【正文】 分當(dāng)南北方向綠燈亮，而東西方向紅燈亮?xí)r，使南北方向的74LS168以減法計(jì)數(shù)器方式工作，從數(shù)字“24” 開始往下減，當(dāng)減到“0”時(shí)，南北方向綠燈滅，紅燈亮，而東西方向紅燈滅，綠燈亮。 交通信號(hào)燈控制器參考電路2. 控制器部分它由74LS164組成扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，然后經(jīng)譯碼后輸出十字路口南北、東西兩個(gè)方向的控制信號(hào)。K2在自動(dòng)位置時(shí)，由秒脈沖電路經(jīng)分頻后（4分頻）輸入給74LS164，這樣，74LS164為每4秒向前移一位（計(jì)數(shù)1次）。 汽車模擬控制電路五、參考電路根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，交通信號(hào)燈控制器參考電路。4. 汽車模擬運(yùn)行控制用移位寄存器組成汽車模擬控制系統(tǒng)，即當(dāng)某一方向綠燈亮?xí)r，則綠燈亮“G”信號(hào)使該路方向的移位通路打開，而當(dāng)黃、紅燈亮?xí)r，則使該方向的移位停止。置開關(guān)在手動(dòng)位置，輸入單次脈沖，可使交通燈在某一位置上，開關(guān)在自動(dòng)位置時(shí)，則交通信號(hào)燈按自動(dòng)循環(huán)工作方式運(yùn)行。譯碼顯示可用74LS248 BCD碼七段譯碼器，顯示器用LC501111共陰極LED顯示器，計(jì)數(shù)器材用可預(yù)置加、減法計(jì)數(shù)器，如74LS1674LS193等。3. 顯示控制部分顯示控制部分實(shí)際上是一個(gè)定時(shí)控制電路。這里我們選用中規(guī)模74LS164八位移位寄存器組成扭環(huán)形12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。2. 交通燈控制器由波形圖可知，計(jì)數(shù)器每次工作循環(huán)周期為12，所以可以選用12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。1. 秒脈沖和分頻器因十字路口每個(gè)方向綠、黃、紅燈所亮?xí)r間比例分別為5:1:6，所以，若選4秒（也可以3秒）為一單位時(shí)間，則計(jì)數(shù)器每計(jì)4秒輸出一個(gè)脈沖。當(dāng)某一方向綠燈亮?xí)r，這一方向的發(fā)光二極管接通，并一個(gè)一個(gè)向前移動(dòng)，表示汽車在行駛；當(dāng)遇到黃燈亮?xí)r，移位發(fā)光二極管就停止，而過了十字路口的移位發(fā)光二極管繼續(xù)向前移動(dòng)；紅燈亮?xí)r，則另一方向轉(zhuǎn)為綠燈亮，那么，這一方向的LED發(fā)光二極管就開始移位（表示這一方向的車輛行駛）。 （1）在某一方向（如南北）為十字路口主干道，另一方向（如東西）為次干道；主干道由于車輛、行人多，而次干道的車輛、行人少，所以主干道綠燈亮的時(shí)間可以選定為次干道綠燈亮?xí)r間的2倍或3倍。4. 可以手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)控制，夜間為黃燈閃耀。具體為：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(jì)數(shù)方式工作，直至減到數(shù)為“0”，十字路口紅、綠等交換，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)。其中紅燈亮的時(shí)間為綠燈、黃燈亮的時(shí)間之和，黃燈是間歇閃耀。 交通燈順序工作流程圖 2. 應(yīng)滿足兩個(gè)方向的工作時(shí)序：即東西方向亮紅燈時(shí)間應(yīng)等于南北方向亮黃、綠燈時(shí)間之和，南北方向亮紅燈時(shí)間應(yīng)等于東西方向亮黃、綠燈時(shí)間之和。圖中設(shè)南北方向的紅、黃、綠燈分別為NSR、NSY、NSG，東西方向的紅、黃、綠燈分別為EWR、EWY、EWG。 音頻時(shí)序波形圖課題三 交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì)一、 簡述為了確保十字路口的車輛順利、暢通地通過，往往都采用自動(dòng)控制的交通信號(hào)燈來進(jìn)行指揮。4. 音響電路音響電路中，f1和f2為兩種不同的音響頻率，當(dāng)某組搶答時(shí)，應(yīng)為多音，其時(shí)序應(yīng)為間斷音頻輸出。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，即減法計(jì)數(shù)器為“00”時(shí)，Bo為“1”，定時(shí)結(jié)束，這時(shí)去控制音響電路嗚叫，并滅掉指示燈（JK觸發(fā)器的/Q=1，Q=0）。輸入端采用了阻容方法，以防止開關(guān)抖動(dòng)。2. 判組電路這部分電路由RS觸發(fā)器完成，CD4043為三態(tài)RS鎖存觸發(fā)器，當(dāng)S1按下時(shí)，Q1為1，這時(shí)或非門74LS25為低電平，封鎖了其它組的輸入。若減分，方法相同，即按動(dòng)“－”號(hào)就能完成減數(shù)計(jì)分。1. 計(jì)分部分每組均由8421碼撥碼開關(guān)KS1，完成分?jǐn)?shù)的增和減，每組為三位，個(gè)、十、百位，每位可以單獨(dú)進(jìn)行加減。五、參考電路根據(jù)智力競賽搶答器的設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，其邏輯參考電路如下圖所示。4. 定時(shí)電路。也可用加/減計(jì)數(shù)器（如74LS193）來組成。3. 計(jì)數(shù)顯示電路可用8421碼撥碼開關(guān)譯碼電路顯示。2. 判別選組實(shí)現(xiàn)的方法可以用觸發(fā)器和組合電路完成，也可用一些特殊器件組成。搶答和必答定時(shí)應(yīng)有手動(dòng)控制。回答問題的時(shí)間應(yīng)可調(diào)整，分別為10s、20s、50s、60s或稍長些。當(dāng)有某組搶答時(shí)，指示燈滅，最先搶答一組的燈亮，并發(fā)出音響。必答時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)燈亮，以示開始，當(dāng)時(shí)間到要發(fā)出單音調(diào)“嘟”聲，并熄滅指示燈。每組有三位十進(jìn)制計(jì)分顯示電路，能進(jìn)行加/減計(jì)分。能迅速、準(zhǔn)確地判處搶答者，同時(shí)能排除其它組的干擾信號(hào)，閉鎖其它各路輸入使其它組再按開關(guān)時(shí)失去作用，并能對搶中者有光、聲顯示和嗚叫指示。二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求用TTL或CMOS集成電路設(shè)計(jì)智力競賽搶答器邏輯控制電路，具體要求如下：1. 搶答組數(shù)為4組，輸入搶答信號(hào)的控制電路應(yīng)由無抖動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。因此，要完成以上智力競賽搶答器邏輯功能的數(shù)字邏輯控制系統(tǒng)，至少應(yīng)包括以下幾個(gè)部分。必答有時(shí)間限制，到時(shí)要告警，回答問題正確與否，由主持人判別加分還是減分，成績評定結(jié)果要用電子裝置顯示。課題二 智力競賽搶答器邏輯電路設(shè)計(jì)一、 簡述智力競賽是一種生動(dòng)活潑的教育形式和方法，通過搶答和必答兩種方式能引起參賽者和觀眾的極大興趣，并且能在極短的時(shí)間內(nèi)，使人們增加一些科學(xué)知識(shí)和生活知識(shí)。如圖中CD4060分頻器的輸出端Q5和Q6。6. 嗚叫電路嗚叫電路由高、低兩種頻率通過或門去驅(qū)動(dòng)一個(gè)三極管，帶動(dòng)喇叭嗚叫。圖3中，當(dāng)分計(jì)到59分時(shí)，將分觸發(fā)器QH置1，而等到秒計(jì)數(shù)到54秒時(shí)，將秒觸發(fā)器QL置1，然后通過QL與QH相與后再和1s標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)相與而去控制低音喇叭嗚叫，直至59秒時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，使QL清0，停止低音嗚叫，同時(shí)59秒信號(hào)的反相又和QH相與后去控制高音喇叭嗚叫。4．譯碼、顯示譯碼、顯示很簡單，采用共陰極LED數(shù)碼管LC501111和譯碼器74LS248，當(dāng)然也可用共陽數(shù)碼管和譯碼器。所以，這里必須使個(gè)位既能完成十進(jìn)制計(jì)數(shù)，又能在高低位滿足“23”這一數(shù)字后，時(shí)計(jì)數(shù)器清零，圖中采用了十位的“2”和個(gè)位的“4”相與非后再清零。圖中利用“異步清零”反饋到/CR端，而實(shí)現(xiàn)個(gè)位十進(jìn)制，十位六進(jìn)制的功能。從圖3中可以發(fā)現(xiàn)秒、分兩組計(jì)數(shù)器完全相同。單次、連續(xù)脈沖均由門電路構(gòu)成。如K1在單次，K2在手動(dòng)，則此時(shí)按動(dòng)單次脈沖鍵，使周計(jì)數(shù)器從星期1到星期日計(jì)數(shù)。2. 單次脈沖、連續(xù)脈沖這主要是供手動(dòng)校時(shí)用。五、參考電路。4. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器在每次計(jì)到整點(diǎn)前六秒時(shí)，需要報(bào)時(shí)，這可用譯碼電路來解決。Q4 Q3 Q2 Q1顯示1 0 0 0日0 0 0 110 0 1 020 0 1 130 1 0 040 1 0 150 1 1 06 狀態(tài)表3. 校時(shí)電路在剛剛開機(jī)接通電源時(shí)，由于日、時(shí)、分、秒為任意值，所以，需要進(jìn)行調(diào)整?！叭铡庇?jì)數(shù)器的電路（日用數(shù)字8代替）。時(shí)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，顯示為00～23，個(gè)位仍為十進(jìn)制，而十位為三進(jìn)制，但當(dāng)十進(jìn)位計(jì)到2，而個(gè)位計(jì)到4時(shí)清零，就為二十四進(jìn)制了。如晶振為32768 Hz，通過15次二分頻后可獲得1Hz的脈沖輸出。三、可選用器材1. 通用實(shí)驗(yàn)底板2. 直流穩(wěn)壓電源3. 集成電路：CD4060、74LS774LS1674LS248及門電路4. 晶振：32768 Hz5. 電容：100μF/16V、22pF、3～22pF之間6. 電阻：200Ω、10KΩ、22MΩ7. 電位器：8. 數(shù)顯：共陰顯示器LC501111