电子科技大学
学生姓名:学 号:指导老师:日 期: 实 验 报 告
丁启程 曾洁
年12月22日
2012029170009 2014
一、实验项目名称 交通控制灯 二、实验内容
设计并实现一个十字路口的交通控制灯。 具体要求:
以4个红色指示灯、4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东、西、南、北4四个方向的红、绿、黄交通灯。控制这些指示灯,使它们按下列规律亮和灭:
1、 东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮。东西方向通车,时间30秒; 2、 东西方向黄灯闪烁,南北方向红灯亮,时间2秒;
3、 东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮,南北方向通车,时间30秒; 4、 东西方向红灯亮,南北方向黄灯闪烁,时间2秒; 5、 返回1,继续运行。 设计提示:
(1) 黄灯闪烁可通过连续亮0.5秒,灭0.5秒实现;
(2) 设计中的时钟信号可由555多谐振荡器及分频电路产生。 三、方案论证
本次实验是基于Multisim软件的仿真实验。通过实验要求,可以得出指示灯的总周期是64s;而根据提示黄灯的亮灭规律,设计时钟的周期是0.5秒。本次实验的时钟是由555定时器产生的多谐振荡器产生。因此可以设计一个128进制计数器,设计一个分频电路。分频电路可以由74LS163芯片和一些逻辑门电路组成。最终进行仿真实验观察交通灯的明灭规律和仿真波形,验证电路设计的是否合理。
四、电路原理简介
本次实验用到两个芯片。555定时器是的功能之一是产生多谐振荡电路,555定时器产生多谐振荡电路的电路原理图如图1,
图1 555定时器构成多谐振荡电路原理图
对通过电路原理的分析,可以推出产生的输出信号的周期为:
T?ln(2R1?2R2)C
为了使信号的周期为0.5s,因此设计电阻R1?31428?,R2?20k?,C?10?F。 128进制计数器有两片74LS163级联得到。 74LS163引脚图如图2:
图2 74LS163引脚图
74LS163功能表如表1:
表1 74LS163功能表
五、单元电路设计
本次电路的有两个单元的组成,一个是时钟产生电路,一个是分频电路。 1. 时钟产生电路如下: