基于数字电路的交通灯设计
呈现非常明了，无机械做工，无需人为的去的调整等优势。在人口比较密集的地方应用的尤为广泛。交通信号灯控制电路想要设计的思想涉及到数字电子电路和模拟电子电路两个领域。当然，其中绝大多数部分是利用了数字电路部分：译码器、计数器、逻辑组合电路、时序电路、各类触发器，555定时器等有关的设计原理[3]。城市交通十字信号灯控制系统电路的模拟设计与仿真不单单加深了我们对数字电路相关知识的了解，同样对城市交通信号灯当中的相关控制电路的组合逻辑电路和时序电路的巩固，本研究进一步的组合逻辑电路和时序电路的原理和使用方法，为数字电路的生产提供了基本的观念和保障。
由交通灯出现到现在，其中的内部构成的电路在不断变化，设计方法同样变得多种多样，是交通灯的智能化日益突出[5]。特别是近年来，随着电子通信和计算机技术，数字电路设计与分析的方法不断升级，电子设计自动化逐步在现代电子设计中占有重要的地位。此交通灯控制系统利用小规模集成电路来形成交通信号灯控制电路中的硬件部分，再通过555定时器组成的多谐振荡器来形成秒脉冲产生电路，D触发器的触发T转换4分频电路，然后形成一个带12扭环计数器由74LS164，对于组合逻辑电路来完成它的逻辑功能的控制[6]。最后一步则是在电路的仿真软件当中画出交通十字信号灯当中的控制电路的整体电路。
1 交通信号灯控制电路的概述
大多数的十字路口交通信号灯的实现环境如图1所示：
西 南 图 1-1 交通灯示意图
东 北 2
淮南师范学院2016届本科毕业论文
整个体系是有五个大部分表现出来，分别是：显示器电路、秒脉冲的信号发生器电路、控制器电路、555定时多谐振荡器电路、译码器。此次设计的交通信号灯的控制电路的整体逻辑图形如图2-2当中所示。系统是由12进制的扭环形计数器、555定时器组成的多谐振器、以及稳压电源的构成、双D触发器所构造的4分频器和相关的组合逻辑电路。555定时器形成的振荡电路出现的信号通过分频器发出4秒的脉冲，再将4秒的脉冲传入到计数器当中，这样从而控制交通灯当中的红、黄、绿灯的工作状况。其整体的相关电路图如图1-2所示。
南北方向的信号灯 东西方向的信号灯
组合逻辑电路
12进制计数器
系统的控制开关
秒脉冲的产生电路 4分频器
图 1-2 整体电路框图
系统逻辑电路 本体系所利用的相关工作原理：黑天信号灯处于工作状态，计数器则被置于0，关闭，当A与B输入为0，则绿灯和红灯关闭。在555的定时多谐振荡器出现了秒脉冲的信号是1的时候，此时灯黄工作，是1的时候，灯黄不工作。形成黄灯一闪一闪的工作现象。
当在日间的情况下，也就是开关处于关闭的情况，计数器处于通常的运行情况，这里在直流稳压电源从而供应了5V的直流电压，555定时器所配合而成的多谐振荡器是2脉冲，A、B输入1，通过组合逻辑而成的电路结构，并通过，或无照明时条件下，20秒时绿色光时方向，然后黄灯亮4秒，然后红灯亮24秒。在方向为绿色光和黄色光，在另一个方向的红灯。灯的光在一天的流程图如图1-3所示。
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基于数字电路的交通灯设计
南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮5t 南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮1t 南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮5t 南北方向绿灯亮，东西方向黄灯亮1t 图1-3 灯光信号指示的流程图
2 单元模块
2.1 电源模块
电源电路如图3-1所示，直流电源包括降压变压器，整流二极管（整流），滤波电容器，电压调节器集成电路芯片四部分。
5V直流电源的电压通过变压器降压，电220V交流9V，经整流桥整流整流滤波稳压直流电压5V和7805。的任务是为整个电路提供直流电源直流电源。所以要在满足电路的实际情况下，其稳压电源等必要得到整体的需求[7]。
在正半周u2是此次需要变压器的次级相关电压，这就是说A是+，这时B是-，打开二极管的
与
，停止
、D4。路径是：从电流通过二极管D2，启动，负载，在
D3回到B。如果二极管的压降可以忽略了差异，在R2电压U0 ≈ U2。
当U2在负半周期，即负B为正，二极管D1，D4导通，D2 D3截止。目前的路径是从B，D4，R2回到原点，如果我们忽略二极管的正向压降约为U0 ~ - U2。
从图上看出，没有u2的正和负半周怎样的变换，通过R2的电流i方向始终保持不
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变，也就是有C流向D。两个桥臂我们把它分为是1组四个二极管在工作的时候是轮番依次导通。不过，负载电路里，这里可获取全部脉冲当中直流相关电压u和电流i。这是由于这种整流是归于全波整流的类型当中。
V1T142D11U1LM7805CTC13.3mFLINEVREGVOLTAGECOMMON220Vrms 50Hz 0° 10:1RL5KΩ 33N249
图2-1 直流稳压电源电路图
2.2 秒脉冲发生模块
这里的多谐振荡电路是有秒脉冲发生的电路产生的，然而这里能够利用门电路，还有相关的两个器件，分别是电阻和电容来形成的多谐振荡器，当然了，我们同样能够使用555定时器，以及同上的器件来构成需要的多谐振荡电路。
将基本RS触发器，双极晶体管和输出缓冲区，外接电源端子8针，第八针，第一回合的接地端，第三个输出四，直接复位端，引脚第五电压控制输入端，第六脚为二脚复位控制终端，控制终端的位置，第七脚放电端[4]。如下2-2呈现的CB555的电路构成图，2-3呈现的555定时器相关引脚图。在这里我们为了方便起见，选用了555定时来构成和西线多谐振荡器达到效果。
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R42N52095KΩ
VCCR15.0V基于数字电路的交通灯设计 5KΩ U6U1A&74LS12DR25KΩ U7U2A&U4A74LS04DU3A&OPAMP_RATED74ALS03BNL35KΩ Q1R42N52095KΩ OPAMP_RATED74ALS03BN 图 2-2 CB555电路图
GNDCONTRITHRDISOUTVCCRSTLM555CMU2
图2-3 555定时器的引脚图 估算T周期和f频率重要的公式：,等于正5伏
是电源的压降,C2的电路图是为了防止对振荡电路的电磁干扰的影响，一般用于陶瓷电容0.01uF。当然，这次整理思路里面我们采取的输出时间等于1s，采取的电容等于1微法，R电阻值等于560?，按照时间振荡周期相关公式，择取的电阻值等于560?。当所要求的元器件选择完成后，根据连接电路的电路图如图2-4。
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