數(shù)字交通燈設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)龍從玉(已修改)
2025-01-19 15:45 本頁面
【正文】 長江大學(xué) 龍從玉 1 數(shù)字交通燈 設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 的 任務(wù) 與 要求 設(shè)計(jì) 用于十字路口 交通管理 的 紅 黃 綠 交通 燈 控制 顯示 與 時(shí)間 的 數(shù)字 顯示 電路 。其中： 用 數(shù)據(jù)選擇器 、 譯碼器 和 集成門 等數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)“ 交通燈 控制 電路 ”中的 組合邏輯電路 部分。包括“ 狀態(tài)譯碼電路 ”、“ 輸出電路 及其 交通燈單元 ”等。 用 集成觸發(fā)器 、 集成計(jì)數(shù)器 等數(shù)字集成器件設(shè)計(jì)“ 交通燈控制 電路”中的 時(shí)序邏輯電路 部分， 包括“ 時(shí)間預(yù)置電路 ”和“ 倒計(jì)時(shí)顯示電路 ”等。 在實(shí)驗(yàn)面包板上面，完成 數(shù)字交通燈控制電路 的 總裝調(diào)試與 測試 。 2022/2/4 、 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)（略）理論已做！ 長江大學(xué) 龍從玉 2 交通燈控制電路 的 組合邏輯電路 部分 要求 ： 1）將 狀態(tài)信號 譯碼為 “干道” 與 “支道” 兩 方向的 6對 交通燈的控制 信號 用 LED燈指示 ， 倒計(jì)時(shí) 分別用 數(shù)碼管 顯示； 2）根據(jù) “干道” 與 “支道” 兩方向的 交通需求 ，分別預(yù)置相應(yīng)的燈亮?xí)r間 Te、 Ty、 Ts和 Ty，實(shí)現(xiàn) 正常時(shí)序控制 功能； 3）特殊狀態(tài)期間， “干道” 與 “支道” 兩個(gè)方向的 紅燈 同 時(shí)發(fā) 亮 ， 計(jì)時(shí)暫停 ，實(shí)現(xiàn) 特殊 狀態(tài) 控制 功能； 4）將 “干道” 與 “支道” 兩方向的 燈亮?xí)r間 的設(shè)置 范圍 為 05 ～ 95S， 2位 BCD碼形式； 5）寫出 設(shè)計(jì)步驟 ， 畫出 設(shè)計(jì)的 邏輯電路圖 ； 6）對設(shè)計(jì)的交通燈控制電路進(jìn)行 Proteus仿真、修改，使設(shè)計(jì)電路為達(dá)到 設(shè)計(jì)要求 的 最簡 電路 ； 7） 安裝 并 測試 電路的邏輯功能。 2022/2/4 、 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 的 具體要求 交通燈控制電路 的 時(shí)序邏輯電路 部分 要求 ： 1） 交通燈 的不同 狀態(tài)轉(zhuǎn)換 時(shí) 分別產(chǎn)生相應(yīng) 的 狀態(tài)信號 ； 2） 對 交通燈不同狀態(tài)的 燈亮?xí)r間 Te、 Ty、 Ts分別 進(jìn)行減法計(jì)數(shù) ，實(shí)現(xiàn) 倒計(jì)時(shí)功能 ； 3） 特殊狀態(tài) 期間，計(jì)時(shí) 暫停 ；特殊狀態(tài)結(jié)束 恢復(fù) 正常 計(jì)時(shí) ； 4） 寫出設(shè)計(jì)步驟 ， 畫出設(shè)計(jì) 的 邏輯電路圖 ； 5）對設(shè)計(jì)的 電路進(jìn)行仿真 、 修改 ， 使仿真結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求； 6） 安裝并測試電路 的 邏輯功能； 7） 將組合電路 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分與 時(shí)序電路 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分的電路 聯(lián)接起來 ， 完成 整個(gè) 控制電路 的 調(diào)試。 、 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 的 具體要求 、 設(shè)計(jì)可供實(shí)驗(yàn)元器件 74LS13 74LS15 74LS00、 74LS0 74LS3 74LS7 74LS19 74LS0 (7段數(shù)碼管、紅黃綠 LED)。 2022/2/4 3 長江大學(xué) 龍從玉 交通燈顯示板！ 2022/2/4 長江大學(xué) 龍從玉 4 、 交通燈控制需求分析 ： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 基本 交通燈共有 4種狀態(tài) 如 表 1所示。該電路根據(jù) “干道” 與 “支道” 方向的燈亮?xí)r間 Te、 Ts和 Ty產(chǎn)生這些狀態(tài)并對它們進(jìn)行有序的控制。相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 如 圖 1所示。 圖 1 交通燈 狀態(tài)轉(zhuǎn)換 圖 實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)思路 S0 S1 S2 S3 Te Te到 Ty Ty到 Ts Ts到 Te到 Ty 表 1 基本狀態(tài)表 狀態(tài) 干道方向 支道方向 時(shí)間 s S0 綠燈亮 紅燈亮 Te S1 黃燈亮 紅燈亮 Ty S2 紅燈亮 綠燈亮 Ts S3 紅燈亮 黃燈亮 Ty 2022/2/4 長江大學(xué) 龍從玉 5 、狀態(tài) 譯碼電路 、 輸出電路 及其 交通燈單元 的設(shè)計(jì)思路： 電路 主要 功能 ：依據(jù)不同的 狀態(tài)信號 實(shí)現(xiàn)對交通燈的 控制 。 設(shè)：燈亮為“ 1”，燈滅為“ 0”； 交通燈的 4種狀態(tài) S0～ S3分別編碼為 00、 0 11； 正常狀態(tài) 為“ 0”； 特殊狀態(tài)用 S表示， 特殊狀態(tài) 為 “ 1”， 這時(shí)兩個(gè)方向的紅燈同時(shí)點(diǎn)亮。則其真值表 如表 2所示。 實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)思路 表 2 狀態(tài)譯碼 及 輸出電路信號關(guān)系 特殊狀態(tài) 正常狀態(tài) （ 4種） 狀態(tài)指示信號 （ 4種）
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