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数字电子技术课程

——设计实践报告

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一、实验目的

1.熟练掌握软件Proteus7Professional和软件Keil的简单操作

2.了解并掌握555、74LS90、74LS194、AT89C51等芯片的作用

3.掌握555定时器、四路彩灯、数字钟仿真电路及单片机AT89C51的工作原理

二、实验要求

1.555定时器：

应用Proteus软件连接电路并测Uo处的波形。

2.四路彩灯：

共有四个彩灯，分别实现三个过程，构成一个循环共12秒；

第一个过程要求四个灯依次点亮，共4秒；

第二个过程要求四个灯依次熄灭，共4秒，先亮者后灭；

最后4秒要求四个灯同时亮一下灭一下，共闪4下。

3.数字灯：

能计秒、分、时，且为24小时制；

能进行数字显示；分和时能够校对；

实现整点报时功能，且四高一低。

4.模拟交通灯：初始状态为0时为东西红灯，南北红灯，然后转换状态时，东西

方向为绿灯亮，而南北方向的红灯亮；过一段时间转换成状态，东西绿灯灭后，

黄灯亮，延时5s，南北仍然为红灯。再转换状态，南北方向的绿灯亮，而东西方

向的红灯亮。过一段时间转换状态，南北绿灯灭后亮黄灯，延时5s，东西方向仍

然为红灯亮。

三、实验原理

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1.四路彩灯74LS194是四位双向通用移位寄存器，四个灯用

：

四个发光二极管。74LS194的D0~D3接1HZ的方波信号，那么

Q0~Q3在读D0~D3的信号时是在CLK上升沿到来的一瞬间，如

果二者相同，CLK的每一个上升沿到来时读到的都是高电平，

灯就会一直亮着，不会出现闪烁的效果。74LS194的工作方式

为11时，一定要改变CLK的信号频率为D0~D3的二倍，才可

以在D0~D3的一个周期内出现CLK的两个上升沿，Q0~Q3分别读到1和0各一

次。即正确的时钟信号在整个12s时间应该是前8秒为1HZ的频率，后4s变为

2HZ的频率，可以用555定时器产生2HZ的方波信号，再用D触发器分频产生

1HZ的方波信号。

2.数字钟：数字钟电路是一款经典的数字逻辑电路，它

可以是一个简单的秒钟，也可以只计分和时，还可以计

秒、分、时，分别为12小时制或24小时制，外加校时

和整点报时电路。

本题目的设计要求为：能计秒、分、时，且为24小时制；

能进行数字显示；分和时能够校对；实现整点报时功能，且四高一低。

3.模拟交通灯：

通过软件Keil编辑c语言程序，然后将

该程序添加到Project的项目中。运行时可以看出：初始

状态为0时为东西红灯，南北红灯，然后转换状态时，

东西方向为绿灯亮，而南北方向的红灯亮；过一段时间

转换成状态，东西绿灯灭后，黄灯亮，延时5s，南北仍

然为红灯。再转换状态，南北方向的绿灯亮，而东西方

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向的红灯亮。过一段时间转换状态，南北绿灯灭后亮黄灯，延时5s，东西方向仍

然为红灯亮。

四、实验内容

四路彩灯即共有四个彩灯，分别实现三个过程，构成一个循环共12s，第一个

：

过程要求四个灯一次点亮，共4s；第二个过程要求四个灯依次熄灭，共4s，先亮

者后灭；最后4s要求四个灯同时亮一下灭一下，共闪4下。

数字钟：其核心部件为74LS90，其中每个74LS90都应接成十进制计数器。

1.计时电路

计时电路共分三部分：计秒、计分和计时。其中计秒和计分都是60进制，而计

时为24进制。

(1)计秒、计分电路

个位向十位的进位实现。

用两片74LS90异步计数器接成一个异步的60进制计数器。所谓异步60进制计

数器，即两片74LS90的时钟不一致。个位时钟为1Hz方