【正文】 這里使用兩個(gè)加計(jì)數(shù)器 2 分別計(jì)數(shù)兩個(gè)方向的車(chē)輛，然后再使用相減（相比較）的方法，若是計(jì)數(shù)值相同，則 con=1，表明駛?cè)雴涡械赖能?chē)與駛出單行道的車(chē)數(shù)相同。t20=0,t3=0,rst=0 方向 1 紅燈、方向 2 綠燈 a4： G1=0,Y1=0,R1=1。 （ 2）狀態(tài)機(jī) 方向 1 綠燈、方向 2 紅燈 a0： G1=1,Y1=0,R1=0。當(dāng)方向 1 為綠燈時(shí)，進(jìn)入單行道幾輛車(chē)，就必須在方向 2 檢測(cè)到幾輛車(chē)開(kāi)出，就是兩個(gè)傳感器檢測(cè)到的車(chē)輛之差為 0 時(shí)，才能給方向 2 綠燈，否則兩個(gè)方向都是紅燈。 D D D3 是東西鄉(xiāng)間小道的紅、黃、綠燈。hg1=0,hg2=1,hr=0 快速路紅燈、橫道綠燈閃、定時(shí) 5s a7： D=5,t=1,kg=0,ky=0,kr=1。 D[7..0]是定時(shí)器預(yù)置數(shù)。d1=1,d2=0,d3=0； t15=0， t5=1， t20=0 a0 a1 a2 a3南綠東紅t d 1 5 = 1a n d d s = 1南黃東紅 t d 5 = 1南紅東綠t d 2 0 = 1a n d n s = 1南紅東黃t d 5 = 1....《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 8 南紅、東綠狀態(tài) a2： n1=1,n2=0,n3=0。 （ 1）原理框圖 .nsn1t 2 0控制器交通燈..2 0 s 定時(shí)器t d 2 0狀態(tài)機(jī)..n2...n3d1d 2 ds.d 3 t 1 51 5 s 定時(shí)器 .t d 1 5 ....t55 s 定時(shí)器t d 5... 圖中： n1:， n2：， n3：南北紅燈、黃燈、綠燈控制信號(hào)。 南北綠燈1 0 秒 南北黃燈3 秒南北綠閃5 秒東西綠燈1 0 秒 東西黃燈3 秒東西綠閃5 秒南北紅燈東西紅燈.. ......《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 7 在 a1 狀態(tài)：南北綠燈閃，東西紅燈亮，其他燈滅。 a1 狀態(tài)：南北黃燈亮，東西紅燈亮，其他燈滅。 （ 5）選定可編程邏輯器件，例如 FPGA 芯片 10k20TC144，然后實(shí)現(xiàn)引腳鎖定。 《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 4 動(dòng)鐵常閉靜觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)常開(kāi)靜觸點(diǎn)線(xiàn)圈線(xiàn)圈接線(xiàn)......線(xiàn)圈 觸點(diǎn)（a ） （b ）. 圖 F25 繼電器結(jié)構(gòu) 圖與符號(hào)圖 當(dāng)繼電器線(xiàn)圈通電后，動(dòng)鐵被磁路吸合，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使觸點(diǎn)外電路連接在一起。 直流電機(jī)需要加直流電，改變直流電壓值，就可以改變旋轉(zhuǎn)速度。若是具有上拉電阻，如圖 F23b 所示，則常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后，行程開(kāi)關(guān)輸出低電平；若是具有下拉電阻，如圖 F23c 所示，則常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后，行程開(kāi)關(guān)輸出高電平。 圖 F21b 是 LED 燈顯示電路，當(dāng)可編程邏輯器件的輸出引腳輸出低電平時(shí)， LED 燈亮。《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 1 基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 太原理工大學(xué)自動(dòng)化系 20xx， 5 前面的話(huà) 如下是《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》書(shū)中的數(shù)字課程設(shè)計(jì)中各個(gè)題目的原理框圖與狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)圖，供讀者參考。圖 F21a 顯示的按鈕電路中，當(dāng)按鈕按下時(shí)，按鈕信號(hào) k1=0，當(dāng)按鈕抬起時(shí)，按鈕信號(hào) k1=1。圖 F23a 是結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)物體碰到行程開(kāi)關(guān)的接觸桿時(shí)，接觸桿向下移動(dòng)，使開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。 （ 7）被控對(duì)象 電機(jī) 電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器件，是將電能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的裝置，通常分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩類(lèi)。 .3kQ19 01 3R Y 1D11 N 40 0 1+ 5V可編程邏輯器件...I/ O.3kQ29 01 3D31 N 40 0 1+ 5V..J2MR Y 2J1J2~ 2 2 0 V~ 2 2 0 VJ1 J2~ 3 8 0 V繼電器繼電器接觸器接觸器接觸器觸點(diǎn)電機(jī)在此更換了相線(xiàn)I/ O.... 圖 F24 狀態(tài)機(jī)輸出信號(hào)與三相電機(jī)的控制接線(xiàn)圖 （ 8）繼電器 繼電器結(jié)構(gòu)圖與符號(hào)圖如圖 F25 所示。 （ 4）設(shè)計(jì)頂層電路圖（為仿真方便，定時(shí)器與狀態(tài)機(jī)可以采用相同時(shí)鐘源），添加時(shí)鐘引腳、輸入信號(hào)與輸出信號(hào)引腳后，再次仿真，（這時(shí)只需要所設(shè)計(jì)控制器的輸入引腳，而定時(shí)器與狀態(tài)機(jī)等之間的連接引腳，例如 td 等，就不用輸入了）若仿真正確，則進(jìn)行下一步。 （ 2）狀態(tài)圖 a0 狀態(tài)：南北綠燈亮，東西紅燈亮，其他燈滅。 （ 2）狀態(tài)圖 a0 a1 a2a3a4a5td10 td5td3td10td5td3.... 狀態(tài)說(shuō)明 在 a0 狀態(tài)：南北綠燈亮，東西紅燈亮，其他燈滅。 設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈控制器，該控制器控制的交通燈順序?yàn)椋? 南北方向是：綠（ 15s）、黃（ 5s）、紅（ 20s），紅（ 5s） 東西方向是：紅（ 15s）、紅（ 5s）、綠（ 20s），黃（ 5s） 要求：在紅燈方向上，若是沒(méi)有車(chē)（兩路上分別安裝有傳感器 ns 和 ds，若無(wú)車(chē)時(shí)，傳感器輸出高電平），永遠(yuǎn)是紅燈。d1=1,d2=0,d3=0； t15=1， t5=0， t20=0 南黃、東紅狀態(tài) a1： n1=0,n2=1,n3=0。 hg、 hy 和 hr 是人行橫道的綠、黃和紅燈控制信號(hào)。hg1=1,hg2=0,hr=0 快速路紅燈、橫道綠燈閃、置數(shù) 5s a6： D=5,t=0,kg=0,ky=0,kr=1。 （ 1）原理框圖 k = 0快速黃燈快速綠燈a0 a1 a2 a3 a4t d = 1t d = 1...5 s 定時(shí)快速黃燈橫道紅燈置數(shù)5 s橫道紅燈...橫道綠燈快速紅燈快速紅燈橫道綠燈閃a5a6a7橫道紅燈t d = 1.a8....定時(shí)9 0 s快速綠燈橫道紅燈.定時(shí)9 0 st d = 1置數(shù)1 5 s橫道綠燈快速紅燈定時(shí)1 5 s置數(shù)5 s 快速紅燈橫道綠燈閃.定時(shí)5 s 快速綠燈橫道紅燈.置數(shù)9 0 s....《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 10 XN1控制器交通燈..狀態(tài)機(jī)..N2...N3D1D2.D3t 定時(shí)器.td..D [ 7 . . 0 ] 可預(yù)置時(shí)間.. 圖中： N N N3 是南北主要交通道路的紅、 黃、綠燈。 《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 11 圖中傳感器 s s2 檢測(cè)車(chē)輛，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖。 rst 是計(jì)數(shù)器 2 的清零信號(hào)。G2=0,Y2=0,R2=1。G2=0,Y2=0,R2=1。 從狀態(tài) a2 開(kāi)始，到 a9 狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)有一個(gè)燈亮。 L（ 1~8）是控制燈的信號(hào)。 [題目 B10] 電燈控制開(kāi)關(guān) 1 設(shè)計(jì)一個(gè)電燈延時(shí)開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)有一個(gè)按鈕 k，當(dāng)按鈕按 下 1 次，則電燈亮 10s 后滅；當(dāng)按鈕按下 2 次（在按鈕第 1 次按下后的 10s 內(nèi)），則電燈亮 20s 后滅；當(dāng)按鈕按下 3 次（在按鈕第 2 次按下的 20s 內(nèi)），則電燈亮 30s 后滅。 （ 1）原理圖 ..k1 d控制器電燈.狀態(tài)機(jī)..... .t 定時(shí)器.td..D [ 7 . . 0 ] 可預(yù)置時(shí)間...k2.. k1 是狀態(tài)機(jī)啟動(dòng)按鈕，當(dāng) k1 按下后啟動(dòng)狀態(tài)機(jī) k2 是停止按鈕，當(dāng) k2 按下后，從任何狀態(tài)回到初始狀態(tài)。定時(shí)器由 8 進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成。 k3 是停止燈亮的信號(hào)。 （ 2）狀態(tài)機(jī) 初始狀態(tài)，燈全滅，向定時(shí)器置數(shù) 11s 狀態(tài) a0：狀態(tài)機(jī)輸出： a=0,b=0,c=0,data=11,t=0 a 燈亮， 11s 定時(shí)開(kāi)始狀態(tài) a1：狀態(tài)機(jī)輸出： a=1,b=0,c=0,D=11,t=1 b 燈亮，置時(shí)間 15s 狀態(tài) a2： 狀態(tài)機(jī)輸出： a=1,b=1,c=0,D=15,t=1 15s 定時(shí)狀態(tài) a3： 狀態(tài) 機(jī)輸出： a=1,b=1,c=0,D=15,t=1 c 燈亮，置時(shí)間 17s 狀態(tài) a4：狀態(tài)機(jī)輸出： a=1,b=1,c=1,D=17,t=0（這是 3 燈全亮狀態(tài)） c 燈滅， 17s 定時(shí)狀態(tài) a5： 狀態(tài)機(jī)輸出： a=1,b=1,c=0,D=17,t=1 b 燈滅，置時(shí)間 12s 狀態(tài) a6：狀態(tài)機(jī)輸出： a=1,b=0,c=0,D=12,t=0 12s 定時(shí)狀態(tài) a7： 狀態(tài)機(jī)輸出： a=1,b=0,c=0,D=17,t=1 [題目 B17] 順序燈開(kāi)關(guān)控制器 8 設(shè)計(jì)一個(gè)開(kāi)關(guān)裝置，該開(kāi)關(guān)裝置在按鈕 k 第一次按下時(shí)，三盞燈 x、 y 和 z 同時(shí)點(diǎn)亮，當(dāng) k 再次按下時(shí)， x 燈立刻熄滅； y 燈 15s 后熄滅，在 y 燈熄滅后 18s 后， z 燈熄滅。 jishu 是秒表計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)控制信號(hào) fuwei 秒表計(jì)數(shù)器復(fù)位信號(hào) （ 2）狀態(tài)圖 說(shuō)明：該題目應(yīng)該使用梅里狀態(tài)機(jī)。 [題目 B19] 電子秒表 2 試設(shè)計(jì)一個(gè)電子秒表，該秒表 在二個(gè)按鍵 a、 b 控制下工作，當(dāng)該按鍵 a 第 1 次按下時(shí)，秒表開(kāi)始計(jì)數(shù)；第 2 次按下時(shí)，秒表停止計(jì)數(shù)；第 3 次按下時(shí)，秒表繼續(xù)計(jì)數(shù)。 a2 是計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)狀態(tài)。 td2 是 2s 定時(shí)器時(shí)間到按鈕 jishu 是秒表計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)控制信號(hào) reset 是秒表計(jì)數(shù)器復(fù)位信號(hào) a = 0 / j i s h u = 1a0 a1 a2 a3a = 0 / j i s h u = 0b = 0 / f u w e i = 0a = 1 / j i s h u = 1a = 1 / j i s h u = 0f u w e i = 1 f u w e i = 1f u w e i = 1f u w e i = 1j i s h u = 0a4a5....a = 0 / j i s h u = 1f u w e i = 1.a = 1 / j i s h u = 1b = 1 / f u w e i = 0f u w e i = 1j i s h u = 0.a6計(jì)數(shù)狀態(tài)暫停狀態(tài)初始狀態(tài)....《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 25 t2 是 2 秒定時(shí)器置初值 /定時(shí)控制信號(hào)。任何時(shí) 候按鈕 k2 都可以結(jié)束動(dòng)作。 狀態(tài) s4：定時(shí)器預(yù)置 10s 后，進(jìn)入狀態(tài) s5。按下 Q 按鈕，則設(shè)備轉(zhuǎn)速開(kāi)始降低，每按一次，速度降低一 個(gè)級(jí)別，直至轉(zhuǎn)速為 0。 （ 1）原理框圖 .kM1t控制器電機(jī)... 定時(shí)器td狀態(tài)機(jī) D [ 7 . . 0 ]...M2 圖中： k 為啟動(dòng)按鈕 M1：電機(jī) 1 控制信號(hào) M2：電機(jī) 2 控制信號(hào) D[7..0] 定時(shí)器預(yù)置時(shí)間信號(hào) td：定時(shí)器時(shí)間到信號(hào) t：預(yù)置 /定時(shí)控制信號(hào) （ 2）狀態(tài)圖 ..s0k = 0t = 0. D = 1 0M 1 = 0.s1t = 1.t d = 1M 2 = 0D = 1 0M 1 = 1M 2 = 0s2t = 0t d = 1D = 2 0M 1 = 1M 2 = 0.s3t = 1D = 2 0M 1 = 1M 2 = 1 ... s0：初始狀態(tài)，由于 t=0，所以定時(shí)器預(yù)置時(shí)間為 10s，電機(jī) M M2 停止運(yùn)行，當(dāng)按鈕 k=0 時(shí)，轉(zhuǎn)移到狀態(tài) s1。 s1：定時(shí) 10s 狀態(tài)，當(dāng) td=1 時(shí)，進(jìn)入狀態(tài) s2。 微分電路的作用是當(dāng) s1 或是 s2 按下時(shí)，輸出一個(gè)狀態(tài)機(jī)時(shí)鐘周期相同的低電平脈沖。 [題目 B26] 電機(jī)控制 5 三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止需要順序控制，在按鈕 k1 按下后，要求如下： （ 1） M1 運(yùn)行 5s 后， M2 開(kāi)始運(yùn)行。 M M M3 是電機(jī)控制信號(hào)。 狀態(tài) s5：預(yù)置 時(shí)間 7s 后，進(jìn)入狀態(tài) s6。 td 是定時(shí)器時(shí)間到信號(hào)。 [題目 B28] 電機(jī)控制 7 一