數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計--彩燈控制電路與交通燈控制電路設(shè)計報告-wenkub
2022-11-27 18:39:22 本頁面
【正文】 （ 2）每路以發(fā)光二極管為負(fù)載。 （ 1）在每次由亮綠燈變成亮 紅燈的轉(zhuǎn)換過程，設(shè)計每個幾秒鐘亮那個燈的顯示電路。 掌握 計數(shù)、譯碼、顯示綜合電路的設(shè)計與調(diào)試方法。 了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法。 三 .設(shè)計的具體實(shí)現(xiàn) （一） 系統(tǒng)概述 ： 方案 A: 根據(jù)設(shè)計要求，本系統(tǒng)由控制電路，編碼發(fā)生電路等組成?？刂齐娐饭δ苡袃蓚€：一是按需要產(chǎn)生節(jié)拍脈沖。但這種方案比較復(fù)雜，而且成本較高，所以最后放棄這種方案。 74LS161 具有異步置數(shù)同步置零功能，控制方便靈活。 S4 使用觸發(fā)器，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況，觸發(fā)器由“ 0”進(jìn)入 S4 狀態(tài)“ 1”后，在解除緊急時，恢復(fù)“ 0”，進(jìn)入 S1 狀態(tài)。 S4 使用或門、非門實(shí)現(xiàn)，從表 1 可知： 411 SSRS ?? 411 SSGS ?? (不能出現(xiàn)紅綠同時亮的情況 ) 422 SSYS ?? (不能出現(xiàn)紅黃同時亮的情況 ) 433 SSRS ?? 433 SSGS ?? (不能出現(xiàn)紅綠同時亮的情況 ) 使用 74192 同步可逆 10 進(jìn)制計數(shù)器（ 8421 碼） 2 個 方案對比 表 2 方案 項目 實(shí)現(xiàn)方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 一 ① S1S3 2個鎖存器 簡單 電平觸發(fā)，與時鐘信號不匹配 ② S4 觸發(fā)器 解除緊急（ S4）后指定回到 S1 ③ T 4個 JK觸發(fā)器 復(fù)雜 二 ① S1S3 2 個 T 觸發(fā)器 下降脈沖觸發(fā)，與時鐘信號匹 配 ② S4 或門、非門 解除緊急（ S4）后回到S1/S2/S3任一狀態(tài)，不固定 ③ T 2 個 74192 計數(shù)器 容易處理，可顯示數(shù)值 綜合考慮，為使電路簡化、運(yùn)行穩(wěn)定，選用方案二。 由計數(shù)器與譯碼電路組成，通過控 制時間，來控制交通燈的轉(zhuǎn)換。 （ 3）控制信號燈的譯碼電路。負(fù)載則由 16 個發(fā)光二極管組成，發(fā)光二級光有很多優(yōu)點(diǎn)，電流小，易驅(qū)動，不用額外的驅(qū)動電路。電路功耗很小， lm324 工作電壓范圍寬，可用正電源 3～30V，或正負(fù)雙電源 177。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互單獨(dú)。 2。 所以發(fā)光二極管選用 LED 的參數(shù)為： ID=10mA, VD=2V,PM=100mW. （ 3）三極管的選用 三極管選用 2SC1815，其主要參數(shù)為 符 號 參數(shù) 數(shù)值 單位 VCBO 集電極 基極電壓 60 V VCEO 集電極 射極電壓 50 V VEBO 射極 基極電壓 5 V IC 集電極電流 150 mA IB 基極電流 50 mA PC 耗散功率 400 mW 軟件仿真結(jié)果如下： 2 交通燈控制電路 ： （ 1）兩車道的運(yùn)行狀態(tài)共 4種，如表 21所示 控制器狀態(tài) 信號燈狀態(tài) 車道運(yùn)行狀態(tài)及時間 S0（ 00） S1（ 01） S2（ 11） S3（ 10） 南北綠，東西紅 南北黃，東西紅 南北紅，東西綠 南北紅，東西黃 南 北通行，東西禁止通行 (5t) 南北緩行，東西禁止通行 (t) 南北禁止通行，東西通行 (5t) 南北禁止通行，東西緩行 (t) 表 21 控制器工作狀態(tài)及其功能 表中設(shè)南北方向的紅、黃、綠燈分別為 NSR, NSY,NSG。同理，南北 方向亮紅燈的時間應(yīng)等于東西方向亮黃、綠燈時間之和。 具體應(yīng)為當(dāng)某方向綠燈亮?xí)r，置顯示器為某值，然后以每秒減 1計數(shù)方式，直至減到數(shù)為“ 0”，十字路口紅、綠燈交換，一次工作循環(huán)結(jié)束，而進(jìn)入下一步某方向的工作循環(huán)。 （ 1） .時標(biāo)電路 秒脈沖由如圖 31 所示的集成時鐘信號源提供，本方案信號源采用 5V 的電壓，它是整個電路的基準(zhǔn)時間信號，它的秒脈沖直接提供給分頻器 74LS161，并觸發(fā)其工作。 Q5’ 黃： EWY=Q4’ Q5’ (NSY’ =NSY
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