交通燈設(shè)計(jì)數(shù)電課程設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-06-19 18:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 元電路的設(shè)計(jì)（1）秒脈沖發(fā)生器脈沖信號(hào)發(fā)生器用的是555定時(shí)器構(gòu)成多諧震蕩器，震蕩頻率為： f=(R1+2R2)C電路圖如下圖：圖3 秒脈沖產(chǎn)生器圖4 秒脈沖產(chǎn)生器結(jié)果（2）定時(shí)器定時(shí)器由與系統(tǒng)秒脈沖（由上面時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生器提供）同步的計(jì)數(shù)器構(gòu)成，要求計(jì)數(shù)器在狀態(tài)信號(hào)ST作用下，首先清零，然后在時(shí)鐘脈沖上升沿作用下，計(jì)數(shù)器從0開(kāi)始進(jìn)行加1計(jì)數(shù)，向控制器提供模5的定時(shí)信號(hào)TY和模25的定時(shí)信號(hào)TL。計(jì)數(shù)器選用集成電路74LS163進(jìn)行設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)便。74LS163是4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，它具有同步清零、同步置數(shù)的功能。其功能表如表所示。表中，LD’為置數(shù)端，RD’為清除端，EP,ET為使能端。圖4則為兩片74LS163連接的定時(shí)電路圖。表3 74LS163功能表CLKRD’LD’EP ET工作狀態(tài)X↑XX↑0 1111X0111X XX X0 1X 01 1置零預(yù)置數(shù)保持保持（C=0）計(jì)數(shù)圖5 74LS163組成定時(shí)器電路圖還可以用74LS160來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)定時(shí)器。但是由于該芯片不是二進(jìn)制而為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，在進(jìn)行拓展是更加方便。其定時(shí)器電路圖如下：圖6 74LS160組成的定時(shí)器電路圖（3）控制器控制器是交通管理的核心，它應(yīng)該能夠按照交通管理規(guī)則控制信號(hào)燈工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。從ASM圖可以列出控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，如表13所示。選用兩個(gè)D觸發(fā)器做為時(shí)序寄存器產(chǎn)生 4種狀態(tài)，控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件為T(mén)L和TY，當(dāng)控制器處于Q1n+1Q0n+1＝ 00狀態(tài)時(shí)，如果TL＝ 0，則控制器保持在00狀態(tài)；如果，則控制器轉(zhuǎn)換到Q1n+1Q0n+1＝ 01狀態(tài)。這兩種情況與條件TY無(wú)關(guān)，所以用無(wú)關(guān)項(xiàng)X表示。其余情況依次類推，同時(shí)表中還列出了狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)ST。表3 控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 根據(jù)表1可以推出狀態(tài)方程和轉(zhuǎn)換信號(hào)方程，其方法是：將Q1n+Q0n+1和 ST為1的項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的輸人或狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件變量相與，其中1用原變量表示，0用反變量表示，然后將各與項(xiàng)相或，即可得到下面的方程：根據(jù)以上方程，選用數(shù)據(jù)選擇器 74LS153來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)D觸發(fā)器的輸入函數(shù)，將觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)值加到74LS153的數(shù)據(jù)選擇輸入端作為控制信號(hào)．即可實(shí)現(xiàn)控制器的功能?？刂破髟韴D如圖7所示。由兩個(gè)雙多路轉(zhuǎn)換器74LS153和一個(gè)雙D觸發(fā)器74LS74組成控制器。觸發(fā)器記錄4種狀態(tài)，多路轉(zhuǎn)換器與觸發(fā)器配合實(shí)現(xiàn)4種狀態(tài)的相互交換。 電路邏輯圖如下：圖 7控制器邏輯圖其原理為： CLK分別送給U7A和U7B的3和11的清零端。將TY接入U(xiǎn)4的5和U5的4和5；TY非接入U(xiǎn)4的4；TL接入U(xiǎn)4的10和U5的3和6；TL非接入U(xiǎn)4的13。如上圖所示：74LS74兩個(gè)D觸發(fā)器作為時(shí)序寄存器產(chǎn)生4種狀態(tài)。選用數(shù)據(jù)選擇器74LS153來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)D觸發(fā)器的輸入函數(shù)，將觸發(fā)器的的現(xiàn)態(tài)值加到74LS153的數(shù)據(jù)選擇端作為控制信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)控制器的功能。(4）譯碼器 譯碼器的主要任務(wù)是將控制器的輸出 Q
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