電子技術(shù)綜合訓(xùn)練課程設(shè)計報告-交通燈【整理版】-在線瀏覽
2024-08-07 02:51本頁面
【正文】 Q1 Q0 ，則其狀態(tài)如表1所示：表1. 狀態(tài)編碼與信號燈關(guān)系現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸出Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1AGAYARBGBYBR0001100001011101000111100011001000001010 計數(shù)電路方案設(shè)計 十字路口除指示燈顯示外，還有數(shù)字倒計時顯示。減到“00”時此方向黃燈滅，紅燈亮，而另一方向紅燈滅，綠燈亮。在倒計時過程中計數(shù)器還向譯碼器提供模4的定時信號T4和模0的定時信號T0。74LS190是十進制同步可逆計數(shù)器，具有異步并行置數(shù)功能、保持功能。表2. 74LS190狀態(tài)表CTEND/UCLKLOADA B C DQA QB QC QD0XX0X X X XA B C D01POS1X X X XCount Down00POS1X X X XCount Up1XXXX X X XQa0 Qb0 Qc0 Qd0 選用兩個74LS190級聯(lián)成一個六十進制倒計時計數(shù)器。個位數(shù)預(yù)置為9，即A接“1”、B接“0”、C接“0”、D接“1”。工作開始時，LD為0，計數(shù)器預(yù)置數(shù)，置數(shù)完后摁動開關(guān)，LD變?yōu)?，計數(shù)器開始倒計時，并循環(huán)下去。接法為：把兩個74LS190計數(shù)器的8個輸出端用一個集成的八輸入一輸出或門連起來。T4=1，此時T4給JK觸發(fā)器一個脈沖，使信號燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，綠燈的變?yōu)辄S燈，紅燈的不變。 要求黃燈每秒閃一次，用頻率為1Hz的脈沖連在控制黃燈的輸入端即可。信號燈旁用CD4511和數(shù)碼管顯示器顯示當(dāng)前秒數(shù)。例如時鐘脈沖，控制過程中的定時信號等。當(dāng)然，有些電路對時鐘脈沖的要求并不是很高，所以可以依據(jù)自己電路的實際需求，從性價比方面來選擇脈沖發(fā)生器，例如石英振蕩脈沖發(fā)生器雖然性能很高，但是價格高，有些電路不太實用，而多諧振蕩器則可以滿足要求。脈沖波形就是利用惰性元件的充放電而形成的。開關(guān)是用來破壞穩(wěn)定，使惰性電路產(chǎn)生暫態(tài)的。目前利用最多的是555定時電路。因為本電路中用到的是1s的脈沖，所以依據(jù)電阻和電容的定值表可以得，我們選R1=R2=47k，C2=10uF,C1=10nF。倒計時計數(shù)器選用集成電路74LS190進行設(shè)計。74LS190沒有專用的清零輸入端，但可以借助QA、QB、QC、QD的輸出數(shù)據(jù)間接實現(xiàn)清零功能。當(dāng)置入控制端（ LD ）為低電平時， 不管時鐘CP 的狀態(tài)如何，輸出端（Q0～Q3）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端（D0～D3）相一致的狀態(tài)。當(dāng)計數(shù)控制端（ CT ）為低電平時，在CP 上升沿作用下Q0～Q3 同時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù)尖峰。只有在CP 為高電平時CT 和U /D 才可以跳變74LS190 有超前進位功能。利用 RC 端，可級聯(lián)成N 位同步計數(shù)器。74LS190引出端符號 CO/BO 進位輸出/錯位輸出端 CLK 時鐘輸入端（上升沿有效） CTEN計數(shù)控制端（低電平有效） D0～D3 并行數(shù)據(jù)輸入端 LOAD 異步并行置入控制端（低電平有效） Q0～Q3 輸出端 RCO 行波時鐘輸出端（低電平有效） U /D 加/減計數(shù)方式控制端74LS190外引腳排列如圖3所示圖3 74LS190外引腳排列 計數(shù)電路原理圖 計時電路設(shè)計如圖4所示 圖4 交通燈計時電路 其工作原理為：由信號源產(chǎn)生的脈沖CP送給74LS190低位片的時鐘端CLK處。低位片的行波時鐘輸出端RCO1與高位片的CLK相連，實現(xiàn)異步置數(shù)。 ，低位片輸出端QA,QB和QC,，U4的輸出和U1的輸出再接或門U5,U5的輸出端送給兩片74LS190的LOAD異步并行置入控制端，只有當(dāng)高位片QA QB QC QD 和低位片QA QB QC QD端全為零時，即計數(shù)器減到00時，重新置數(shù)30，實現(xiàn)了30進制減計數(shù)控制方式。當(dāng)啟動交通燈系統(tǒng)開關(guān)后，交通燈開始工作：假設(shè)當(dāng)甲方向紅燈亮?xí)r，乙方向綠燈亮，LED數(shù)碼管從30秒開始減法計數(shù)；25秒后，甲方向紅燈繼續(xù)亮，乙方向的綠燈熄滅，而黃燈開始有頻率的閃爍，LED數(shù)碼管從5秒開始減法計數(shù)；5秒后，甲方向的綠燈亮，乙方向的紅燈亮，同時乙方向的黃燈熄滅，LED數(shù)碼管從30秒開始計數(shù)；25秒后，甲方向的綠燈熄滅，黃燈有頻率的閃爍，而乙方向的紅燈繼續(xù)亮，LED數(shù)碼管從5秒開始計數(shù)；5秒后，甲方向紅燈亮，黃燈熄滅，乙方向的綠燈亮，LED數(shù)碼管又一次從30開始減法計數(shù)。從而實現(xiàn)燈的有序控制。這四種狀態(tài)如下：設(shè)控制器的四種狀態(tài)編碼為00、0110，并分別用S0、SSS2表示，則控制器的工作狀態(tài)及功能如下表所示，控制器應(yīng)送出甲乙車道紅黃綠燈的控制信號?？刂破鞯妮斎霝橛|發(fā)器的現(xiàn)態(tài)和控制器觸發(fā)器的次態(tài),由此
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