基于555的交通指示灯设计总结报告.pdfVIP

基于555的交通指示灯设计

一、系统概述、设计思路

随着社会的发展,城市规模的不断扩大,城市交通成为制约城市发展

的一大因素,大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化、方便人、车、路三者关

系的协调，多值化方向发展随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注,

本电路也正是基于实际应用的基础之上进行抽象出来的一个十字路口的交通指示灯控制电

路,仅是对实际应用的模拟。

交通指示灯是通过周期为1秒的时钟信号来控制减法器的自减运算，而且

可以设置每个路口的通行时间并通过驱动器使其在数码管上显示出来，而减法器

的输出与D触发器相连接进而控制管进行显示。

二、系统组成与工作原理

在30秒的周期内主干道通行，相应绿灯亮红灯灭，当倒计时结束后进行跳转，支干

道通行，相应绿灯亮红灯灭，依次进行循环。电路图如下：

该电路用555定时器制作的计时器、用74ls192设计的两位减法器、用CD4511驱动

数码管和用D触发器控制四个二极管。

1、用555定时器的时钟信号控制减法器

555定时器组成的多谐振荡器产生周期1秒的时钟信号，做为减法器的时钟输入信

号，从而控制减法器进行30秒的自减运算并进行循环，减法器设计为三十进制的计数器，

电路图如下：

2、减法器和D触发器连接控制二极管

在30秒的循环周期内为了实现红灯和绿灯的功能，需要使减法器的输出信号做为D

触发器的时钟输入信号，并用三极管作反相器控制二极管正极电压，电路图如下：

3、减法器和译码器驱动数码管显示倒计时

减法器将数字输出到译码器，译码器根据相应数字产生高低电平驱动数码管显示相应

数字，电路图如下：

三、单元电路的设计与分析

1、用555定时器设计计时器

设串入的电阻为R1、R2，且占空比为2/3，则q=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3，得到

R1=R2。又T=（R1+2R2）C㏑2=1，取C=10uF，则代入上式得到3R1C㏑2=1，R1=1/(3C

㏑2)Ω=48kΩ。

2、用74ls192设计减法器

由于需要30秒倒计时所以需要2个74ls192进行控制，一个控制个位端，十进制

计数，另一个控制十位端，用同步置数形成三进制计数器。如下图所示：

74ls192的引脚排列、逻辑符号及真值表：

3、用CD4511驱动数码管

因为需要将个位和十位分别进行显示，所以需要2个CD4511对减法器输出的数字

信号进行译码，并产生相应高低电平驱动2个数码管，电路图如下：

4、用D触发器实现对二极管的控制

每条路由两个灯红灯和绿灯进行控制，如果主干道为绿灯亮红灯灭则支干道对应

为绿灯灭红灯亮，这可以由D触发器来实现，每触发一次，Q改变一次，红绿灯转换

一次，电路图如下：

5、电源

电源由5V的直流电源供电，此直流电源由220V交流电源经变压器输出5V的直流

电压。开关可控制电源连接和断开。



F

另外电源并接220和10nF的电容，两个电容器可滤去变压器提供的直流电源

中的纹波，使供给运放的5V电压保持恒定。

四、元器件明细表

元器件名称参数备注价格/元

555定时器NE555P10.5

R148kΩ1001

R21kΩ1001

74ls192减法器22

CD451