交通灯课程计报告.doc

交通灯显示电路 此电路就实现一个功能，通过此电路来实现对主干道、支干道红绿黄灯的有序控制。 一般情况下的交通灯有四种状态： 主干道绿灯亮，支干道红灯亮 主干道黄灯亮，支干道红灯亮 主干道红灯亮，支干道路灯亮 主干道红灯亮，支干道黄灯亮 (注：其中红灯亮30秒，绿灯亮25秒，黄灯亮5秒) 这四种状态我们分别编码为00、01、10、11，分别用S1、S2、S3、S4来表示，红绿黄灯亮我们用0表示，红绿黄灯熄我们用1表示，主干道的红灯、绿灯、黄灯分别用代号M_R、M_G、M_Y来表示，而支干道的红灯、绿灯、黄灯分别用S_R、S_G、S_Y来表示。他们之间的状态表如下： M_R M_G M_Y S_R S_G S_Y 00 01 1 0 1 0 1 1 01 10 1 1 0 0 1 1 10 11 0 1 1 1 0 1 11 00 0 1 1 1 1 0 我们通过74112芯片（Dual J-K Fild Fold With Preset Reset）来实现状态的转换，其状态转换图如下： 我们通过卡若图经行化简，根据公式=+不难得出： == ==1 而利用74HC139（Dual 2 To 4 Line）对主干道、支干道的红绿黄灯的控制进行译码，其引脚如图XX所示，功能表如图XX所示 输入 输出 1 X X 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 由于74HC139是2-4译码器，而主、支干道的红绿黄灯加起来总共有6盏，而74HC139是2-4译码器，只有四个输出口，所以主、支干道的红灯需要用黄、绿灯来表示，即M_R=、S_R=,译码表如图XX所示 状态 主干道 支干道 红灯 备注 S0 S1 M_G M_Y S_G S_Y M_R S_R 这里的“1”表示交通灯熄，相反“0”则表示亮 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 如果我们只看图XX的译码表中的状态栏、主干道、支干道中的S0、S1、 M_G、 M_Y、 S_G、 S_Y，会很容易与图XX中的A0、A1、Y0 、Y1、 Y2、 Y3一一对应起来，这也就是才有2-4译码器的原因。自此，交通灯显示电路介绍完毕，其具体电路图如图XX 图：交通灯显示电路 秒脉冲产生电路 由于石英晶体振荡器的稳定度及频率的精确度很高，通常选用石英晶体构成振荡器电路，产生标准的时钟信号。图中选用频率为32768Hz 的晶振，常取晶振的频率32768Hz,因其内部有15 级2 分频集成电路，所以输出端正好可得到1Hz 的标准脉冲。电路图如 2.7 所示，该电路产生的频率为： f=1.43/(15000+68×103×20)×10×10-6=1Hz 图XX:秒脉冲电路图 定时电路 此电路是定时电路，主要是用来定时，我们通过四片74190芯片（Synchronous Up/Down Counter With Mode Control）来产生30S和25S的定时，74190芯片是一个BCD同步计时器，它具有顺记和倒记时功能（通过选通第5引脚）。它的引脚如图XX所示,其功能表如图XX所示。 我们通过观察74190芯片的引脚图并结合其时序图可知：为使能端，低电平有效。当为低电平的时候，选择的是减法计时；当它是高电平的时候，选择的是加法计时。为低电平的时候，QA,QB,QC,QD置数。为加法进位输出位，当有进位产生的时候，就输出低电平；TC为减法借位输出位，当有借位产生的时候就输出高电平。CLK为时钟脉冲输入端,它是上升沿有效，每来一个上升沿，输出位A、B、C、D就会自动加1。 如图XX,所示U0、U1所级联的是一个30S定时器，U2、U3所级联的是一个25S定时器，他们采用的是倒数计时，主要是为了便于数码管的显示。虽然是倒计时，但我们不采用借位输出，而采用进位输出，他两其实就是取反的关系。这样做的原因主要是为了控制J-K触发器的状态转换，具体见图XX 如图XX中， 所表示的是30s定时器进位输出的波形，很容易看出每隔30s就会产生一个进位，即低电平。 所表示的是25s定时器进位输出的波