数字电路课程设计交通灯.docx

系
（部）:
专
业:
班
级:
姓
名:
学
号:
成
绩:
指导老师:
开课时间:
李海霞
2012-2013 学年二学期
数字逻辑电路设计
课程设计报告
三系
通信工程
2011 级 <，计数器可由74LS192实现, 控制器可由D触发器实现。
2设计原理和功能
甲车道和乙车道的十字路口交通灯系统，每条道路设一组信号灯，每组信号 灯由红、黄、绿3个灯组成，绿灯表示允许车辆通行，红灯表示禁止通行，黄灯 为过渡灯，表示该车道上已过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆禁止通 行。

2. 1基本功能
东西方向和南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设
为35s。时间可设置修改。
在绿灯转为红灯时，黄灯先亮5s,才能变换运行车道。
黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。
东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用 显示器进行显示。

图1..3总设计框图
2、单元电路设计

1. 1 555定时器
555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发 器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时,则电压比较器C1 的反相输入端的电压为2VCC /3, C2的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输 入端TR的电压小于VCC/3,则比较器C2的输出为0,可使RS触发器置1, 使输出端0UT=lo如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3,同时TR端的电压 大于VCC/3,则Cl的输出为0, C2的输出为1,可将RS触发器置0,使输 出为0电平。
它的各个引脚功能如下：
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
2脚：低触发端
3脚：输出端Vo
4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH 处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压, 当该端不用时，，以防引入干扰。
6脚：TH高触发端。
7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
8脚：外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4. 5 ~ 16V, CMOS型时基电 路VCC的范围为3 ~ 18Vo 一般用5V。
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器Al、A2基准电压分别为的情况下，
555定时器的功能表如表所示
清零端
高触发端TH
低触发端
Q
放电管T
功能
0
X
X
0
导通
直接清零
1
0
1
X
保持上一状态
保持上一状态
1
1
0
1
截止
置1
1
0
0
1
截止
置1
1
1
1
0
导通
清零
表 2. 1. 1
1. 2 74LS138
74LS138为3线一8线译码器，共有54LS138和74LS138两种线路结构型
式。
工作原理
当一个选通端(E1)为高电平，另两个选通端((/E2))和/(E3))为低电 平时，可将地址端(AO、Al、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电 平译出。比如：A2A1AO=11O时，则Y6输出端输出低电平信号。
利用El、E2和E3可级联扩展成24线译码器；若外接一个反相器还可 级联扩展成32线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。
可用在8086的译码电路中，扩展内存。
引脚功能如图
(PDIP, SOIC)
TOP VIEW
诃Vcc
15] Y0 (Y5)
Y1 (YT)
13] Y2 (¥5) 回 Y3 (Y3)
可丫4网
io] Y5 (Y5) 可Y6 (丽
图 2.
A0~A2：地址输入端
STA (E1)：选通端
/STB (/E2)、/STC (/E3)：选通端(低电平有效)
/Y0~/Y7：输出端(低电平有效)
VCC：电源正
GND：地
真值表如表
输入
输出
ST
A
/ST
B
/ST
C
A2
A1
AO
/Y0
/Y1
/Y2
/Y3
/Y4
/Y5
/Y6
/Y7
X
H
X
X
X
X
H
H
H
H
H
H
H
H
X
X
H
X
X
X
H
H
H
H
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L
X
X
X
X
X
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