红绿灯
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十字路口交通灯
一.设计方案分析与选择
由于红绿灯分为南北方向和东西方向,它们之间的亮暗是一直循环下去的,所以必须设计一个循环的电路,交通灯可用PROBE-DIG来模拟,如果给灯输入高电平则灯亮,给灯输入低电平则灯灭,而且红绿黄灯亮的时间都是5的倍数,一个循环式30秒,刚好可以设计一个30进制的计时电路,用一个5进制电路与一个6进制电路结合组成30进制的计时电路,通过6进制计时电路输出端的不同组合可以调节高低电平的输出。
所以我用了一个74LS161来模拟5进制的计时电路,用了一个74LS90来模拟6进制的计时电路。
二.工作原理
5进制计时电路中74LS161输出为0101时预置为0001,6进制计时电路中74LS90输出为0110时置零,这样5进制计时电路一个循环是5秒,第5秒时利用74LS00与非门输出低电平使6进制电路进1,等到5进制计时电路循环6次后,6进制电路置零,刚好是30秒,然后重新计时。
由6进制计时电路的输出端可用与非门调节高低电平来控制灯的亮灭,东西方向的红黄绿灯设计好以后,南北方向的红黄绿灯的亮灭时间可以根据东西方向灯的亮灭以及6进制计时电路的输出端用与非门调节高低电平调节来实现。
控制各个灯的电路输出的逻辑函数为:
东西方向绿灯:
东西方向黄灯:
东西方向红灯:
南北方向绿灯:
南北方向黄灯:
南北方向红灯:
三.元器件选择
74LS161 1个 74LS90 1个74LS00 2个 74LS04 4个74LS08 6个 74LS11 1个74LS32 1个函数信号发生器 1个PROBE-DIG 6个蜂鸣器 2个
四.电路图
五.总结
1. 调试过程中碰到的问题及解决办法
1. 问题:输入高电平时蜂鸣器不响。
分析:可能是蜂鸣器默认电压高于默认高电平5V。
解决方法:修改蜂鸣器参数,将电压9V改为5V。
2.问题:设计时蜂鸣器响,后来打开电路蜂鸣器不响。
分析:可能是软件问题。
解决方法:重启电脑后打开文件。
2.心得
我觉得这次电路的设计是要让我们充分利用不同进制计时电路可用各种其他计时电路组合这一点。
就像本次电路中30进制的计时电路可用一个5进制计时电路和一个6进制计时电路组合,如果换成其他组合方式的话做起来就很难。