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十字路口交通信号灯控制电路的设计报告十字路口交通信号灯控制电路的设计报告一．设计要求：a.控制南北，东西两个方向车辆轮流通行。b.每个方向有红，黄，绿三色信号灯。c.每个方向每次允许通过五个单位时间，即绿灯亮五个单位时间；从允许通过到禁止通行的过渡时间为1，即黄灯亮1个单位时间；当某个方向的红灯亮时，另一个方向的绿灯亮。d.电路具有自启动能力。e.每个路口显示等待时间。二．设计方案：1．整体方案设计：按照设计要求，可把设计工作分成二个步骤来实施：第一是实现三色交通信号灯的控制，即使得信号灯能按要求的时间间隔轮流点亮。第二是实现倒计时功能，即配合信号灯的数码显示功能。所以只要分别把这两个电路设计出来，然后接上相同的单位时间脉冲就可以了。所用元器件：5V电源一个，74LS290芯片一片，7448芯片一片，7段数码显示管一个，D触发器六个，555定时器一个，电容一个，电阻二个，非门，与非门，与门若干。要实现控制信号灯的要求，我们可以用几个D触发器组成一个扭环计数器，然后通过具体分析信号灯的状态，列出其真值表，得出其表达式后，只要通过一些转换关系，把信号灯接到适当的端口即可；而数码显示功能则可通过一个74290计数器与一个7448译码器和一个数码管的适当端口相连实现。而单位时间脉冲又可以用555计时器来实现。可画出如下的总体设计方案图2.各单元电路设计：a.六进制扭环计数电路：根据D触发器Qn+1=D的特征，可设计出如图1所示的六进制扭环电路；为了连接信号灯，则须按照设计要求列出真值表如表1；(注：sg，sy,sr表示南北方向的绿黄红灯;eg,ey,er表示东西方向的绿黄红灯)；根据真值表可计算出每只信号灯的表达式：Sg=Q4Q5；Sy=Q4Q5；Sr=Q5；Er=Q5；Eg=Q4Q5；Ey=Q4Q5；1单位时间电路(555产生cp)译码电路(7448)信号灯显示数码显示扭环计数器(D触发器构成)十字路口交通信号灯控制电路的设计报告依照表达式，经过适当的与非变化则可接出相应的信号灯，(连接方法见总设计图)在些不再赘述。b.74290六进制计数器与7448译码器的连接：首先要在290芯片上实现六进制计数，即要在计数器输出6时收到一个置零的信号，通过290的功能表可知其置零只要在R01,R02端同时输入1，且(图1)Q0Q1Q2Q3Q4Q5SgSySrEgEyEr000000100001100000100001110000100001111000100001111100100001111110010001111111001100011111001100001111001100000111001100000011001100000001001010000000100001(表1)R91,R92端同时输入零则可，于是可得出290的连接方法如下：2十字路口交通信号灯控制电路的设计报告其次，是通过290的4，5，8，9这几个输出端与7448译码器的输入端相连实现倒数功能，即输入1，2，3，4，5，输出5，4，3，2，1；列真值表如下(注：QDQCQBQA为74290的输出端；DBCA为7448的输入端)：QDQCQBQADBCA0000010100010100001000110011000101010000根据真值表可列出表达式：A=QA，B=QB，C=QCQB，D=QD按照表达式可很容易连接出电路，具体接法见总设计图。然后，根据下图可连接7448与数码管，A，B，C，D为输入端，与74290连接，至此，此设计的主体部分已设计连接完毕。c.555计时器的连接方法：555计时器组成的单位时间脉冲发生器如图所示，电阻75千欧接到8和7号端口之间，4号端口接高电平，R2置0，6号端口接到2号端口。电容C1，接到2和1号端口之间，5号端口悬空。电容电阻的大小看实验室条件可以自由选取，将R2置0，由频率计算公式f=1.43/((R1+2*R2)*c)得频率f，在此选频率为1，这样比较容易观察，其中图中端口3为脉冲输出。3十字路口交通信号灯控制电路的设计报告三．对设计方案和实验结果的讨论：经过实验可知，我的设计方案完全符合老师的设计要求，但这当然不是唯一的方案，也不是最好最简的方案，通过思考还可以设计出其它的方案，比如信号灯可以接到290芯片上，或者扭环计数器也要以通过RS触发器来实现，还有其它很多的可以实现二进制的电路可以应用，在显示数字的时候要求将正数的数字变成倒数的数字，可以设计用一片74290和一片7448来实现，74138将从74290出来的4位二进制的数字（有效的是QA，QB，QC三位）译码成0～7这8个输出端口，再用74148芯片将这8个端口编码成...