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一、设计任务和要求
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。
1．东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间25s。
2．南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间25s。
3．东西方向或南北方向黄灯亮，时间均为5s。
二、设计方案的选择与总体设计思路
根据设计任务和要求，而确定交通灯控制器电路的系统工作框图如下2-1。
通过主控制计数器（74LS160）控制电路的运作和红绿黄灯三种信号灯的转换，用两条Q1Q0输出取四种状态。
秒脉冲发生器产生整个系统的脉冲，通过两片减法计数器（74LS192）达到控制东西方向和南北方向每种工作状态的持续时间的十位和个位。减法计数器的借位端为主控制电路翻转的脉冲信号来完成状态的改变，同时主控制电路的输出状态又控制了减法计数器的下次计数的初值。
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采用译码器（74LS138）译码。减法计数器的十位和个位分别接译码器和静态数码管来显示时间的倒计时。通过电路与静态显示管来循环显示25,5,25,5这四个数。
交通信号灯控制电路分为:
·状态控制电路
·初值预置电路
·数字显示电路
·秒脉冲电路
东西方向干道交通信号灯
南北方向干道交通信号灯
减法计数器
交通信号灯状态控制电路
预置数控制
主控制电路
脉冲
系统工作框图2-1
三、电路设计模块与分析
·交通灯控制系统的原理如下
倒计时
计时器
秒脉冲
发生器
信号灯转换器
南北 方向
车道信号灯
25s
5s
东西方向
车道信号
灯
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·状态控制电路
主控电路属于时序逻辑电路，状态控制器是系统的核心部分，由它决定交通灯处于哪一个运行状态。从而使相应的交通灯点亮，并决定下一个状态的预置电路该预置的信号灯的预置值。通过74LS160控制主支干道红绿黄灯亮灭的四种状态S0（南北方向绿灯亮东西方向红灯亮）S1（，）S3（）。
令灯亮为“1”，灯灭为“0”，南北干道红绿黄等分别为A、B、C，东西干道红绿黄等分别为E、F、G，东西，南北方向干道交通信号灯的工作是同时进行的。前25秒南北方向绿灯亮东西方向红灯亮，，，，一次循环为60秒。
状态流程图如下
S0状态
灯灯亮
45秒
5秒
S1状态
S3状态
5秒
35秒
S2状态
图3-1 状态转换图
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则信号灯译码电路真值表如下
表3-1
输入
输出
Q1
Q0
A
B
C
E
F
G
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
由真值表写出逻辑函数如下：
S0= Q0'Q1' S1=Q0'Q1
S2=Q0Q1' S3=Q0Q1
A'=Q0' B'=(Q0'Q1')'
C'=(Q0'Q1)' E'=Q0
F'=(Q0Q1) G=(Q0Q1' )'
根据逻辑函数式连接电路图吗，在Multisim中如图3-2：
分析说明：74LS162代替74LS160，用反馈信号接成四进制计数器，CLK接状态转换控制信号。
·初值预置电路
当交通灯控制系统开始工作时，该部分电路将实现各种状态的转换功能。由于Multisim的问题，本来预置数为25,5,25,5，现在根据原理