101），故将Q2,Q0连到同一与非门后接CR清零端，每五个脉冲清一次零，实现五进制加计数器。
电路连接图如下图所示：
图2-4 五进制计数器电路图
2.3 移位寄存器
74LS164为8位移位寄存器，当清除端（CLEAR）为低电平常，输出端（QA－QH）均为低电平。串行数据输入端（A，B）可操纵数据。当A、B 任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。当A、B 有一个为高电平，则另一个就承诺输入数据，并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。
引出端符号
CLOCK 时钟输入端
CLEAR 同步清除输入端（低电平有效）
A，B 串行数据输入端
QA－QH 输出端
逻辑及封装图
图2-5 74LS164封装图
图2-6 74LS164逻辑图74LS164管脚图
图2-7 74LS164管脚图
真值表
表2-2
74L
S164
真值表
H－高电平L－低电平X－任意电平↑－低到高电平跳变
QA0,QB0,QH0 －规定的稳态条件建立前的电平
QAn,QGn －时钟最近的↑前的电平
极限值
电源电压：7V
输入电压：5.5V
工作环境温度
74164：-0～70℃
储存温度：-65℃～150
