交通灯控制系统定时电路说明书06060441X20杨兆飞

74LS00 说明；74LS00芯片是4个二输入的与非门，该芯片的功能是能实现Y1=（A1·B1）非 74LS08 说明：74LS08芯片是4个二输入的与门，该芯片的功能是能实现Y1=A1·B1 74LS05 说明：74LS05芯片是6个非门，该芯片的功能是能实现Y1=A1 74LS21 说明：74LS21芯片是四输入的与门，该芯片的功能是能实现Y1=A1·B1·C1·D1 第 5 页 共 17 页

555定时器 74LS161 说明： tWH ? 0.7 (R1 + R2)C tWL ? 0.7 R2C T = tWH + tWL ? 0.7 (R1 + 2R2)C 说明：161芯片是一个十六进制的计数器CTt和CTp是使能端co是进位输出端，CR是异步置零端LD是同步置数端 Q0 Q1 Q2 Q3 CTT CTP CP CT74LS161 CO CR LD D0 D1 D2 D3 CR LD CT74LS138 逻辑功能示意图 A0 A1 A2 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 说明：STA， STB和STC是使能端，A0,A1,A2是地址选择端，Y0-Y7是输出端，输出的是低电平 CT74LS138 STA STB STC 3.2工作原理及硬件框图

该交通灯亮灭的过程为先是主干道的绿灯和人行道绿灯亮30秒达到主干道放行30秒，支干道这时候是红灯和人行道红灯一直亮的；当主干道的绿灯30秒亮完以后黄灯亮起5秒，主干道的人行道绿灯灭红灯亮，支干道的红灯和人行道红灯还在亮这；当到达35秒后主干道的左拐绿灯亮起，主干道的人行道红灯和支干道的红灯和支干道人行道红灯还亮着；主干道左拐绿灯从35秒亮到45秒，这时候主干道的人行道红灯和支干道的红灯和支干道人行道红灯一直亮着；当45秒时，主干道左拐绿灯灭黄灯亮，亮5秒亮到50秒，主干道的人行道红灯和支干道的红灯和支干道人行道红灯还是亮着的；当到50秒时主干道的黄灯灭红灯亮，主干道的人行道红灯还是亮着的，支干道和支干道的人行道绿灯亮从50秒亮到70秒，达到支干道放行20秒；当到70秒时支干道的黄灯亮起，这时候主干道的红灯和主干道的人行道红灯

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还是亮着，支干道的人行道绿灯灭红灯亮；到75秒主干道的绿灯和主干道人行道绿灯亮起，支干道人行道的红灯还是亮着，支干道的黄灯灭红灯亮，这时候又开始了新一轮的循环，这样就能达到控制十字路口的红，黄，绿三个灯的亮灭。在我这个设计中还考虑到了如果芯片有坏的可以直接断开电源改成人工控制的，这样就可以提供更大的便利

设计流程图

图1 设计流程图

70-75秒 70-75秒 45-50秒 35-45秒 35-45秒 30-3530-350-30秒 马路和人行道绿灯亮 主干道 上电 支杆道 0-30秒 马路和人行道红灯亮 马路黄灯亮，人行道红灯亮 马路和人行道红灯亮 马路左拐灯亮，人行道红灯亮 马路和人行道红灯亮 马路和人行道红灯亮 45-50秒 马路黄灯亮，人行道红灯亮 50-70秒 马路和人行道红灯亮 50-70秒 马路红灯亮，人行道红灯亮 马路和人行道红绿亮 马路红灯亮，人行道红灯亮 马路黄灯亮，人行道红灯亮

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人人红 人绿 主干道 红 黄 绿 左 红 支干道

黄 绿

红 人

图2 工作模型

绿

为了实现上述的功能，采用了161芯片和138芯片，主干道绿，黄，红，左拐，四个时间的比值是30：10：25：10：=6：2：5：2支干道红，绿，黄三个时间的比值是50：20：5=10：4：1，这里把75秒拆成15个5秒时为了实现计时的方便，用161芯片可以实现15进制的循环，状态转换图如下所示

图3 161芯片状态转换图 第 8 页 共 17 页

1100 1011 1010 1001 1000 0111 1101 0110 1110 0101 0000 0001 0010 0011 0100