塔里木大学信息工程学院
6. 74LS90芯片的介绍和运用
6.1 HD74LS90P的介绍：
【用途】十进制计数器
【性能参数】低功耗2-5-10进制计数器、电源电压5V 【引脚图】
图11 74LS90的引脚图
【真值表】
表5 74LS90的真值表
6.2 HD74LS90P的运用：
图12 74LS90的仿真图
74LS90是这个交通信号灯电路最核心的芯片之一，74LS90是10进制的计数器，由2个JK出发器所构成，74LS90芯片在交通信号灯中，进行信号的转变和输出，通过剩余的芯片对信号灯进行控制。交通信号灯一共使用了3个74LS90
第 11 页 共 16 页
塔里木大学信息工程学院
芯片，第一个芯片，是对上面74LS00进行信号的提供和进行3进制计数器，实现信号的转换。后面2个74LS90芯片是对数码管进行控制，对秒信号进行接受和输出，对秒信号进行输出。
7. 74LS48芯片和数码管的使用
图13 74LS48和数码管的引脚图
8. 发光二极管的介绍
8.1 基本介绍
【发光二极管】
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，发光二极管它的基本结构是一块电发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
第 12 页 共 16 页
塔里木大学信息工程学院
图14 发光二极管的实物图
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 8.2二极管作用简介
塑封发光二极管按管体颜色又分为红色、琥珀色、黄色、橙色、浅蓝色、绿色、黑色、白色、透明无色等多种。而圆形发光二极管的外径从￠2~￠20mm，分为多种规格。
按发光二极管的发光颜色又可人发为有色光和红外光。有色光又分为红色光、黄色光、橙色光、绿色光等。
另外，发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等通过此环节进一步熟悉电路和芯片，并且可以测试电路和检测芯片、数码管、发光二极管灯相关器件的性能。
第 13 页 共 16 页
塔里木大学信息工程学院
9. 交通信号灯使用说明
9.1 实物展示
9.2 注意事项
1．本产品使用直流电源为5V电压，切记不要使用其它量程来驱动。
2．不要在高温、高湿、易燃、易爆和强电磁场环境中存放或使用本器件。
第 14 页 共 16 页
塔里木大学信息工程学院
3．请勿随意改变器件内部以及外部接线，以免损坏器件。 9.3 基本功能
1． 红灯表示禁止通行，绿灯表示允许通行，黄灯亮表示未通过的车辆禁止通行； 2．主干道、支干道交替通行，每次通行时间为30秒；
3．每次绿灯变红灯时，黄灯先亮 5 秒（此时另一干道上的红灯不变）； 4．十字路口有数字显示，以方便人们直观把握时间。时间显示以秒为单位作减记数；
5. 黄灯亮时，另一干道红灯按 1Hz 的频率闪烁。 9.4系统常见故障分析
了解一些常见的故障对于正确快速地调试系统是很有必要的。对这些故障的处理是对一个系统设计者的综合考验，它不但要求对硬件电路容易出现的故障有很好的了解，而且对整个系统的设计更要有一个深刻的认识。下面按错误类型来简单分析一下系统常见的一些故障，这节其实也是对前面的一些分析的总结。 1） 工艺错误
焊接中出现的错误有虚焊、漏焊、错焊等等，同时焊接技术对系统是否能够调试成功有较大的影响，如在高速系统中，焊点有毛刺从而带来系统分布电容过大，将会对系统的性能有较大的影响。 2） 不加电
在设计系统时设计了一个电源信号指示灯，若电源信号指示灯不亮，那么说明系统的电源工作有问题。 3） 元器件错误
这类错中主要包括器件错焊、错插以及元器件已损坏等现象。在调试一个模块的时候，我们要时刻注意元器件的情况，以避免元器件损坏。当我们发现模块中的某一个模块的某个元器件过热的时候，我们就应对这个元器件进行测试，是否损坏。
4） 设计的错误
这类错误主要在设计的阶段发现，在系统设计时，应该对设计方案精益求精，对设计原理进行反复推敲，以发现系统的设计错误。当然这类错误也可能在调试过程中才发现，若发现实际值跟理论值出现较大出入而又找不到其他的原因，这个时候就应该对系统原理再进行分析。 5） 输出的电平不稳定
这种错误也是常见的，有些对读取的数据电平有一定的要求，当不符合时就不能读取，而且不易给发现，用电表很难判断，这时往往需要加些门电路上去。
10. 心得体会
本次课程设计的题目是交通信号灯的设计，主要应用555秒脉冲信号芯片对
第 15 页 共 16 页
塔里木大学信息工程学院
信号灯、数码管进行控制。通过查找资料，结合本书所学的知识，完成了课程设计的内容。把书中所学的理论知识与具体的实践相结合，加强了我们队课本中所学知识的理解，并加强了我们的动手能力。
在课程设计之前，我们通过各个渠道查找资料后分析验证，经过多次的修改和整理，做了如上的设计思路。虽然这次设计一开始是按照设计要求去完成的，但由于操作中，出现了比较大的问题，导致以上的准备资料，在实际操作中都未能派上用场。在这次课程设计过程中，我懂得了很多，课程设计不光是让我们的去“设计”，更多的是培养我们的能力！
其次对这个课题的理解问题。因为高频的知识、时序逻辑的知识本来就不容易懂，所以要查阅大量的资料。
在课程设计中，我们通过动手实践操作，进一步学习和掌握了有关时序逻辑电路等有关的知识，加强了对各种74系列芯片的认识。同时，设计时我们根据要求，也复习了相关的知识。
这次交通信号灯的设计，提高我们的动手实践能力，提高了科学的思维能力。也更加喜爱《数字电子技术基础》这么课了。从中也感受到，有些事情是要很细心的去做，若粗心大意那么什么事情都做不成。
最后感谢我们可爱的杨老师，除了认真的授课外，时常以一些特殊语言与我们交流，有时全班都哄堂大笑。
参考文献
【1】 康华光,电子技术基础:数字部分.4版.北京：高等教育出版社，2000. 【2】 李良荣,现在电子设计技术-基于Multisim 7 &Ultiboard 2001.北京:机械工业出版社,2004
【3】 Michael.D Ciletti.Verilog HDL高级数字设计.张雅绮,译.北京:电子工业出版社,2005
【4】 路而红.专用集成电路设计与电子设计自动化.北京:清华出版社,2004 【5】 阎石.数字电子技术基础.第5版.北京:高等教育出版社,2006年5月
第 16 页 共 16 页