【正文】 7..0]定時(shí)器預(yù)置數(shù)t定時(shí)器預(yù)置數(shù)/定時(shí)控制信號(hào)c計(jì)數(shù)器時(shí)鐘信號(hào)clr計(jì)數(shù)器清零信號(hào)（2）狀態(tài)圖 s0：初始狀態(tài)，定時(shí)器預(yù)置數(shù)11，計(jì)數(shù)器清零，電機(jī)不運(yùn)行，當(dāng)k1=0時(shí)轉(zhuǎn)移到s1s1：定時(shí)器預(yù)置數(shù)11，計(jì)數(shù)器清零，電機(jī)不運(yùn)行，當(dāng)k1=1時(shí)轉(zhuǎn)移到s2s2：定時(shí)器開(kāi)始11s定時(shí)，電機(jī)1運(yùn)行，電機(jī)2不運(yùn)行，計(jì)數(shù)器停止清零，當(dāng)定時(shí)器時(shí)間到td=1時(shí)，轉(zhuǎn)移到s3。（1）原理框圖圖中：k1是選擇電機(jī)的按鈕k2是從任何狀態(tài)返回初始狀態(tài)td是2s定時(shí)器時(shí)間到信號(hào)t是2s定時(shí)器啟動(dòng)信號(hào)M1~M5是電機(jī)控制信號(hào)（2）狀態(tài)圖s0：是初始狀態(tài)，如果k1=0，轉(zhuǎn)換到s1s1：?jiǎn)?dòng)2s定時(shí)器，若是按鈕按下時(shí)間超出2s，則td=1，則進(jìn)入狀態(tài)s2，電機(jī)1啟動(dòng)，如果按鈕抬起使k1=1，則轉(zhuǎn)換到狀態(tài)s3。MZ是噴嘴電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)MF是噴嘴電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)td10是10s定時(shí)器時(shí)間到信號(hào)（2）狀態(tài)圖主狀態(tài)機(jī)：s0：初始狀態(tài)，水泵M1關(guān)、子狀態(tài)機(jī)MC不運(yùn)行；s1：60s計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)；s2水泵電機(jī)運(yùn)行（M1=1），子狀態(tài)機(jī)運(yùn)行（MC=1）；s3：60s計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)；s4：水泵電機(jī)M1運(yùn)行，子狀態(tài)機(jī)停止運(yùn)行（MC=0）子狀態(tài)機(jī)：zs0；噴嘴電機(jī)不轉(zhuǎn)（MZ=0，MF=0），10s計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)；zs1：電機(jī)正轉(zhuǎn)（MZ=1）10s；zs2：10s計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)；zs3：噴嘴電機(jī)反轉(zhuǎn)10s題目35. 過(guò)濾水裝置2某過(guò)濾水裝置，每隔1分鐘，實(shí)現(xiàn)一次濾網(wǎng)沖洗，沖洗時(shí)間為1分鐘，在沖洗期間，沖洗水泵M1啟動(dòng)，同時(shí)噴嘴電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，并移動(dòng)噴嘴，當(dāng)噴嘴到達(dá)左擋塊時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)噴嘴到達(dá)右擋塊時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，要求沖洗時(shí)間完畢后，電機(jī)停止在右擋塊位置，試設(shè)計(jì)該控制器。k2是緊急停止按鈕。k2是緊急停止按鈕。（4）速度控制子狀態(tài)機(jī)s0是上電后狀態(tài)，該狀態(tài)速度為0，定時(shí)器預(yù)置數(shù)100。s6是速度1狀態(tài)，當(dāng)PS=0、NS=0時(shí)返回速度0狀態(tài)s0。s2是第2臺(tái)水泵工作狀態(tài)，當(dāng)L3=1時(shí)進(jìn)入狀態(tài)s3。cd是5進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)滿(mǎn)信號(hào)MB是目標(biāo)靶控制信號(hào)D[7..0]是定時(shí)器預(yù)置數(shù)信號(hào)t是定時(shí)器置數(shù)/定時(shí)信號(hào)clk是計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)信號(hào)clr是計(jì)數(shù)器清除信號(hào)。（還可以改為一直運(yùn)行不停止，直到停止按鈕k3按下）。在s0狀態(tài)，當(dāng)k2=0時(shí)進(jìn)入狀態(tài)s5，抬起后進(jìn)入狀態(tài)s6，這時(shí)，攪拌機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)3分鐘后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。[題目B41] 試設(shè)計(jì)奶油攪拌器控制器，其功能如下：若是按下奶油攪拌器自動(dòng)運(yùn)行按鈕k1，攪拌器（Q1）立刻啟動(dòng)，運(yùn)行15秒，停止10秒，不斷循環(huán)，直到停止按鈕k3按下。（1）原理框圖 圖中：k是啟動(dòng)按鈕。（1）原理框圖 圖中：LLL3是水位傳感器信號(hào) PMPMPM3是水泵控制信號(hào) cd是計(jì)數(shù)器信號(hào)，取值為1或0，2進(jìn)制計(jì)數(shù)器可用觸發(fā)器代替。當(dāng)減速信號(hào)NS=1時(shí)，進(jìn)入減速狀態(tài)s5。（1）自動(dòng)門(mén)示意圖 （2）原理框圖圖中：R是雷達(dá)信號(hào)Z1是開(kāi)門(mén)減速位置檢測(cè)行程開(kāi)關(guān)Z2是開(kāi)門(mén)到位檢測(cè)行程開(kāi)關(guān)Y1是關(guān)門(mén)減速位置檢測(cè)行程開(kāi)關(guān)Y2是關(guān)門(mén)到位檢測(cè)行程開(kāi)關(guān)td2是2s定時(shí)器時(shí)間到信號(hào)MZ電機(jī)正轉(zhuǎn)（開(kāi)門(mén)）信號(hào)MF電機(jī)反轉(zhuǎn)（關(guān)門(mén)）信號(hào)PS電機(jī)加速信號(hào)NS電機(jī)減速信號(hào)P1是速度等級(jí)1的控制信號(hào)（3）主狀態(tài)機(jī) s0是關(guān)門(mén)狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到雷達(dá)信號(hào)后，轉(zhuǎn)移到狀態(tài)s1，開(kāi)始加速開(kāi)門(mén)（MZ=1，PS=1），到達(dá)位置Z1時(shí)，轉(zhuǎn)換到s2狀態(tài)，開(kāi)始減速，到達(dá)位置Z2時(shí)，進(jìn)入到狀態(tài)s3（開(kāi)門(mén)狀態(tài)）。試設(shè)計(jì)該控制器。MZ是噴嘴電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)MF是噴嘴電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)kz是左擋塊信號(hào)ky是右擋塊信號(hào)主狀態(tài)機(jī)：s0：初始狀態(tài)，水泵M1關(guān)、子狀態(tài)機(jī)MC不運(yùn)行；s1：60s計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)；s2水泵電機(jī)運(yùn)行（M1=1），子狀態(tài)機(jī)運(yùn)行（MC=1）；s3：60s計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)；s4：水泵電機(jī)M1運(yùn)行，子狀態(tài)機(jī)停止運(yùn)行（MC=0）子狀態(tài)機(jī)：zs0；噴嘴電機(jī)不轉(zhuǎn)（MZ=0，MF=0）；zs1：噴嘴電機(jī)正轉(zhuǎn)（MZ=1）當(dāng)左擋塊信號(hào)kz為1時(shí)，轉(zhuǎn)換到zs2；zs2：噴嘴電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)右擋塊信號(hào)為ky為1時(shí)，轉(zhuǎn)換到zs0；題目36. 過(guò)濾水裝置3某過(guò)濾水裝置，當(dāng)按鈕k1按下后，實(shí)現(xiàn)一次濾網(wǎng)沖洗，沖洗時(shí)間為1分鐘，在沖洗期間，沖洗水泵M1啟動(dòng)，同時(shí)噴嘴電機(jī)M2正向運(yùn)轉(zhuǎn)，并移動(dòng)噴嘴，當(dāng)噴嘴到達(dá)左擋塊時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)噴嘴到達(dá)右擋塊時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，在沖洗時(shí)間完畢后，電機(jī)可以停止在任何位置，試設(shè)計(jì)該控制器。t是60s定時(shí)器預(yù)置數(shù)/計(jì)時(shí)信號(hào)MC是噴嘴控制子狀態(tài)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)。試設(shè)計(jì)該控制器。M1運(yùn)轉(zhuǎn)、M2停，然后是M2運(yùn)轉(zhuǎn)、M1停，就是每個(gè)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一次算作一個(gè)循環(huán)，要求三個(gè)循環(huán)后停止M1和M2的運(yùn)轉(zhuǎn)。k1按鈕啟動(dòng)，k2按鈕可以緊急停止運(yùn)行。狀態(tài)s4：電機(jī)停止上升，預(yù)置時(shí)間9s，進(jìn)入狀態(tài)s5。S是電機(jī)上升控制信號(hào)。狀態(tài)s5：定時(shí)15s，當(dāng)td=1，進(jìn)入s0。D[7..0]是定時(shí)器預(yù)置時(shí)間值。狀態(tài)s4：預(yù)置時(shí)間5s，進(jìn)入狀態(tài)s5。clr是計(jì)數(shù)器復(fù)位信號(hào)。狀態(tài)s2：定時(shí)5s，當(dāng)td=1時(shí)進(jìn)入狀態(tài)s2。[題目B27] 電機(jī)控制6兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制要求為：第一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)5s后停止，切換到第2臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，10s后第2臺(tái)自動(dòng)停止。狀態(tài)s2：定時(shí)5s，當(dāng)td=1時(shí)進(jìn)入狀態(tài)s3。圖中：k1是啟動(dòng)電機(jī)的按鈕。 s4狀態(tài)：速度4狀態(tài)，定時(shí)器預(yù)置數(shù)8s，當(dāng)s2=0時(shí)，進(jìn)入狀態(tài)s5。sdsdsdsd4是轉(zhuǎn)速信號(hào)。td是定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到信號(hào)。狀態(tài)s3：速度等級(jí)1的輸出信號(hào)su0為1。狀態(tài)s9：電器通電3s，當(dāng)td=1時(shí)進(jìn)入狀態(tài)s0。 狀態(tài)s1：電器通電15s，當(dāng)td=1時(shí)進(jìn)入狀態(tài)s2。若按鈕按下k=0，進(jìn)入狀態(tài)s5。[題目B20] 電子秒表3設(shè)計(jì)一個(gè)秒表，該跑表使用一個(gè)按鍵工作，當(dāng)?shù)谝淮伟聪掳存I時(shí)，秒表開(kāi)始計(jì)數(shù)，第二次按下按鍵時(shí)，秒表停止計(jì)數(shù)，第三次按下按鍵時(shí)，秒表計(jì)數(shù)器繼續(xù)計(jì)數(shù)，第四次按下時(shí)，秒表計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，如此反復(fù)。（2）畫(huà)狀態(tài)圖說(shuō)明：該題目應(yīng)該使用梅里狀態(tài)機(jī)。a3是停止計(jì)數(shù)狀態(tài)，當(dāng)按鈕k抬起后，進(jìn)入狀態(tài)a4。z4狀態(tài)下，18s定時(shí)器定時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到后，td18=1，進(jìn)入狀態(tài)z0。（1）原理框圖圖中：k是按鈕信號(hào)a、b、c是電燈控制信號(hào)。D[7..0] 是定時(shí)器預(yù)置時(shí)間td是定時(shí)器定時(shí)到信號(hào)t是定時(shí)器預(yù)置/定時(shí)控制信號(hào)。（1）原理框圖圖中：k 是按鈕，用于啟動(dòng)狀態(tài)機(jī)。定時(shí)器用減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成。（2）狀態(tài)圖 當(dāng)按鈕k第1次按下時(shí)，狀態(tài)從a0向a15轉(zhuǎn)換。當(dāng)開(kāi)關(guān)B可以隨時(shí)啟動(dòng)或是停止流水燈的運(yùn)行。而且每個(gè)點(diǎn)亮的燈在閃爍3次后，才能滅，周而復(fù)始，直到按鈕K二次按下。t20=0,t3=1，rst=1方向1紅燈、方向2紅燈a6：G1=0,Y1=0,R1=1。t20=0,t3=1,rst=1方向1紅燈、方向2紅燈a2：G1=0,Y1=0,R1=1。定時(shí)器用減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成。圖中定時(shí)器是由減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成，當(dāng)減到0時(shí)，td=1。當(dāng)鄉(xiāng)間小路上的傳感器檢測(cè)到車(chē)輛時(shí)，主道路的黃燈亮、鄉(xiāng)間小路的紅燈亮，這種狀態(tài)直到當(dāng)5s定時(shí)器時(shí)間到。hg1=0,hg2=0,hr=1快速路黃燈、橫道紅燈、定時(shí)5s a3： D=5,t=1,kg=0,ky=1,kr=0。如果有人通過(guò)人行橫道時(shí)，需要按下按鈕k，當(dāng)按鈕k按下時(shí)，快速路上的綠燈變?yōu)辄S燈，5秒后變成紅燈，隨后人行橫道綠燈15秒后，綠燈開(kāi)始閃爍5秒，然后人行橫道變紅燈，快速路變綠燈，在快速路變?yōu)榫G燈后的90秒內(nèi)，即使有按鈕按下，人行橫道也不會(huì)轉(zhuǎn)成綠燈，一定要等到快速路綠燈持續(xù)90s后，才能變?yōu)辄S燈，進(jìn)而轉(zhuǎn)成紅燈（如果高速路綠燈已經(jīng)持續(xù)了90s，則只要按鈕k按下，快速路立刻就會(huì)變?yōu)辄S燈，再轉(zhuǎn)成紅燈）。圖中定時(shí)器是由對(duì)確定周期時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)的減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成。 在a5狀態(tài)：南北紅燈亮，東西黃燈亮，其他燈滅。該交通燈的亮滅順序是如下：（1）原理框圖圖中：定時(shí)器用減法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。要求可以用按鈕強(qiáng)制使南北通行或東西通行。在狀態(tài)圖給出的情況下，還需要如下步驟：（1）采用硬件描述語(yǔ)言（例如，Verilog HDL語(yǔ)言）描述狀態(tài)機(jī)，編譯文件，檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤與描述錯(cuò)誤。無(wú)論單相電機(jī)還是三相電機(jī)，用狀態(tài)機(jī)控制繼電器切換電機(jī)的電源，就可以控制電機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)驗(yàn)交通燈電路時(shí)，可以用單個(gè)發(fā)光二極管，這樣不加驅(qū)動(dòng)就可以用可編程邏輯器件直接驅(qū)動(dòng)。圖F2b所示的是可變初值的減法計(jì)數(shù)器，當(dāng)t=0時(shí)，數(shù)據(jù)D[7..0]被置入計(jì)數(shù)器，當(dāng)t=1時(shí)，開(kāi)始減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值減到0時(shí)，td=1。另外，實(shí)際實(shí)驗(yàn)是要連接實(shí)驗(yàn)板的，所以鎖定引腳時(shí)，要參考實(shí)驗(yàn)板電路。通常為實(shí)際調(diào)試方便，可將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值顯示在實(shí)驗(yàn)板的數(shù)碼管上（設(shè)計(jì)中增加譯碼模塊）。圖F22 定時(shí)器電路圖F2a所示的是固定初值為8的減法計(jì)數(shù)器，當(dāng)t8=0時(shí)，計(jì)數(shù)器預(yù)置初值；當(dāng)t8=1時(shí)計(jì)數(shù)器開(kāi)始減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值減到0時(shí)td8=1。（5）被控對(duì)象交通燈現(xiàn)在的新型交通燈通常用發(fā)光二極管組成，由于是多個(gè)發(fā)光二極管串、并聯(lián)在一起，因此有很大的電流驅(qū)動(dòng)才能工作，通常是用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)，因此狀態(tài)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)能力有限，所以要驅(qū)動(dòng)交通燈，需要大功率器件才可以。交流電機(jī)需要加交流電才能運(yùn)行，加單相電源的電機(jī)稱(chēng)為單相交流電機(jī)，加三相電源的電機(jī)稱(chēng)為三相交流電機(jī)。如下題目參考的內(nèi)容中只給出了原理框圖與狀態(tài)圖，還需要用硬件描述語(yǔ)言描述狀態(tài)機(jī)，描述完畢后還要仿真，仿真正確后才能說(shuō)明所設(shè)計(jì)的狀態(tài)機(jī)是正確的。（7）寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)[題目B1] 帶有強(qiáng)制按鈕的交通燈交通信號(hào)燈的動(dòng)作如下圖所示。其他燈滅[題目B2] 交通燈控制器試設(shè)計(jì)一交通信號(hào)燈控制器，圖中綠燈在轉(zhuǎn)黃燈前，閃爍3次。 在a4狀態(tài)：南北紅燈亮，東西綠燈閃，其他燈滅。ds是東西方向的車(chē)輛傳感器。一條快速路上有人行橫道，通常情況下，快速路是綠燈，人行橫道是紅燈。hg1=0,hg2=0,hr=1快速路黃燈、橫道紅燈、置數(shù)5s a2： D=5,t=0,kg=0,ky=1,kr=0。一主要交通道路和一條鄉(xiāng)間小路的相交路口上安裝了紅綠燈，該紅綠燈的功能如下：當(dāng)安裝在鄉(xiāng)間小路上的車(chē)輛傳感器沒(méi)有車(chē)輛信號(hào)時(shí)，主道路的綠燈一直亮，鄉(xiāng)間小路的紅燈一