数电大作业(交通指示灯+电子琴+智能钟表).doc

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1、（交通指示灯是可以实现的电子琴那个是不知道是否正确自己验证吧）(最后还有两个题一个是交通指示灯的有点复杂的另一个是时钟的个人感觉也是有点复杂)一、交通灯电路设计要求：1.设计一个十字路口交通灯控制电路，要求东西方向车道和南北方向车道两条交叉掉路上的车辆交替运行，每次通行的时间设置为24秒。2.在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮4秒钟，才能变换运行车道。3.可用LED模拟交通灯。4.用倒计时显示每个状态的时间。思路分析：1.电路有四个状态：东西绿南北红→东西黄南北红→东西红南北绿→东西红南北黄一共有四个状态循环，所以可以先用一个模4计

2、数器来转换这四个状态。设计电路如图所示：这里采用74LS163构成模4计数器，状态由00→01→10→11进行循环。L1（东西绿）：当00时亮，其他状态时不亮。L2（东西黄）：当01时亮，其他状态时不亮。L3（东西红）：当10、11时亮，00、01时不亮。L4（南北绿）：当10时亮，其他状态时不亮。L5（南北黄）：当11时亮，其他状态时不亮。L6（南北红）：当00、01时亮，10、11时不亮。电路可以这样实现：图中的74LS139是二线—四线译码器：BAY0Y1Y2Y3000111011011101101111110所以，Y0~

3、Y4口接上非门后可以控制L1、L2、L4、L5。L3=B，L6=，所以将L3直接连在1B端，将1A端加非门与L6相连。通过这样的连接便可以实现这四个状态的循环。接下来要完成电路的计数部分：由于要实现倒计时显示，所以可以采用两片74LS190，该芯片是十进制加减法计数器。通过网络找出一下功能表。由于要实现倒计时，所以U/D端输入高电平，此时计数器进行减计数。用两片74LS190，通过RC端进行异步级联，由于红灯28秒，黄灯4秒，绿灯24秒，所以各状态及持续时间如下：状态1：东西绿南北红（00）：24秒状态2：东西黄南北红（01）：

4、4秒状态3：东西红南北绿（10）：24秒状态4：东西红南北黄（11）：4秒当状态转变时，给计数器置数即可。两片计数器一个作为十位，一个作为个位。“24”相当于给计数器置00100100，“4”相当于给计数器置00000100高位计数器：BAQA1QB1QC1QD1000010010000100010110000低位计数器：BAQA2QB2QC2QD2000100010100100100110100由状态图可知：QA1=QB1=QD1=QA2=QC2=QD2=0QB2=1，QC1=电路连接如下图所示：当QA~QD全为0的时候，Rc

5、端输出0，两个计数器的Rc端连在一个或非门上，当为全0时，或非门输入1，将这个输出连接到74LS163的时钟端，即倒计时到00000000时，立即转化状态，并且通过一个非门使两片74LS190立即置数，转入下一个转态的倒计时。电路的显示部分：分别接两个数码管显示器到74LS190上，便能通过数码管显示倒计时的数值。整体电路如图所示：二，电子琴分析：简易电子琴有1,2,3,4,5,6,7,ｉ八个音，按键不同时，产生不同频率的信号去驱动扬声器，从而实现电子琴的功能。有两个分系统组成，键盘编码器和时钟分频器，八个不同的音可以用分频器实

6、现，按键用开关实现。在电路图中，用示波器代替扬声器以体现在不同按键下的频率的不同。键盘输入部分用开关实现，开关闭合模仿琴键按下：键盘编码部分实现对键盘的8-3编码，并在按键时选择输出相应频率的信号。开关加上非门接入3-8编码器的输入端，使开关闭合时其输入为0，利用3-8编码器使输入0的位置以二进制形式输出，把3-8编码器的输出与8选1数据选择器的输入相连，将按键位置的二进制形式输入8选1数据选择器，从而决定输出信号，通过8选1数据选择器的输出端输出信号。电路图如下：分频器部分：法一：在输入脉冲信号的作用下完成八个状态的循环进行，

7、相当于一个计数器，采用两片74ls161实现一计数器，从00000000到11111111其输出端，第一片上的Q0.Q1.Q2.Q3.及第二片上的Q4.Q5.Q6.Q7为八个音的输出，这种方法不能严格实现八个音的不同频率。电路图如下：法二：直接用八个钟控脉冲输入，将其频率改成严格的频率值以实现八个不同频率的输入。将八个信号输入接入8选1数据选择器的输入端。各系统连接起来，注意各个器件的使能端，以保证电路正常运行，总电路图如下：运行效果:闭合K1得到闭合K2得到：闭合K3得到：闭合K4得到：闭合K5得到：闭合K6得到：闭合K7得到

8、：闭合K8得到：选题一：交通灯一、设计要求为了确保十字路口的车辆顺利畅通地行驶，往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示暂时的停车，等待信号；绿灯亮表示可以通行。1.设计一个十字路口交通信号灯控制器，其要求如下：设南