【正文】 狀態(tài) S0 時(shí)開(kāi)始 60s 計(jì)數(shù)； 60s后產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，使計(jì)數(shù)器歸零，主控制器進(jìn)入狀態(tài) S1，計(jì)數(shù)器開(kāi)始 5s 計(jì)數(shù)；5s后又產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，使計(jì)數(shù)器歸零，主控制器進(jìn)入狀態(tài) S2，計(jì)數(shù)器開(kāi)始 50s 計(jì)數(shù)； 50s后也產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，使計(jì)數(shù)器歸零，主控制器進(jìn)入狀態(tài) S3，計(jì)數(shù)器又開(kāi)始 5s 計(jì)數(shù)； 5s 后同樣產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，使計(jì)數(shù)器歸零，主控制器回到狀態(tài) S0，開(kāi)始新 10 一輪循環(huán)。可選用集成異步十進(jìn)制加法記數(shù)器 (74LS90)。 圖 計(jì)數(shù)器 (利用 74LS90 正計(jì)數(shù)功能 ) 控制信號(hào)燈的譯碼電路的真值表 主控制器的 4種狀態(tài)分別要控制主 、支干道紅、黃、綠燈的亮與滅。 表 控制信號(hào)燈的譯碼電路的真值表 主控制器狀態(tài) 主干道 支干道 X1 X0 紅燈 R 黃燈 Y 綠燈 G 紅燈 r 黃燈 y 綠燈 g 11 S0 0 0 S1 0 1 S2 1 0 S3 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 根據(jù)功能要求采用以下 邏輯門(mén)電路構(gòu)成：門(mén)電路是數(shù)字邏輯電路的基本組成單元，門(mén)電路按邏輯功能可分為：與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)以及與非門(mén)、或非門(mén)、異或門(mén)、同或門(mén)、與或非門(mén)。各種集成門(mén)電路通常都封裝在集成芯片內(nèi)。為雙列直插式集成電路的右下方通常是地線(xiàn) GND，左上方引腳一般是電源線(xiàn) VCC，其它引腳 的用途如圖中符號(hào)所示，每個(gè)集成電路都有自己的代號(hào)，與代號(hào)對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)形象地說(shuō)明了集成電路的用途。 74LS0 74LS00、 74LS20 引腳圖如下圖所示： 圖 74LS04 六非門(mén)內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳圖 12 圖 74LS00 四入與非門(mén)內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳圖 圖 7420 四輸出與非門(mén)內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳圖 狀態(tài)譯碼電路 根據(jù)燈控函數(shù)邏輯表達(dá)式 ,可畫(huà)出由與門(mén)和非門(mén)組成的狀態(tài)譯碼器電路 ,如圖所示。 13 圖 態(tài)譯碼電路 5 譯碼顯示電路 譯碼顯示電路主要是由共陽(yáng)極 LED 七段數(shù)碼管， 74LS247 譯碼器組成。若顯示器共陽(yáng)極連接，則對(duì)應(yīng)陽(yáng)極接高電平的字段發(fā)光；而顯示器共陰極連接，則接低電平的字段發(fā)光。輸出數(shù)碼各位的權(quán)從高位到低位分別為 1； 數(shù)碼連接譯碼電路 74LS247 是一種 BCD 碼輸入端 ,其中 D 是高電位 。 555 定時(shí)器的引腳 定時(shí)器 555 定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳排列圖，如內(nèi)部電路圖 ， 引腳排列圖。比較器 C1的參考電壓為2VCC/3 加在同相輸入端 C2的參考電壓為 VCC/3 加在反相輸入端，兩者均由分在器上取得。當(dāng) 2 端的輸入高電壓高 于 VCC/3時(shí)， C2輸出為 1；當(dāng)輸入電壓低于 VCC/3時(shí)， C2 的輸出為 0，使基本觸發(fā)器置 1； ★ 3端 U0為輸出端； ★ 4端是復(fù)位端，當(dāng) =0時(shí)，基本觸發(fā)器直接置 0，使 Q=0， =1； ★ 3端 UDD 為電壓控制端，如果 CO 端另加控制電壓，則可以改變 C1， C2的參考電壓。當(dāng)基本觸發(fā)器的 =1 時(shí)，放電晶體管 T 導(dǎo)通，外接電容元件通過(guò) T放電； ★ 8端 VCC為電源端，可在 范圍內(nèi)使用，若為 CMOS 電路，則 VCC=318V。 表 55 定時(shí)器功能表 輸入 輸出 閥值輸入 觸發(fā)輸入 復(fù)位 輸出 放電管 T X DDDDDDUUU323232??? DDDDDDUUUX313131??? 0 1 1 1 0 1 0 不變 導(dǎo)通 截止 導(dǎo)通 不變 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 多諧振蕩器產(chǎn)生矩形波的自激振蕩電路，由于矩形波包含和高次諧波成分，因此稱(chēng)為多諧振蕩器。多諧振蕩器也稱(chēng)無(wú)穩(wěn) 19 態(tài)觸發(fā)器，它沒(méi)有穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)毋須外加發(fā)脈沖，就能輸出一定頻率的矩形脈沖（自激振蕩）。只需在 +VCC端接上 +3V 的電源，就能在 3腳產(chǎn)生周期性的方波。這時(shí)， Q＝ 1，放電管 T導(dǎo)通，電容 C通過(guò) 2R和 T 放電， CU下降。由 于 Q＝ 0，放電管 T截止， CCU又經(jīng)過(guò) 1R和2R對(duì)電容 C充電。 第一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)的脈沖寬度 1PT，即 C從CCU31充電上升到CCU32所需的 ? ? )( 21211 RRCRRTP ???? () 第二個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)的脈沖寬度 2PT，即 CU從CCU32放電下降到CCU31所需的時(shí)間： 20 CRCRTP 222 ?? () CRRTTT PP )( 2121 ???? () TTqCRRTfP 121 )2(???? 由式可得 ,占空比大于總是 %50。 ★將秒脈沖信號(hào)送入主控制器的 CP端，觀(guān)察主控制器的狀態(tài)是否是按 00、 0 1 00?的規(guī)律變化。 ★把主控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào) X X0 接至信號(hào)燈的譯碼電路，觀(guān)察 6 個(gè)發(fā)光二極管是否按設(shè)計(jì)要求發(fā)光。 以上是本次設(shè)計(jì)的全過(guò)程，由以上分析知此設(shè)計(jì)所需材料有： 3 片 74LS90、 2 片74LS247 和 2個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管、 1個(gè) 555 定時(shí)器、 3片 74LS0 2片 74LS 1片 74LS00、21個(gè) 1k 電阻、 2個(gè) 電阻。 21 8 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)此次交通控制信號(hào)燈的分析和設(shè)計(jì)，我深深感到學(xué)好數(shù)字邏輯電路的重要性。通 過(guò)此次焊接使我的焊接技術(shù)得到了加強(qiáng)，動(dòng)手能力也有了進(jìn)一步的提高，它鍛煉了我的分析、設(shè)計(jì)動(dòng)手的能力，培養(yǎng)我思考問(wèn)題的全面性。在工作中要學(xué)會(huì)與人合作的態(tài)度，認(rèn)真聽(tīng)取別人的意見(jiàn)，這樣做起事情來(lái)就可以事倍功半。在每次設(shè)計(jì)遇 到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順