【正文】 的 解決方 法： 使 NSY= DR + EQ FQ ， EWY= DR + EQ FQ ，即將原來(lái)的兩輸入與門改為在與門之后增加一級(jí)兩輸入或門， 其中一個(gè)輸入端為 DR ，即將 DR 經(jīng)過(guò)一級(jí)非門后輸出，另一個(gè)輸出端為原來(lái)兩輸入與門的輸出 ( EQ FQ 的輸出或 EQ FQ 的輸出 )。 雖然 NSG= FQ ，在夜間由于 FQ =0，則 NSG 0? ，即南北紅燈不亮。 (2) 在夜間由于 0?FQ ,EWR= FQ =1 的解決方法：令 EWR= DR FQ ，即將 EWR 與 FQ之間的連線改為兩輸入的與門 。解決辦法如下： (1) 在夜間由于 EQ = FQ ,將原兩輸入與門改為三輸入與門。在夜間由于 DR =0使所有的 74LS164 的 Q 端清零，因此會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題： (1) NSG= EQ FQ ，由于夜間 Q 端均為低電平，則 NSG 為高電平，即南北綠燈點(diǎn)計(jì)數(shù)器輸出 南北信號(hào) 東西信號(hào) QA QB QC QD QE QF 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 NSG NSY NSR 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 EWG EWY EWR 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 16 亮，不符合課設(shè)要求，所以 NSG的表達(dá)式需要修改； (2) ?EWR FQ ，由于夜間 Q 端均為低電平，則 EWR 為高電平，即東西紅燈點(diǎn)亮，也不符合課設(shè) 要求，所以 EWR 的表達(dá)式需要修改； (3) EQNSY? FQ , FQEWY? EQ 由于夜間 EQ 、 FQ 均為低電平時(shí)，則 NSY、EWY 為低電平，即南北和東西方向的黃燈不能點(diǎn)亮，同樣不符合課設(shè)要求，所以 NSY、EWY 的表達(dá)式需要修改。白天 DR 為高電平， 74LS164 循環(huán)工作。白天和夜間綜合考慮組合邏輯電路表達(dá)式和門電路的修改按設(shè)計(jì)要求，夜間僅有南北和東西方向的黃燈點(diǎn)亮，而其它燈熄滅。本次課設(shè)非門選用 TTL 集成門 74LS04，與門選用 TTL 集成門 74LS08。夜晚工作方式也需要組合邏輯電路的功能以及秒脈沖通過(guò)與門實(shí)現(xiàn)。 表 42 74LS74功能表 輸入 輸出 SD RD CP D Qn+1 Qn 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 ↑ 1 1 0 1 1 ↑ 0 0 1 1 1 ↓ Qn Qn 15 控制電路 模塊 邏輯控制電路是本設(shè)計(jì)的核心電路，由它控制交通信號(hào)燈按要求方式點(diǎn)亮 (一般經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路去控制信號(hào)燈 )。 DS 、 DR 的低電平使輸出預(yù)置或清除，而與其它輸入端的電平無(wú)關(guān)。本次課程設(shè)計(jì)使用兩個(gè) D觸發(fā)器組成 4分頻器電路，如圖 47所示： RD CP AB QA QB QC QD QE QF QG QH L L L L L L L L L H L QAO QBO QCO QDO QEO QFO QGO QHO H ↑ HH H QAN QBN QCN QDN QEN QFN QGN H ↑ L L QAN QBN QCN QDN QEN QFN QGN H ↑ L L QAN QBN QCN QDN QEN QFN QGN 14 1D21Q5~1Q6~1CLR11CLK3~1PR41D21Q5~1Q6~1CLR11CLK3~1PR4 圖 47 四分頻的電路原理圖 74LS74 是一個(gè)邊沿觸發(fā)器數(shù)字電路器件，每個(gè)器件中包含兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的邊沿觸發(fā) d觸發(fā)器電路模 塊。為了使整體電路工作步調(diào)一致， 4 秒脈沖應(yīng)該利用秒脈沖經(jīng)分頻獲得，這就需要設(shè)計(jì)一個(gè) 4 分頻器電路。QA3QB4QC5QD6A1B2CLK8QE10QF11QG12QH13~CLR9 圖 45 74LS164引腳圖 表 41 74LS164功能表器 原理表 輸入 輸出 清零 時(shí)鐘 串入 13 應(yīng)用電路：用 74LS164 組成的 12進(jìn)制扭 環(huán)型計(jì)數(shù)器電路 ，其電路圖如下圖 46所示： amp。 計(jì)數(shù)模塊 由信號(hào)燈白天點(diǎn)亮流程圖可以得知，任何方向的信號(hào)燈的一個(gè)工作循環(huán)為十二進(jìn)制（綠、黃、紅的時(shí)間比例為 5： 1： 6），因此需要設(shè)計(jì)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，循環(huán)工作控制白天信號(hào)燈的點(diǎn)亮。再次課程設(shè)計(jì)中要求輸出 T=1S，選取電容 C2=1uf， R2=560k 歐姆，根據(jù)震蕩周期計(jì)算，選擇電阻 R1=434K 歐姆。秒脈沖產(chǎn)生電路實(shí)際就是一個(gè)多諧振蕩電路，它可以是用門電路和電阻、電容組成的多諧振蕩電路，也可以是用定時(shí)器 555(圖 42是 555 定時(shí)器的原理圖，圖43 是 555 定時(shí)器的引腳圖 )和電阻、電容組成的多諧振蕩器。 直流穩(wěn)壓電源包括變壓器降壓、二極管（或整流橋）整流、電容濾波、集成穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓四部分。本次課設(shè)設(shè)計(jì)的交通信號(hào)燈控制電路需要使用穩(wěn)定的 5V 直流穩(wěn)壓電源來(lái)驅(qū)動(dòng)各芯片使電路其正常工作。直流穩(wěn)壓電源的任務(wù)是為整體電路提供直流電源。 其整體電路框圖如 32圖所示： 東西信號(hào)燈 南北信號(hào)燈 組合邏輯電路 十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 四分頻器 秒脈沖產(chǎn)生電路 系統(tǒng)電源 工作方式控制開(kāi)關(guān)關(guān) 圖 31 交通燈工作換燈流程圖 南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮 5t 南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮 1t 南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮 5t 南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮 1t 9 圖 32 整體電路框圖 4 單元模塊 根據(jù)交通信號(hào)燈的工作方式，設(shè)計(jì)電路分為電源模塊、秒脈沖發(fā)生模塊、計(jì) 數(shù)模塊、分頻模塊和控制電路模塊五部分，這五個(gè)模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)如下。因此采用組合邏輯設(shè)計(jì)。要求設(shè)置一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)，用它控制白天和夜間工作方式。信號(hào)燈采用 LED 紅、綠、黃發(fā)光二極管模擬（白天點(diǎn)亮?xí)r的 工作換燈流程 圖 如圖 31所示）。 如果以 4 秒 )2()2( 2121 RRCRRT ????? 作為時(shí)間計(jì) 量單位，則某一方向綠、黃、紅三種指示燈點(diǎn)亮的時(shí)間比例為 5： 1： 6。 總體設(shè)計(jì)要求 1 信號(hào)燈白天工作要求 某方向綠燈點(diǎn)亮 20 秒，然后黃燈點(diǎn)亮 4秒，最后紅燈點(diǎn)亮 24 秒。為了加強(qiáng)道路交通安全，減少事故的發(fā)生，提高道路的使用效率，交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)尤 為必要， 同時(shí)，設(shè)計(jì) 交通信號(hào)燈 所應(yīng)用的知識(shí)涉及范圍廣，通過(guò)設(shè)計(jì)可以牢固掌握所學(xué)理論知識(shí)， 有利于 電子 技術(shù)的學(xué)習(xí) ，將理論與實(shí)際有機(jī)聯(lián)系起來(lái) ，有利于對(duì)電子器件的功能和作用有