数电课程实验

该电路可分为红绿灯控制和倒计时控制两部分

1、了解74LS190

引脚及功能

在protues8.6中的元件

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74LS90:

  • D0-D3为输入端
  • Q0-Q3为输出端
  • CLK为时钟输入端,上升沿有效
  • E为使能端
  • D/U为减/加计数方式控制端,接高电平为倒计时
  • PL端是置数端,异步
  • TC端是每进位或借位一次就输出一次高电平
  • RCO在借位或进位后输出一次低电平。

2、红绿灯控制

此处的74LS190使能端接地,使其能够正常工作,D/U也接地,为正计数。

绿红黄灯工作状态:分3个状态信号: T0、T1和T2,编码分别为01、10、11,由Q1Q0表示。

红绿灯循环:使输入端固定为0001,即默认开始为绿灯亮起,并将Q2通过非门连接到PL置数端,当到Q2为高电平时,PL为低电平,所以输出端将会被置数为0001回到绿灯状态,从而达到三进制循环,使绿黄红灯轮流点亮。

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3、倒计时控制

八秒倒计时的原理:

将D/U接高电平,进行倒计数,同时让输入端的D3接高电平,即输入为1000(十进制的八),

当数码管倒数完之后,TC会向上借位变为高电平,经过非门之后在PL产生低电平置数,所以数码管会变为当前预置的值(也就是当前输入端的值)。

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二十秒倒计时的原理:

​ 在高位片的输出端的D1接上高电平,而地位片不使用置数(默认为10进制),将低位片的借位端RCO连接到高位片的时钟信号端(在借位的时候产生低电位,而后又恢复到高电位,对高位片产生一个上升的脉冲),从而达到十位计时的效果。

​ 并且将高位片的置数端通过与非门连接高低位片的TC端,从而保证当所有数值计完之后才重新置数。

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4、整合电路

​ 电路图进行如下连接如下,将高位片的置数端(也就是完成计时)接入到控制片的时钟输入端以及低位片的置数端,实现计时完成之后换灯,同时对下个灯的时长进行预置。

​ 而对输入端则通过门电路进行设置,该电路开启的时候控制片直接输出01,即点亮绿灯,此时的预置数位低片的0101即黄灯的亮灯时间为5秒。而当黄灯亮起的时候,高位片变为0001,低位片为0101,此时设置红灯为15秒。当红灯亮起时,高位片为0010,低位片为0000,即设置绿灯为20秒…如此进行循环。

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