交通灯实习报告.doc

西安邮电学院
数字电路课程设计报告书
系部名称
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电子工程学院
学生姓名
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（23）
专业名称
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电子与信息工程
班 级
：
实习时间
：
2009年12月13日至2009年12月26日
题目：交通灯控制器
一 实验目的
通过本次实习利用所给器材和要实现的电路功能结合理论知识实际要求设计出合理的电路，达到深刻理解理论知识和其与实际运用的差异，初步掌握模拟与数字逻辑电路系统设计的基本方法。
二 实验要求
本次实习通过所学的《数字电路逻辑与设计》设计一个十字路口处的交通灯，分为主干道和支干道，主干道和支干道的红、绿、黄灯依次亮灭，并且有数码管显示时间。主干道绿灯亮的时间比支干道绿灯亮的时间长（本实验设计中主干道绿灯亮10秒，支干道亮6秒，两支路黄灯都亮2秒）。两路交通灯依次亮灭并且有数码管倒计时显示时间。电路在四种状态（00，01，10，11）下循环显示。
具体方案图如下：
支干道红灯亮
主干道绿灯亮
倒计时10s


主干道黄灯亮
支干道红灯亮
倒计时2s

主干道红灯亮
支干道绿灯亮
倒计时6s

主干道红灯亮
支干道黄灯亮
倒计时2s
三 使用元件
74LS139 双二—四译码器1个
74LS00四—二输入与非门1个
74LS04六一输入非门2个
74LS161同步计数器2个
74LS47七段译码器1个
74LS555定时器1个
面包板1块
数码管1个
发光二极管6个（红黄绿各2个）
电容： 1个， 1个
电阻： 1个， 150KΩ 1个，100Ω 3个
四 总体方案的设计
手动控制模块
交通灯显示模块
时钟脉冲模块
控制电路模块
时间显示模块
本实验利用555定时器电路产生频率为1 HZ的稳定脉冲，将脉冲输入两个级联的74LS161（四位二进制计数器）作为计数器控制模块，其输出为计数累加，要想实现数码管倒计时让其输出端通过非门74 LS04实现减计数，然后与74LS48 相连，即可在数码管上实现倒计时。A片控制数码管，B片通过74LS139二四译码器控制交通灯。通过B片计数反馈至A片并置位A片分频实现模值为10、2、6三种并循环显示。实现数码管倒计时和交通灯的亮灭情况。
五 单元电路的设计
时钟模块单元：
、 、，为系统提供稳定时钟脉冲。
原理图如下：
主控电路单元：
两片级联计数器74LS161接收脉冲后分别进行加法计数，A片161通过B片反馈置位实现模值为10、2、6三种分频计数来控制数码管计时显示；B片161通过输出口Q1和Q0作为二四译码器输入来控制控制交通灯。
部分原理图如下：
交通灯显示模块：
由上述交通灯具体流程图列出真值表，再结合二四译码器真值表找出对应关系连线交通灯即可。
二四译码器真值表：
B A
Y3 Y2 Y1 Y0
1
× ×
1 1 1 1
0
0 0
1 1 1 0
0
0 1
1 1 0 1
0
1 0
1 0 1 1
0
1 1
0 1 1 1
交通灯循环显示真值表如下（灯亮用1表示，灭用0表示）：
Q1
Q0
主 红(R)
主 黄(Y)
主 绿(G)
支 红(r)
支 黄(y)
支 绿(g)
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
部分原理图如下：
时间（数码管）显示模块：
数码管计时是通过两片级联的74LS 161计数器实现的，由于74LS 161是加计数方式，要实现数码管的倒计时则需在74LS 161各输出端口加非门即可，实验中让输出端口经过74LS04，最后接入74LS47七段译码器连接共阴极数码管实