1. 在十字路口，由A（東西方向）、B（南北方向）兩條交叉的道路組成；
2. A街道綠燈亮，同時B街道紅燈亮，保持10秒；
3. 10秒后A街道綠燈熄滅，黃燈亮，保持3秒；
4. 3秒后A街道黃燈與B街道紅燈同時熄滅，繼而A街道紅燈亮，B街 道綠燈亮，并保持10秒；
5. 10秒后B街道綠燈熄滅，黃燈亮，保持3秒；
6. 3秒后A街道紅燈與B街道黃燈同時熄滅，繼而A街道綠燈與B街道紅燈亮，依照上述過程如此循環。
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總體設計框圖
圖2-1 總體設計框圖
2.2.設計思路簡述 主要的設計思路就是用74LS160十進制加法計數器來產生S0、S1、S2、S3四種交通燈狀態，其中S0代表狀態A街道綠燈，B街道紅燈持續10秒，S1代表狀態A街道黃燈，B街道紅燈持續3秒，S2代表狀態A街道紅燈，B街道綠燈持續10秒，S3代表狀態A街道紅燈，B街道黃燈持續3秒。然后再通過門電路構成的組合邏輯電路將這四個狀態送給交通信號燈進行顯示。 而74LS160的四個狀態則是由計數器來完成，計數器是由多功能計數器555產生的1Hz脈沖驅動，多個模塊連接在一起，就構成了設計要求的交通燈控制器。
3 詳細設計 3.1.多諧振蕩電路 多諧振蕩電路選用的是由555定時器構成的1Hz正弦波，555定時器是一種模擬電路和數字電路相結合的中規模集成器件，它性能優良，適用范圍很廣，外部加接少量的阻容元件可以很方便地組成單穩態觸發器和多諧振蕩器，以及不需外接元件就可組成施密特觸發器。因此集成555定時被廣泛應用于脈沖波形的產生與變換、測量與控制等方面，簡單方便又實用。 下面為555定時器構成多諧振蕩電路相關參數的計算。 充電時間  放電時間  矩形波的振蕩周期  因此改變 、 和電容C的值，便可改變矩形波的周期和頻率。對于矩形波，除了用幅度，周期來衡量外，還有一個參數：占空比q，q=（脈寬 ）/（周期T）， 指輸出一個周期內高電平所占的時間。圖（C）所示電路輸出矩形波的占空比  。 本電路根據計算采用的仿真元件為一個555定時器、兩個47K  電阻、0.01uF的濾波電容、10nF的電容，產生頻率為1Hz的秒脈沖，驅動后面的計數器工作。 
圖3-1 555定時器構成的多諧振蕩電路 
圖3-2 555定時器仿真產生1Hz波形 3.2.計數電路 交通的計數模塊選用的是74LS191同步十六進制加法計數器，由他計數并產生狀態轉化信號。 設計思路：由于我設計的電路是從0計數到13，所以選擇191相對于190來說就十分方便，只需要一片就可以了，而且它自身還可以預置數，是本次實驗的不二之選。74LS191從0開始計數，當計數至10的時候，交通燈控制器由S0（A街道綠燈，B街道紅燈持續10秒）跳至下一狀態S1(A街道黃燈，B街道紅燈持續3秒)，當計數器計數到十三的時候，交通燈控制器跳至狀態S2（A街道紅燈，B街道綠燈持續10秒），與此同時將74LS191計數器通過置數端置入0，當再次計數至10的時候，計數器再次發出轉化信號，交通燈控制器轉化為狀態S3（A街道紅燈，B街道黃燈持續3秒），當計數到13的時候，又回到了S0狀態，依次循環。 如下圖為同步十六進制 加法計數器74LS191的功能表： 表3-1 74LS191功能表
圖3-3 74LS191計數器電路圖 
圖3-4 74LS191控制輸出門電路 由上面的電路圖可以很清晰地看到電路的工作原理，由于191計數器最主要的功能是發送狀態轉化信號，所以這些狀態就可以由門電路來完成，當191計數至（1010）2的時候，輸出為1，驅動下一級電路進行狀態轉化為S1，當計數至 （1011）2的時候，驅動下一級電路進行狀態轉化為S2，同時將此時的輸出信號取反接到191芯片的LD’端，計數器預置數為0，以此類推，不斷地進行循環，就能驅動下一級電路一直在S0—S4—S0之間反復的循環，即可實現我所需要的功能。 3.3.信號燈控制電路 信號燈控制電路是本設計的核心部分，由他來控制交通燈的顯示狀態。 由設計項目我們可以知道交通燈總共有 四個狀態，所以我們只需要將這四個狀態實現，那么就可以在此基礎上不斷地循環，從而實現我們的需要。S0、S1、S2、S3四種交通燈狀態，其中S0代表狀態A街道綠燈，B街道紅燈持續10秒，S1代表狀態A街道黃燈，B街道紅燈持續3秒，S2代表狀態A街道紅燈，B街道綠燈持續10秒，S3代表狀態A街道紅燈，B街道黃燈持續3秒。如下表所示： 表3-2 交通燈狀態轉化表 
圖3-5 狀態轉化圖 通過上表將交通燈劃分為四個狀態 ，由于只有四個狀態，所以控制器我選擇的是同步十進制加法計數器74LS160同步十進制計數器，它可以很容易的完成這四個狀態的轉化，而且還有置數置零端，即從0計數到4，實現四個狀態的循環，非常適合本次設計的需求。下表是同步十進制加法計數器74LS160的功能表： 表3-3 74LS160功能表 如下圖為74160作為控制器的控制電路： 
圖3-6 74LS160芯片控制電路
通過了解74160的功能后，我們可以通過它輸出四種不同的交通燈狀態如下： 表3-4 交通燈顯示邏輯表
為了能夠得出輸出四種狀態的邏輯式，我列出了上述真值表。其中QA和QB分別代表74160的最低位和次低位，RA、YA、GA分別代表A街道紅燈、黃燈、綠燈，RB、YB、GB分別代表B街道的紅燈、黃燈、綠燈 ，用邏輯量‘1’和‘0’分別代表交通燈的亮、滅。由項目即可列出真值表，再根據真值表寫出邏輯式如下： RA = QB YA = QB’QA GA = QB’QA’ RB = QB’ YB = QB QA GB = QB QA’ 主控電路屬于時序邏輯電路，狀態控制器是系統的核心部分，由它決定交通燈處于哪一個運行狀態。從而使相應的交通燈點亮，并決定下一個狀態的預置電路該預置的信號燈的預置值。根據上面的邏輯式就可以通過門電路畫出交通燈的輸出電路了，我才用的是與門74LS08芯片和非門74LS04芯片,將狀態轉化控制器74160輸出的信號處理后交由交通燈顯示，電路如下圖：
圖3-7 輸出門電路圖 3.4.交通燈顯示 本設計的最后一部分就是交通燈顯示模塊，分為南北B街和東西A街，時間由數碼管顯示，如下圖： 
圖3-8 交通燈顯示模塊電路圖
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