题目：交通灯控制电路的设计要求：1、设计一个十字路口的交通灯

1、题目：交通灯控制电路的设计要求：1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为 45秒。2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。4、甲、乙车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用倒计时的方法)系统设计过程如下：(1) 甲、乙干道交替通行，通行时间设定为45秒。(2) 每次绿灯换红灯前，黄灯先亮5秒时间，用以等待十字路口内滞留车通过。(3) 黄灯亮时，每秒闪一次。(4) 甲乙干道通行时间和黄灯的时间均由同一计数器按减计数方式计数。(5) 在减计数器回零瞬间完

2、成十字路口通行状态的转换(换灯)。(6) 计数器的状态由显示器件库中的带译码的数码管显示，红、黄、绿三色信号灯由显示器件库中的指示灯模拟。(7) 由于道路的交通灯是对称的，所以只需设计2组交通灯。甲车道OOO I o乙车道CXDQ系统结构框图根据系统工作流程要求，设计硬件结构框图如图所示元器件选择介绍与单元电路设计：元器件选择介绍：1.74190芯片（十进制可逆计数器）:VCC接电源，GND接地，ABCD为输入数据端，当LOAD 端接低点平时输入有效， CLR为清零端，CLK端输入时钟脉冲（高电平有效），CTEN端输 入低电平，U/D'输入高电平（低电平从小到大计数），QD、QB、QC

3、、QA为数据输出端，与四针脚的数码管相连接，输出为8421码，当数码管显示为 0时，RCO端将输出一个低电平。N , EDE A T/CLNvcc ACLK< RCO' MAX/MIN LOAD1C D74190功能表CTEN | D/U| CLK| LOAD | A B C D| | QA QB QC QDMAX/MINRCO|0| X| X| 0| X X X X| A B C D1*2*0| 1| POS| 1| X X X X| Count Down1*2*0| 0| POS| 1| X X X X| Count Up1*2*1| X| X| X| X X X X| Qa

4、0 Qb0 Qc0Qd0 1*2*1* = during the UP count MAX/MIN goes HIGH at count 9, during the DOWN count MAX/MIN goes HIGH at count 0.2* = during the UP count RCO goes LOW at count 9, during the DOWN count RCO goes LOW at count 0.2. 163芯片（四位二进制递增集成计数器） ：VCC接电源，GND接地，CLK端输入时钟脉 冲（高电平有效），CLR端，ENT端，LOAD端，ENP端输入高电平

5、，QA , QB为输出,CCAEDDEGLLRDNNcoABCDiT口 CCQQQQNAVR EO L111074163CLR|LOAD|ENP|ENTI CLKII A B D CII QAQBQCQD RCO01| X1I XI XII XII X X X X I 000001| 0I 0I 0I POSI X X X X I ABCD*11| 1I 1I 1I POSI X X X X ICount*11| 1I 1I XI XI X X X X I QA0 QB0 QC0 QD0*11| 1I XI 1I XI X X X X I QA0 QB0 QC0 QD0*1功能表VCC接电源，

6、GND接地， G1 , G2接低电平,*1 - RCO goes HIGH at count 15 to 0.3. 74465芯片(八路单向三态传输门)A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 为输入端, 码输入，通过芯片以 8421码输出。Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8为输出端。本实验以 8421功能表G1 G2厘总87V6G55aQ 绿YAV 5r与产D rl123344N GAYAYAYAYG74465Inputs| A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 | XXXXXXX| XXXXXXXOutputs| Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8|

7、X | A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8X | Z Z Z Z Z Z Z ZZ = High impedance (off)单元电路设计1.状态控制器、状态译码器由流程图可见，系统有4种不同的工作状态， 选用四位二进制递增集成计数器74163芯片作状态控制器，取低两位输出 QB、QA作状态控制器的输出。4种不同的工作X犬态分别为 00、 01、 10、 11。以状态控制器输出（QA、QB）作译码器的输入变量，根据四个不同通行状态对助、乙干道信三色号灯的控制要求，列出灯控函数真值表，如表所示。 灯控函数真值表控制器状态主干道豆干道Q BQaYE黄，Gt 绿5Pt 黄)述绿)000

8、0110"6-010101001010000111110010经化简获得六个函数：R= QbQbY = Qb Q ay =G = Q； Q；名=Qb Q；根据函数逻辑表达式，可画出状态译码器电路。将状态控制器、状态译码器以及模拟 三色信号灯相连接，构成信号灯转换控制电路如图所示。(2)递减计时器选用两片74190十进制可逆计数器构成2位十进制可预置数的递减计数器，两片计数器之间采用异步级连方式（如图所示），利用个位计数器的借位输出脉冲（ RCO'）直接作为十位计数器的计数脉冲（CLK ）,个位计数器输入秒脉冲作为计数脉冲。选用两只带译 码功能的显示数码管实现两位十进制数显示。

9、D1、C1、B1、A1、和D0、C0、B0、A0是十位和个位计数器的 8421码置数输入端。由74190功能表可知，该计数器在零状态时 RCO' 端输出低电平。我们将个位与十位计数器的RCO'端通过或门控制两片计数器的置数控制端LOAD '（低电平有效），从而实现了计数器减计数至“00”状态瞬间完成置数的要求与输出脉冲改变交通灯的颜色的信号。通过8421码置数输入端，可以选择 100以内自由选择的定时要求。（3）递减计数器的分时置数控制电路。我们用同一递减计数器分时显示甲、乙干道通行时间和甲乙干道通行转换中黄灯亮的时间，如图所示。选用三片74465八路单向三态传输门实现

10、的递减计数器分时置数控制电路。三片74465输入打分别以8421BCD码形式设定甲、乙干道通行时间和黄灯亮的时间，输出 端分别按高、低位对应关系并联后按D7D0由高位到低位排列后，接到递减计数器的置数输入端。三片74465的选通控制端 G'2分别命名为 AG'、Ag'和AY',由甲、乙干道的绿灯 和黄灯分别选通（低电平有效），完成对递减计数器的预置数。三片74465任何时刻只能有一片选通，其他两片输出端均处于高阻态。这样就可以满足选择 100以内自由选择的定时要求。工晒的m够bMMJSrsV11223344GAYAYAYAVGCC型的值货疗附惦胎行 .Vrl1223344 GAYAYAYAYG(4)秒脉冲发生器。秒脉冲发生器可由 555多谐振荡器构