数字电子电路课程设计数字交通灯的设计.docx

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数字电子电路课程设计数字交通灯的设计

数字电子电路课程设计

数字交通灯

摘要

此电路由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲，两块74LS192芯片级联成61进制倒计时器，计时器输出的数据通过两块74LS48译码器最终由两块七段数码管显示出来。

计时部分由倒计时器与逻辑门构成定时器，在每隔55秒或5秒输出一个脉冲，触发状态控制器工作。

状态控制器控制着信号灯的转换。

1引言

交通灯是我们最常见的系统，随着科技的日益创新，交通灯的设计也多式多样，不同的地点不同的路况需要不同的交通灯，但其设计原理都是大同小异的。

我们这次的设计是用硬件实现交通灯的全部功能。

这里用简单的电路来介绍交通灯的工作原理。

介绍了数字电子技术中非常重要的几个芯片：

定时器NE555、4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192、七段显示译码器74LS48、带小数点（DP）的七段数码管、数据分配器74LS138。

随着社会的发展，电子技术也日新月异，因而掌握这门技术至关重要。

2总体方案论证与设计

1、方案

方案1：

由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲，两块74LS192芯片级联成61进制倒计时器，计时器输出的数据通过两块74LS48译码器和两块七段数码管显示出来。

由倒计时器与逻辑门构成定时器，在每隔55秒或5秒输出一个脉冲，触发状态控制器工作。

状态控制器控制着信号灯的转换。

方案2：

方案2与方案1很大一部分都相同，就定时器那一块有差异。

定时器由两块74LS162（4位十进制同步计数器）进行计数而不用倒计时器计数。

综合考虑，方案1比方案2所用的器件要少，比较经济。

而且方案1容易连接。

易于生成。

所以选择方案1比较好。

2、信号转换

状态1（00）：

东西方向车道的绿灯亮，车道，人行道通行；南北方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行。

状态2（01）：

东西方向车道的黄灯亮，车道，人行道缓行；南北方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；

状态3（10）：

东西方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；南北方向车道的绿灯亮，车道，人行道通行；

状态4（11）：

东西方向车道的红灯亮，车道，人行道禁止通行；南北方向车的黄灯亮，车道，人行道缓行；

3具体逻辑电路设计

3.1秒脉冲

系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供，多谐振荡器如图1—1（a）所示，图中NE555外引线排列如图1—1（b）所示。

其中1脚是电路地GND；8脚是正电源端Ucc，工作电压范围为5~18V；2脚是低触发端TR；3脚是输出端OUT；4脚是主复位端R；5脚是控制电压端Uc；6脚是高触发端TH；7脚放电端DISC。

R1、R2和C为定时电阻和电容，C1为电压控制端稳定电容。

在信号的输出端产生矩形脉冲，其振荡频率为f=1.44/（R1+2R2）C。