十字路口交通灯设计报告

武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书

2.2.4置数模块

置数的模块选择的是74LS153数据选择器。通过之前的要求得知预置的秒数数字最大为6，换算为BCD码为0110，显然74LS192的四位输出位的最高位始终为0，即可忽略掉最高位，有效输入置数位仅为三位即可。一个74LS153仅有两个输出，需要用三个74LS153芯片来输出BCD码的低三位，每一块芯片分别控制个位和十位的QC、QB、QA。而153的输出选择由状态控制芯片192的两位输出端控制完成。 74LS153的引脚图如图所示：

图2.6 74LS153引脚图

图2.7 74LS153功能表

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置数模块如下图：

图2.8 置数模块

三片153芯片的输出控制都为A，B两个端口，而三片的这两个端口同时被状态循环芯片192的低两位输出QB，QA控制，A=QB，B=QA。当QBQA=00时，选通C0为输出，六个输出Y输出相应的电平，取C0为例，U8的1C0高电平，2C0低电平，U9的1C0高电平，2C0低电平，U10的1C0低电平，2C0低电平，则合起来十位输出110，个位输出000，正好是60，则将60预置进显示减数芯片192进行减数计数。同样的原理，为01时，预置数为5，为10时，预置为20秒。之后因为状态控制芯片的循环控制使QBQA重新为00，重新开始计数，所以置数也重新从60开始，再一次进行循环预置数。

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2.2.5译码显示模块

仿真软件里有自带译码器的四线七段显示数码管，因此仿真时只需将四线七段数码管直接连接到74LS192的输出端即可。但实际上自带译码器的数码管并不常见，因此买到的是单独的七段显示数码管，所以还需要增加译码器来完成数字的显示。本次设计使用的是七段共阴数码管，译码器选用了74LS48译码器。下面是仿真中使用的自带译码器的数码显示管构成的显示模块。

图2.9 译码显示模块

与此同时，还要显示红绿灯的亮灭，本设计中红绿灯的亮灭与状态控制模块相连，经仿真测试，接通电源后，192先输出的是0001，所以其循环为01→10→00，由于二极管是共阳的，所以灯在低电平状态亮，在高电平状态灭，所以可画出如下对应状态图：

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表2-3 交通灯状态转换表

甲道路 状态（Q1Q0） G（绿灯） 01 10 00 0 1 1 Y（黄灯） 1 0 1 R（红灯） 1 1 0 可列出方程：G?Q0，Y?Q1，R?Q0?Q1。 根据此状态方程可画出仿真电路图：

图2.10 红绿灯显示电路

三个LED显示灯阳极接VCC，U12B接控制模块QA输出，U12A接控制模块QB输出。由此可完成对红绿灯亮灭的控制。

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