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1、I / 25 课程设计 (论文 题 目名称简易交通灯控制器的设计 课 程 名 称电子技术课程设计 学生姓名 学号 系 、专 业电气工程系、 09 自动化 指导教师唐宏伟 2018年 12 月 10 日 II / 25 课程设计 和/(G2B可级联扩展成24线译码器；若外接一个反相器还可级 联扩展成32线译码器。若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数 据分配器。 图2.574LS138引脚 表2.63-8线译码器74LS138的功能表 71LS138有三个附加的控制端。输出为高电平S1），译码器处于工作状态。 否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，如表2.6所示。这
2、三个控制端 也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。 带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。逻辑图如下图2.7。 6 / 25 2.4双4选1数据选择器74LS153 所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。引脚 图排列如图2.9，功能如表2.8。1G、2G为两个独立的使能端；B、A为公用的地址 输入端；1C01C3和2C02C3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端； Y1、Y2为两个输出端。 当使能端1G2G）1时，多路开关被禁止，无输出，Y0。 当使能端1G2G）0时，多路开关正常工作，根据地址码B、A的状态， 将相应的
3、数据 C0C3送到输出端Y。 如：BA00则选择CO数据到输出端，即YC0。BA01则选择C1数据 到输出端，即YC1，其余类推。数据选择器的用途很多，例如多通道传输，数码比 较，并行码变串行码，以及实现逻辑函数等。数据选择器的应用实现逻辑函数 ab126计算公式大全。下表2.8为74LS153功能表，下图2.9 为 74LS153引脚功能 图 表2.874LS153功能表 选择 输入 数据输入选通输入输出 B A C0 C1 C2 C3 G Y L L L L L H L L L H L H L H L L L L H H L H H L L L L H L H L H 图2.7逻辑图 7
4、/ 25 H H L L L H H H L H 图2.974LS153引脚功能图 8 / 25 3 译码显示电路 译码显示电路主要是由 共阳极LED七段数码管，74LS47译码器组成。 3.1共阴极LED七段数码管 数码管分为共阳极结构和共阴极结构。若显示器共阳极连接，则对应阳极接高电 平的字段发光；而显示器共阴极连接，则接低电平的字段发光。此次设计采用的是共 阴极连接如下图。 图3.1共阴极数码管引脚图 9 / 25 图3.2共阴极了LED交通灯接法 3.274LS47译码器 图3.374LS47管脚功能排列及接法图 1.以下介绍各引脚的功能： 1）3脚是输入端 当=0时,a、b、c、d、
5、e、f、g均输出为零 , 发光数码管各发光段全亮 , 显示 8 字用以检查数码管各发光段是否良好. 当=1时, 译码器按输入BCD码 正常译码显示。 2）4 脚灭灯输入端 当=0时, 不论A,B,C,D, 的输入状态如何 , 译码器的输出a、b、c、d、 e、f、g均为高电平 , 显示器各段均不亮 , 只有=1时, 译码器才根据A、B、 C、D输入状而译码输出。 3）3脚灭零输入端 当=0时, 若输入DCBA=0000, 则输出不显示0, 若输入为其它带码 , 则照 常显示。 4）4脚灭零输出端 该端同端共用一个引脚 , 它既是灭灯输入端用来接收信号, 又是灭零输出端 输出信号 , 为相邻位提
6、供灭零输入信号。 注: 常用的七段显示器还加了小数点DP 5）分析 10 / 25 当编码器某一个输入信号为1而其它输入信号都为0时，则有一组对应的数码输 出，如71时，Y3Y2Y1Y0 0111。输出数码各位的权从高位到低位分别为8、 4、2、1。 2.数码连接译码电路： 74LS47是一种BCD码输入端 , 其中D是高电位。a、b、c、d、e、f、g是 输出端 , 输出低电平有效, 和共阳极半导体发光数码管各发光段的阴极引出线相互连 接，下面是七段数码显示器管脚接法，74LS47和数码管的管脚排列图 : 图3.4译码连接电路图 3.真值表： 共阳极数码管的数字显示真值表如下表3.5所示 表
7、3.5七段显示译码电路真值表 11 / 25 4 555定时器构成及多谐振荡器 4.1 节拍发生电路 考虑到节拍是整个电路功能实现的基础及其他模块进行调试的必需条件，故首先 实现节拍发生模块。0.5s节拍选用由555及相关器件构成的多谐振荡器电路实现。 由于输出波形中低电平的持续时间，即电容放电时间为 低电平的持续时间，即电容放电时间为 因此电路输出矩形脉冲的周期为 输出矩形脉冲的占空比为 当时，占空比近似为50%。 故综合考虑 R1 5.1K R25.1K C1 100uFC2 0.01uF 电路图如下： 12 / 25 图4.1555脉冲产生控制电路图 4.2555定时器的引脚图及功能 1
8、. 地GND2.触发 3.输出 4.复位 5.控制电压 6.门限阈值） 7.放电 8.电源电压VCC 图4.2555的引脚图 图4.3555的内部电路图 13 / 25 参考文献 1 彭介华 . 电子技术课程设计指导. 高教出版社出版，2002 2 康华光 . 电子技术基础 . 高教出版社出版，1999 3 胡宴如 . 模拟电子技术基础.高教出版社，2004 4 黄正瑾 . 在系统编程技术及其应用. 东南大学出版社，1996 14 / 25 附录1主要元件清单 序号名称型号参数数量备注 1 定时器NE555 1 U1 2与非门NAND5U4、U9、U10、U11、U21 3 非门 NOT9U5
9、、U6、U7、U8、U12、U13、 U20、U22、U23 4 LED 红；绿；黄6D1、D2绿）；D3、D4黄）；D5、D6 红） 15 / 25 5 数码管共阴极2 6 电阻 500K 2 R1、R2 7 电容 100uf1 C2 0.01uf 1 C1 8译码器74LS133-8）1 U14 74LS4BCD）1 U16 9D触发器74LS74 2 U19:A、U19:B 10计数器74LS160 2 U2、U3 11数据选择器74LS153 2 U17、U18 16 / 25 附录2系统原理图 17 / 25 18 / 25 总结 这一次课程设计对我来说，感触最深的就是要想做好一个设
10、计课题首先要对每一 部分所涉及的知识点掌握好，只有这样才能对设计做的得心应手，以及对系统的布局 也是一个重要的要素。在整个设计的过程中我学到了做任何事情所要有的态度和心 态，对于出现的任何问题和偏差都不要轻视，要通过正确的途径去解决。让我学会了 查寻资料、方案设计、方案比较，以及单元电路设计计算等环节，进一步提高我综合 运用所学知识的能力，提高分析解决实际问题的能力。 19 / 25 致谢 在这次课程设计中，我真诚地感谢唐宏伟老师和同学们的帮助，在他们的帮助下 我顺利的完成了此次课程设计也使我对交通灯的一些相应的周边知识有了更进一步的 了解，以及对数字电路有了系统的复习。 在做论文的过程中，唐老师又反复而耐心地给我指出问题的所在，并帮助我纠 正了许多不妥之处。在做系统设计这一过程中，也给我提出了许多意见和建议，并交 给我许多解决问题的技巧和方法。没有他的帮助，我也不可能很好的完成这次课程设 计。 2018年12月14日