交通灯控制电路设计数字电子技术课程设计报告(3)

3.3.1.3译码显示电路

CD4511可以把8421编码的二进制数译成七段输出a、b、c、d、e、f、g，用以驱动共阴极数码管。译码显示电路如图3.4所示：

图3.4译码显示电路设计图

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3.3.1.4状态控制电路

用倒计时控制灯的变化，先将图示状态0、1、2、3编码为00、01、10、11，当倒计时为30、20、5的时候产生一个信号给状态转换的电路，而这个信号是电平信号的话就很难实现，所以又用了边沿触发，此时用计数器表示状态，取其低两位的计数态00、01、10、11为灯的状态，这样的话，来一个边沿信号就能使计数器加一，实现上述四状态转换。画出状态控制电路信号转换表如表3.2所示：

表3.2 状态控制电路信号转换表

高位

Q7Q6Q5Q4

低位

Q3Q2Q1Q0

状态转换信号

? ? ? ?

0011 0010 0000

由表得出CP（?）的表达式：

0000 0000 0101

CP(?)?Q5(?)?Q4(?)?Q2(?)Q1(?)Q0(?)?Q5(?)?Q（4?）用与非门和非门实现电路图如图3.5：

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图3.5状态显示电路设计图

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3.3.1.5灯显示电路

首先要把控制的脉冲接入计数器74LS193的非减数的脉冲端，因为脉冲主要有四个，四个为一个循环，只取计数器的低位两位即可，除了让计数器工作的接入端需要接电平外，其他端都不用接，计数器的低位两位即可组成00、01、10、11四种状态。用G11、Y1、R11表示主干道车道的绿灯、黄灯、红灯，G12、R12表示主干道人行道的绿灯、红灯；用G21、Y2、R21表示支干道车道的绿灯、黄灯、红灯，G22、R22表示支干道人行道的绿灯、红灯，得出状态表如表3.3所示。

表3.3 灯显示电路状态表

状态

主车道

支车道

主人行道

支人行道

y1y0 00 01 10 11

G11 Y1 R11 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0

G21 Y2 R21 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1

G12 R12 0 1 0 1 1 0 0 1

G22 R22 1 0 0 1 0 1 0 1

由表得个各个灯的逻辑表达式：

G11?G12?y1y0

Y1?y1y0 R11?y1

R12?y1?y1y0 G21?G22?y1y0

Y2?y1y0 R21?y1

R22?y1?y1y0

为了让黄灯能秒闪亮一次，可以在黄灯前加入一个与门，把黄灯发亮的信号当成

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是与门的开通信号，与门的另一端接入时间脉冲，那么黄灯就可以实现每秒闪亮一次的功能。画出灯显示电路如图3.6所示：

3.3.2原件参数选择

取R1=60kW（可调），R2=100 kW，C=4.7uF。即可实现调出1Hz的矩型方波。在输出端接上了一个开关，可以控制系统工作的开始和暂停。

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