交通燈控制電路總圖：

實驗器材

（1）74LS90N（2）74LS00N（3）74LS47（4）5.1KR（5）10KR（6）36KR（7）51歐R（8）LM555CM（9）DCDHEX（10）LED（紅黃綠）

元器件功能

74ls160應用電路圖（四）

電路原理

系統電路如下圖所示。

（1） 放大電路：放大電路部分主要由一塊LM324集成運放及外圍元件組成。本放大電路采用兩級放大，第一級信號的增益為20dB，第二級的信號增益為 40dB，兩級的放大倍數為1000倍，其頻率的帶寬為0～5kHz。采用多級放大可以提高的放大電路的通頻帶，如果被測的信號頻率較高。可以采用多級放 大來提高通頻帶，根據實際情況而定，由于本電路的測頻范圍低，對通頻帶不做太多的要求。圖2中，A端為被測信號的輸入端。B端為放大電路的輸出端，接整形 電路的輸入。

（2）整形電路：整形電路的主要作用是將第一部分放大的交變信號整形為數字信號（即幅度為5V的方波信號），其電路主要由比較器組成，該電路中我們選用LM393比較器，B端為整形電路輸入端，C為整形電路的輸出端接E端。

（3）計數電路：計數電路部分我們選用3片十進制加法計數器74LS160的級聯來實現0-999Hz的頻率顯示，74LS160為可預置的十進制同步計數器，利用其級聯，可以構成任意進制的計數器。

74LS160（a） 的2腳為脈沖信號的輸入端，1腳清零端。74LS160（a）的CO進位端接74LSl60（b）的CLK脈；中輸入端，74LS160（b）的進位端接 74LS160（c）的CLK脈沖輸入端，三塊計數器的PE、TE及LD端接電源．使計數器工作在計數的狀態，CLR端接時基電路，由時基電路來控制計數 與清零。

（4）顯示電路：顯示電路部分主要由二塊74LS273鎖存器和12個紅色發光二極管組成，74LS273是8位數據／地址鎖存器。他是 一種帶清除功能的8D觸發器，主要實現對計數電路的輸出信號進行鎖存，由于計數器的頻率較快。采用的是動態顯示，我們為了顯示的穩定，便于觀察，所以在計 數器的輸出端進行鎖存。該鎖存器的鎖存信號由時基電路來提供，且當1腳為高電平時，11（CLK）腳是鎖存控制端，并且是上升沿觸發鎖存，當11腳有一個 上升沿，立即鎖存輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的數據，并且立即呈現在輸出腳2（Q0）、5（Q1）、6（Q2）、9（Q3）、 12（Q4）、15（Q5）、16（Q6）、19（Q7）上。74LS273的CLR端接高電平，使其工作在不清零狀態。

（5）時基信號產生電 路：該電路的主要作用是產生O．5Hz的時基信號（即周期為2秒，脈寬為1秒的閘門信號）為鎖存器提供鎖存信號和為計數電路提供計數閘門信號，實現頻率計 數與顯示。時基信號產生電路由一個頻率為3.2768MHz的晶振和一塊CD4060分頻器以及外圍元件夠成。CD4060（IC）是一種帶有振蕩器的 14級分頻器電路。用作振蕩器時需外接R、C元件或石英晶體和電容器。內部包含兩個非門和14級2分頻電路，它所產生的信號頻率為32768Hz，經14 級兩二分頻后，得到一個2Hz的脈沖信號。下圖H端為2Hz信號的輸出端。

（6）計數器與鎖存器控制電路該部分電路主要是控制計數電路的清零、計數與鎖存電路的鎖存顯示。該電路的核心器件是一塊 D觸發器74L．S74與一塊與非門74LS00組成。H為2Hz方波信號（即周期為0.5s，時基電路產生）的輸入端I、J為控制信號的輸出端，分別接 計數器的清零端與鎖存電路的CLK時鐘端，H、I、J端的信號時序如下圖所示。

基準信號經過D觸發器分頻后便獲得1Q和2Q的方波信號，經由兩個與非即可得到l端和J端的方波信號。當l端的信號在高電平時計數器工作在計數狀態，低電平時對計數器清零。當l端的信號處于下降沿的時候，此時J端的信號處于上升沿。

該上升沿信號使鎖存器開始工作，直到下一個上升沿的到來．這樣便實現輸入信號的計數與鎖存。

（7）電源電路：該電路的整體供電需要雙5V，因此我們可以設計一個簡單的雙電源供電電路。電路原理圖如下圖所示。