电子技术应用实验
实验报告（九）
一、实验项目名称
交通控制灯
实验内容：设计并实现一个十字路口的交通控制灯。

具体要求：
以4个红色指示灯、4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东、西、南、北4四个方向的红、绿、黄交通灯。

控制这些指示灯，使它们按下列规律亮和灭：
1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。

东西方向通车，时间30秒；
2、东西方向黄灯闪烁，南北方向红灯亮，时间2秒；
3、东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，南北方向通车，时间30秒；
4、东西方向红灯亮，南北方向黄灯闪烁，时间2秒；
5、返回1，继续运行。

设计提示：
（1）黄灯闪烁可通过连续亮0.5秒，灭0.5秒实现；
（2）设计中的时钟信号可由555多谐振荡器及分频电路产生。

二、实验时间计划表
主要任务计划学时数实际学时数完成情况
设计电路22顺利完成
22顺利完成
M u l t i s i
m电路连接
M u l t i s i
11顺利完成m仿真调试
填写报告11顺利完成
三、方案论证
根据上述设计要求，交通灯共有4种状态如表1所示。

该电路根据东西、南北方向的灯亮时间T e、T s和T y产生这些状态并对它们进行有序的控制。

相应的状态转换图如图所示。

状态东西方向南北方向时间（s）
S0绿灯亮红灯亮T e
S1黄灯亮红灯亮T y
S2红灯亮绿灯亮T s
S3红灯亮黄灯亮T y
四、电路原理简介
1、由555多谐振荡电路产生20H z信号，再由74x92构成的模十计数器进行十分频，产生2H z时钟信号。

由Q D输出的信号为2H z的方波信号。

2、计数器的作用：一是根据主干道和副干道车辆运行时间以及黄灯切换时间的要求，进行30s、2s两种方式的计数；二是向主控制器发出状态转换信号，主控制器根据状态转换信号进行状态转换。

3、主控制器的4种状态分别要控制主、支干道红、黄、绿灯的亮与灭。

设灯亮为1，灯灭为0，可得灯控函数逻辑表达式。

根据灯控函数逻辑表达式，可画出由与门和非门组成的状态译码器电路。

将状态控制器，与三色信号灯相连接，构成三色信号灯逻辑控制电路，
五、单元电路设计
1、时钟信号电路：
2、模128计数电路：
3、构成绿灯和黄灯的译码电路：
六、总电路图
该电路中的非门电路由集成芯片74x05提供，4输入与非门电路形式仍以逻辑符号显示：
七、实验数据整理及结果分析
通过仿真调试，交通控制灯的要求全部实现。

八、实验中遇到的问题及解决办法
1、对直流稳压电源进行仿真时，发现在直流稳压电源的输入输出均符合要求的情况下，接入整体电路后发现总是出现故障，把直流稳压电源产生电路换成直流电源，则结果正确。

经同学和老师的共同努力，发现变压器型号错误。

改变型号后，实验结果与预期结果相同。

2、对555定时器形成的多谐振荡器进行仿真时，与预期结果差不多，有一定的误差。

接入整体电路后发现亮灯情况与理论结果不一致，但是直接用秒脉冲时，得到理想结果。

经过讨论分析，555定时器运用型号错误，再次犯了相同的错误，经过更改，得到理想的的结果。

3、对整体电路进行检验时，发现亮灯情况与理论结果不一致，经过细心观察，发现电路连接上出了问题，有一个端口未接线，改正后得到理想结果。

九、实验结论
本次实验实现了交通灯控制。