发布时间 : 星期日 文章十字路口交通灯课程设计报告(1)1 - 图文更新完毕开始阅读af4dfa2e4b73f242336c5f32
徐州师范大学物理与电子工程学院课程设计报告
3.2.2 74LS190D的功能设置
根据设计的要求，结合74LS190D芯片的功能和引脚图，设置一个45s、25s交替倒计时的减法计数器。
设计思路：实验中使用两片74LS190芯片，A芯片控制十位数，B芯片控制个位数。倒计时为25和45，B芯片在置数时由于都是5，所以将其的DCBA端分别接0101，即DB接电源负极，CA接电源，从而使置数端为低电平时置数为5； A芯片在置数时由于为4和2之间跳转，4的二进制码为0100,2的二进制码为0010，发现4和2的变化，可以看为CB之间10到01的变化，因而CB可以分别接在D触发器的Q端和Q’端，将D端与Q’端相接使得每次clk端出现上升沿时Q与Q’互相跳转，即可实现CB的10与01的跳转，即实现了45与25的跳转，clk端的信号来自A芯片的max/min端。
置数端信号来自两方面，一个为自锁开关还还有一个来自倒计时本身，当倒计时到00后，产生一个置数信号，因而设置了与非门，在按键按下时产生一个低电平，或是倒计时到00后产生一个低电平，此时与非有一个为0，与非后即为高电平，在使用一个与非门将高电平变成低电平从而送到置数端（load），而在实际操作过程中，发现数字跳到01时00与置数是同时进行的因而看不到00，从而想了另一个方案，因为十位0后为9（1001），利用D端出现的这个高电平触发置数的信号，使得出现99与置数是同时进行的，因而在实际操作中看不到99，现象为出现00后，产生置数，从而解决了问题。
图3-6 计数器模块主电路图
- 7 -
徐州师范大学物理与电子工程学院课程设计报告
3.3 译码器与显示模块
译码器与显示模块有两片74LS48N芯片和4个共阴数码管组成。 74LS48是BCD码到七段码的显示译码器，它可以直接驱动共阴极数码管，显示器采用SEVEN_SEG_COM_K共阴极数码管。74LS48的功能表如下： 表3-2 74LS48N功能表 十进数 或功能 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 BI RBI LT
七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。 它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下：
输入 LT H H H H H H H H H H H H H H H H x H L RBI H x x x x x x x x x x x x x x x x L x D C B A 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 x x x x 0 0 0 0 x x x x BI/RBO a 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 b 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 c 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 输出 d 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 e 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 f 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 g 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 H H H H H H H H H H H H H H H H L L H
- 8 -
徐州师范大学物理与电子工程学院课程设计报告
灭灯输入BI/RBO
BI/RBO是特殊控制端，有时作为输入，有时作为输出。当BI/RBO作输入使用且BI＝0时，无论其它输入端是什么电平，所有各段输入a～g均为0，所以字形熄灭。
试灯输入LT
当LT＝0时，BI/RBO是输出端，且RBO＝1，此时无论其它输入端是什么状态，所有各段输出a～g均为1,显示字形8。该输入端常用于检查7488本身及显示器的好坏。
动态灭零输入RBI
当LT＝1，RBI＝0且输入代码DCBA＝0000时，各段输出a～g均为低电平，与BCD码相应的字形0熄灭，故称“灭零”。利用LT=1与RBI=0可以实现某一位的“消隐”。此时BI/RBO是输出端，且RBO=0。
动态灭零输出RBO
BI/RBO作为输出使用时，受控于LT和RBI。当LT＝1且RBI＝0，输入代码DCBA=0000时，RBO=0；若LT=0或者LT＝1且RBI＝1，则RBO=1。该端主要用于显示多位数字时，多个译码器之间的连接。
对输入代码0000，译码条件是：LT和RBI同时等于1，而对其它输入代码则仅要求LT＝1，这时候，译码器各段a～g输出的电平是由输入BCD码决定的，并且满足显示字形的要求。
图3-7是74LS48N的外部管脚图：
图3-8是七段共阴极数码管管脚图：
- 9 -
图3-7 74LS48N管脚图
图3-8 七段共阴极数码管管脚图
徐州师范大学物理与电子工程学院课程设计报告
由于数码管显示需要较大的功率，因此，在设计中要加上一个阻值大约为160欧的电阻，主要的作用为将点位拉高，提高输出功率。 图3-9为译码器与显示模块主电路图：
GNDCKCKGNDU2CKCKU1ABCDEFGABCDEFGU3ABCDEFGABCDEFGU412981011121314345671312111091514U5OAOBOCODOEOFOG~LT~RBI~BI/RBO74LS48NABCD74LS48NABCD71263547126
354~LT~RBI~BI/RBOOAOBOCODOEOFOG5V1312111091514VCCU6VCC
图3-9 译码器与显示模块主电路图
3.4 红绿灯控制模块
设计思路：主干道与次干道的红绿灯正好相反，即主干道绿灯时次干道为红灯，主干道红灯时次干道为绿灯，因而可以将主干道的红灯与次干道的绿灯的负极连在一起，主干道的绿灯与次干道的红灯的负极连在一起。
在电路按下开关进行置数和触发器清零时，D触发器的Q端为0，Q’为1，即置数为25，所以主干道为红灯，将其负极接在另一D触发器的Q端，主干道的绿灯的负极接在Q’端。
当倒计时到00时，让个位的abcd与十位的abcd的8个数据端一起或运算，因为想要在重新置数时即在25和45时红绿灯发生跳转，而使用的D触发器为上升沿触发，所以使用一个非门进行取反是得产生一个延时的效果，因而使重新置数与红绿灯跳变同时进行。
- 10 -