交通燈控制電路設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-07-22 12:28本頁(yè)面
【正文】 零開始進(jìn)行增 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。74LS160 是 10 進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，它具有異步清零、同步置數(shù)的功能。 數(shù) 字 系 統(tǒng) 綜 合 設(shè) 計(jì) （論 文）9表 24 74LS160 功能表表中 RD’是低電平有效的同步清零輸入端，LD’是低電平有效才同步并行置數(shù)控制端，EP、ET 是計(jì) 圖 23 交通燈的 ASM 圖數(shù)控制端， CO 是進(jìn)位輸出端，D0～D3 是并行數(shù)據(jù)輸入端，Q0～Q 3 是數(shù)據(jù)輸出端。如圖所示：輸入端 分別接地.。.即：只有當(dāng)時(shí) 114 處產(chǎn)生一個(gè)高電平脈沖時(shí)才能觸發(fā) U1 中的 14 產(chǎn)生脈沖。就可以得到 TY 和 TY 非是秒脈沖的 5 倍；TL 和 TL 非的結(jié)果是秒脈沖的 25 倍。列出控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，如表 26 所示。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。 表 26 控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表根據(jù)上表可以推出狀態(tài)方程和轉(zhuǎn)換信號(hào)方程，其方法是：將 Q1n+Q 0n+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： 數(shù) 字 系 統(tǒng) 綜 合 設(shè) 計(jì) （論 文）11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。圖中 R、C 構(gòu)成上電復(fù)位電路。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。將 TY 接入 U4的 5 和 U5 的 4 和 5；TY 非接入 U4 的 4。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?？刂破鞯臓顟B(tài)編碼與信號(hào)燈控制信號(hào)之間的關(guān)系如表 28 所示。表 28 控制器狀態(tài)編碼與信號(hào)燈關(guān)系表Q1Q0AG綠燈AY黃燈AR紅燈BG綠燈BY黃燈 BR紅燈0 0 1 0 0 0 0 10 1 0 1 0 0 0 11 0 0 0 1 1 0 01 1 0 0 1 0 1 0 數(shù) 字 系 統(tǒng) 綜 合 設(shè) 計(jì) （論 文）13表 28 控制器狀態(tài)編碼與信號(hào)燈關(guān)系表由秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生了周期性變化的 CLK 脈沖，一部分送給了定時(shí)器的74LS160 芯片，另一部分送給了控制器的 74LS74 芯片。即 TY 和 TY 非放大的結(jié)果是秒脈沖的 5 倍；TL 和 TL 非放大的結(jié)果是秒脈沖的25 倍。將定時(shí)器輸出的 TY。TL 非分別作用于控制器的芯片 74LS153 中，在 CLK 脈沖置于芯片 74LS74 中會(huì)輸出高低變化的電平。電路圖設(shè)計(jì)如圖 29 數(shù) 字 系 統(tǒng) 綜 合 設(shè) 計(jì) （論 文）14圖 29 譯碼器部分原理圖 顯示部分電路設(shè)計(jì)顯示部分由 74LS48 和共陰極七段數(shù)碼管組成，74LS48 作為譯碼器，對(duì)74LS160 的輸出信號(hào)進(jìn)行譯碼，然后通過(guò)七段數(shù)碼管顯示出 74LS160 的計(jì)數(shù)。其設(shè)計(jì)如圖 210 圖 19 由 74LS48 和數(shù)碼管組成的電路第 3 章系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 系統(tǒng)原理圖接由 74LS48 控制的七段譯碼顯示器 數(shù) 字 系 統(tǒng) 綜 合 設(shè) 計(jì) （論 文）15圖31 系統(tǒng)總原理圖 系統(tǒng)原理分析各單元設(shè)計(jì)完成后，首先組裝調(diào)試秒脈沖電路。其次進(jìn)行定時(shí)電路的組裝和調(diào)試。再次調(diào)試交通燈控制器以及顯示部分。然后檢查電路各部分的功能，使其滿足設(shè)計(jì)要求。時(shí)間顯示器從預(yù)置的 0 秒，以每秒增 1，增到 25 到 0 時(shí)，甲道的綠燈轉(zhuǎn)換為黃燈，其余燈都不變。如此循環(huán)下去。根據(jù)所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)出滿足特定要求的電路，經(jīng)過(guò)各方案設(shè)計(jì)比較，參數(shù)計(jì)算及各單元電路的仿真，最后的設(shè)計(jì)要求都正確合理，得到所需的設(shè)計(jì)電路。當(dāng)然，在查找資料時(shí)，拓寬了本專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)面，學(xué)到很多新的東西。這本次課程設(shè)計(jì)也鞏固和加深了對(duì)電子線路基本知識(shí)和理解和對(duì)器件芯片的深入認(rèn)識(shí)，提高了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，及軟件應(yīng)
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