交通燈控制電路的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-08 08:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 共有 4個(gè)計(jì)數(shù)器。 ② 每組計(jì)數(shù)器內(nèi)有 1個(gè)一位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和 1個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。它們可以單獨(dú)計(jì)數(shù)，但清零時(shí)同時(shí)清零。 A， B為時(shí)鐘脈沖的輸入，下降沿觸發(fā)。 QA， QB， QC， QD為計(jì)數(shù)輸出。 ③ 如 1 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出 QA 接上五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖的輸入 B，則構(gòu)成 8421BCD 碼十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。 A為時(shí)鐘脈沖的輸入， QA， QB， QC， QD為輸出， QD是最高位；五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出 QD接上二進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)鐘脈沖輸入 A，則構(gòu)成 5421BCD碼十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器， B為時(shí)鐘脈沖的輸入， QA， QB， QC， QD為輸出， QA是最高位。 ④ 清零 RD為異步清零，高電平有效。 在本電路中，將 clka與 CD4060脈沖發(fā)生器的時(shí)鐘輸出相連， Qa即為 1Hz時(shí)鐘輸出。其具體電路如圖 3所示。 倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)電路 倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)電路主要由計(jì)數(shù)器構(gòu)成，它在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的作用是實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，在此我們選用減法計(jì)數(shù)器，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)說(shuō)明計(jì)時(shí)時(shí)間可預(yù)設(shè)，所以需要可預(yù)置數(shù)的計(jì)數(shù)器，結(jié)合以上要求，本系統(tǒng)采用 4516。 當(dāng)交通燈控制系統(tǒng)開始工作時(shí)，該部分電路將實(shí)現(xiàn)各種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換功能，即東西南北方向綠燈、黃燈 4種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn) 換，首先數(shù)碼管顯示東西方向綠燈的預(yù)值，當(dāng)其減到零時(shí)，計(jì)數(shù)器產(chǎn)生借位，狀態(tài)由之前的 “00” 轉(zhuǎn)為 “01” ，此時(shí)東西方向綠燈滅，計(jì)數(shù)器重新置數(shù)，即東西方向黃燈預(yù)置值，當(dāng)其減到零時(shí)，計(jì)數(shù)器又產(chǎn)生借位，狀態(tài)由之前的 “01”轉(zhuǎn)為 “10” ，此時(shí)東西方向黃燈滅，計(jì)數(shù)器又重新置數(shù)，即南北方向綠燈預(yù)置值，反復(fù)循環(huán)。第 2 章 相關(guān)電路的設(shè)計(jì) 4 其電路原理圖如圖 4所示。 其中 4516是異步可預(yù)置四位計(jì)數(shù)器，其真值表見表 1，工作原理如下： CP CI U/D LD RD QD QC QB QA Χ Χ Χ H L Χ Χ Χ Χ H Χ H Χ L L ↑ L H L L ↑ L L L L A B C D L L L L 保持 加法計(jì)數(shù)器 減法計(jì)數(shù)器 表 1 CD4516真值表（注Χ表示任意值） ① CP為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入，上升沿觸發(fā)。 ② LD為異步數(shù)據(jù)預(yù)置控制端，當(dāng) LD高電平， D0D3上的數(shù)據(jù)置入計(jì)數(shù)器中。 ③ CI為計(jì)數(shù)控制端，控制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)操作， CI=0時(shí)，允許計(jì)數(shù)， CI=1時(shí)，保持。 ④ U/D 為加 /減計(jì)數(shù)控制端， U/D 為高電平時(shí)，在案 CP時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)器加 1 計(jì)數(shù)；反之，在 CP時(shí)鐘上升沿減 1計(jì)數(shù)。 ⑤ RD為異步清零端， RD為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。 ⑥ C/B 為進(jìn)位 /借位輸出，在減法計(jì)數(shù)時(shí)，當(dāng) Q0Q3 輸出 “0000” 時(shí)為低電平；在加法計(jì)數(shù)時(shí)，當(dāng) Q0Q3輸出 “1111” 時(shí)為低電平，其余輸出高電平第 2 章 相關(guān)電路的設(shè)計(jì) 5 初值預(yù)置電路 考慮到控制信號(hào)與輸入變量的關(guān)系，需要用一個(gè)數(shù)據(jù)選擇端，同時(shí)由于數(shù)據(jù)是由四位二進(jìn)制數(shù)所組成，所以共選用兩個(gè)雙 4選 1數(shù)據(jù)選擇器 74153。 74153的輸出受與 4516相連的加法器 74390的輸出控制。此部分采用 74LS153芯片、輸入與非門 74LS00以及加法器 74390構(gòu)成，其電路原理圖見圖 4和圖 5。 其中 74LS153引腳圖內(nèi)部有 2個(gè) 4選 1數(shù)據(jù)選擇器，其真值表為表 2。 其中 C0C3為數(shù)據(jù)輸入端， Y為輸出端， A、 B稱為地址輸入端。 A、 B的狀態(tài)起著從 4路輸入數(shù)據(jù)中選擇哪 1路輸出的作用。輸出狀態(tài)與輸入數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。注意 A、 B地址在集成塊中由 2個(gè)4選 1共用，高位為 B，低位為 A， BA=01時(shí)， Y=C1， BA=10時(shí)， Y=C2。 表 2 74LS153 的真值表 數(shù)據(jù)輸入 數(shù)據(jù)輸出 選通 輸出 B A C0 C1 C2 C3 E Y Χ Χ 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1
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