设计一个十字路口交通灯控制电路.doc

多学时电子技术综合设计报告时间：2014春季学期 学号：1120810226 姓名：余海涛02设计一个十字路口交通灯控制电路一、设计要求：要求：东西方向通行（南北方向禁止通行）东西向绿灯亮10秒（南北方向禁止通行红灯亮15秒）后东西向黄灯亮5秒；接着南北方向通行（东西方向禁止通行）南北向绿灯亮10秒（东西方向禁止通行红灯亮15秒）后南北向黄灯亮5秒；黄灯亮时，蜂鸣器发出警告声响。如图综合图2所示。二、设计原理： 用两片74LS161芯片组合成30进制的计数器，其中第一个芯片是16进制的计数器； 通过逻辑关系，分别用逻辑门控制1道和2道的红、黄、绿的亮灭，其真值表如下：脉冲次数Q5Q4Q3Q2Q1Q01绿1黄1红2绿2黄2红100000010000120000011000013000010100001400001110000150001001000016000101100001700011010000180001111000019001000100001100010011000011100101001000112001011010001130011000100011400110101000115001110010001160011110011001701000000110018010001001100190100100011002001001100110021010100001100220101010011002301011 000110024010111001100250110000011002601100100101027011010001010280110110010102901110000101030011101001010用数码管显示计数。三、方案选择：本方案采用两片二进制芯片74LS161组合成30进制的计数器来产生不同脉冲。在组合成30进制的计数器时，我采用的是个位上是16进制（即输出1111时进位），当出现“11101”是通过八输入与非门反馈清零，得到30进制的计数器。这样做的原因是输出的脉冲信号连续（即从00000到11010），利于列卡诺图化简逻辑关系。正是因为如此，所以下图最后左边数码管（高位）的显示“1”代表十进制中的16，右边数码管（低位）显示的0代表十进制中的0；1代表十进制中的1；2代表十进制中的2；3代表十进制中的3；4代表十进制中的4；5代表十进制中的5；6代表十进制中的6；7代表十进制中的7；8代表十进制中的8；9代表十进制中的9；代表十进制中的10；代表十进制中的11；代表十进制中12；代表十进制中13； 代表十进制中14；代表十进制中15。上图显示的是由两片74LS16芯片组成的30进制计数器，当第30脉冲来临时由于八输入与非门的作用，使得两个芯片的CLR输入端置零，因此整个计数器清零，采用的是反馈复位法。四、元器件选择及参数计算：74LS161两片、74LS02一个二输入四或非门、74LS27一个三输入三或非门、74LS08 一个二输入四与门、74LS21三个四输入二与门、函数信号发生器一个用于产生触发脉冲、74LS30一个八输入与非门、74LS05一个集电极开路六反相器、红黄绿灯各两个、蜂鸣器一个、74LS32两个二输入端四或门、导线若干。五、设计电路：1、第一秒：2、 第十秒：3、第15秒：4、第25秒：5、第30秒：6、 总电路图：四、 设计总结：1、调试过程中遇到的问题：在连好电路进行调试时，并不能按预期顺序实现交通灯的控制，南北向绿灯正常亮10秒钟后，黄灯接着闪亮一次，再亮五秒。2、对所遇到问题的分析、处理、解决方法：对逻辑电路进行检查后，我发现由于我把输出端的与非关系错误的连成了与的关系，主要是由于卡诺图化简时出了问题，后来我把所有的化简重新化简了一遍，找出了毛病。3、设计收获和心得体会：通过这次设计，我第一次使用161的进位功能，加深了对161的理解。另外开始设计时头脑一片空白，后来经过列真值表，写出逻辑关系式，发现问题的思路非常简单。