交通灯模块电路参考

整体电路工作原理由555组成的振荡器产生周期为一秒的时钟信号，送给计时器，计时器做减法计数，CD4511译码器把计时器输出的8421BCD码译成驱动数码管显示的七段二进制代码，使数码管显示相应的十进制数。当计时器减到零状态，RCO1输出一个低电平信号，置数译码电路输出的数据送入计时器，load在上升沿到来时，信号灯状态控制器的计数器加1，信号灯转到下一状态。计时器继续倒计时。原理图设计1信号灯状态控制器十字路口车辆运行情况只有4种可能，实现这4个状态的电路，可以用两个D触发器组成一个四进制的计数器。我采用的一片74HC74实现。74LS74的引脚排列图：74LS74的功能表：74LS74的接线图所示：CLK3D2SD4CD1Q5Q6U7A74LS74CLK11D12SD10CD13Q9Q8U7B74LS74VCCVCCVCCVCCQ0Q1Q0Q1loadD触发器的为Q*=Q',load每输入一个脉冲Q0的状态改变一次，U7A将load输入的信号二分频后送给U7B,即load每四个脉冲U7A和U7B的状态回到原来的状态，即四进制计算器。2计时系统74LS190具有可对8421BCD进行计数、可逆计数、有联级脉冲输出、可由送数控制进行异步置数、并行输出、可联级到n位应用等功能，所以可以用74LS190做为计时系统的计时器。74LS190的时序图：74LS190的引脚排序图：74SL190的功能表：计时系统由74LS190构成的计数器构成的置数、状态转换信号输出电路组成。如图所示。用一片74LS190组成一位十进制减法计数器，当计数器状态为零时，输出信号Load送入状态计数器74LS74，作为状态计数器的计时脉冲。3显示译码器CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。CD4511是一片CMOSBCD—锁存/7段译码/驱动器，引脚排列如图所示。其中abcd为BCD码输入，a为最低位。LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，B1端应加高电平。另外CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a～g是7段输出，可驱动共阴LED数码管。所谓共阴LED数码管是指7段LED的阴极是连在一起的，在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。CD4511引脚排序图：七段显示译码电路真值表：CD4511接线图：A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U14511VCCA7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U24511b0b1b2b3b4b5b6VCCa0a1a2a3a4a5a6D0D1D2D3D4D5D6D74555振荡器构成的秒脉冲电路时器555定时器内部结构和引脚排列图，如内部电路图，引脚排列图。555定时器内部含有一个基本RS触发器，配个电压比较器C1,C2,一个放电三极管T由三个5K的电阻的分配器，555定时器因此而得名一个输出缓冲器G3。比较器C1的参考电压为2VCC/3加在同相输入端C2的参考电压为VCC/3加在反相输入端，两者均由分在器上取得。555定时器引脚排列图555定时器个引线端的用途如下：1端为接地线；2端为低电平触发端，也称为触发输入端。当2端的输入高电压高于VCC/3时，C2输出为1；当输入电压低于VCC/3时，C2的输出为0，使基本触发器置1；3端U0为输出端；4端是复位端，当=0时，基本触发器直接置0，使Q=0，=1；5端UDD为电压控制端，如果CO端另加控制电压，则可以改变C1，C2的参考电压。工作中不使用CO端时，一般都通过一个0.01uF的电容接地，以防旁路干扰；6端TH为高电平触发端，当输入电压低于2VCC/3时，C1的输出为1；当输入电压高于2VCC/3时，C1的输出为0，使基本触发器置0，即Q0=0，=1，这时定时器输出U0=0；7端D为放电端。当基本触发器的=1时，放电晶体管T导通，外接电容元件通过T放电；8端VCC为电源端，可在4.3-1.6V范围内使用，若为CMOS电路，则VCC=3-18V。555定时器功能表，它全面表示了555的基本功能：多谐振荡器产生矩形波的自激振荡电路，由于矩形波包含和高次谐波成分，因此称为多谐振荡器。多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，同时毋须外加发脉冲，就能输出一定频率的矩形脉冲（自激振荡）。用555实现多谐振需要外接电阻R1，R2和电容C，并外接+5V的直流电源。只需在+VCC端接上+5V的电源，就能在3脚产生周期性的方波，如图所示。TRIG2Q3R4CVolt5THR6DIS7VCC8GND1U855515KR168KR210uFC20.1uFC1CapCP3脚输出的言方波的周期为T=(R1+R2)Cln2本电路采取R1=15K,R2=68K,C1=0.1uF,C2=10uF。5信号灯译码驱动电路东西干道、南北干道上红、黄、绿信号灯的状态主要取决于状态控制器的输出状态。它们之间的关系见真值表2。对于信号灯的状态，“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。列出信号灯的真值表：状态控制器输出东西干道信号灯南北干道信号灯Q1Q0红（R）黄（Y）绿（G）红（r）黄（y）绿（g）00111010001101001000110000010010根据真值表可以写出各信号灯的逻辑函数式：QQQQQR10101QR1QQY01QQY01QQG11QQG11QQQQQr10101Qr1QQy01QQy01QQg01QQg01用发光二极管模拟交通灯的工作状态，根据逻辑函数表达式画出的电路图如图所示。3置数译码电路要实现9秒、3秒、6秒倒计时，就要在计数器倒计时到零的时候给计数器的置数端送入下一状态相应的时间数。