西邮交通灯4

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西安邮电大学 数字电路课程设计报告书 ——交通灯控制器

西安邮电大学  数字电路课程设计报告书 ——交通灯控制器
二 实验任务与要求
红绿灯交通信号系统外观示意图如图所示。
1.在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯,显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯;另一方向是红灯、绿灯、黄灯。
2.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间,其中一个方向上绿灯亮的时间是20s,另一个方向上绿灯亮的时间是30s,黄灯亮的的时间都是5s。
设计时序如下:
东西向
南北向
4.电路框图设计:
说明:脉冲输出部分为555时基芯片构成的多次谐波振荡器,由其产生周期为1s的时钟脉冲信号。计时控制部分主要由两片74LS161(十六进制同步加法计数器)及逻辑门电路构成。产生30s、20s和5s的倒计时信号。彩灯控制部分将计时控制部分输出的信号通过逻辑门电路及74LS139(双2—4线译照响应时序显示,并将74LS139的输出信号反馈回计时控制部分实现三种倒计时之间的切换。数字显示部分主要由74LS48(7段显示译码器)、74LS04(反相器)及8段共阴极数码管构成,通过接入计时控制部分的信号实现倒计时显示。
3.用两组数码管,实现双向倒计时显示。
三.实现方案:
实现这个交通灯控制器可以采用FPGA、单片机等可编程器件或基本数字逻辑器件实现。在这次实验中采用74系列数字集成芯片和555时基芯片实现相应功能。本报告最后附有使用MULTISIM仿真软件进行的仿真电路图。
四.具体功能分析:
此电路为十字路口交通灯控制电路,要求东西向和南北向不能同时出现绿(黄)灯,发生“撞车”现象。即当某一方向为绿灯或黄灯时,另一方向必为红灯。东西向主通路有倒计时显示。
电容C1放电时,暂稳态持续时间为
tw2=0.7R2C=0.7×150k×4.7μ≈0.5s
因此,电路输出矩形脉冲的周期为T= tw1+tw2≈1s输出占空比为q=tw1/T≈50%

交通灯设计-8255-8254(附连线图和源代码)

交通灯设计-8255-8254(附连线图和源代码)

西安郵電學院硬件课程设计报告题目:微机原理与接口课程设计;^院系名称:计算机学院专业名称:软件工程班级:软件0802学生姓名:王晶晶学号(8位): 04085047指导教师:刘军设计起止时间:2011年05月23日~2011年05月27日[一、设计目的通过可编程并行接口芯片8255A和可编程定时器/计数器芯片8253/8254以及中断控制器 8259实现十字路口交通灯的模拟控制,进一步掌握并行接口和定时器/计数器及数码管控制的实际应用。

二、设计内容1.用试验台提供的发光二极管(红绿黄各两支,共六支)作为南北路口(红绿黄各一支)和东西路口(红绿黄各一支)的模拟交通灯。

2.用可编程并行接口芯片8255A控制模拟交通灯的亮与灭和数码管的倒计时显示。

3.用可编程定时器/计数器芯片8253实现模拟交通灯亮与灭的时间延迟控制。

4.用数码管作为模拟交通灯亮与灭的时间延迟控制的倒计时显示。

'5.用汇编语言编程使六个灯按交通灯变化规律“亮/灭”。

交通灯变化规律要求:① 南北路口的绿灯,东西路口的红灯同时亮30秒,且数码管30秒倒计时显示。

② 南北路口的黄灯闪烁3秒(三亮三灭),同时东西路口的红灯继续亮,且数码管3秒倒计时显示。

③ 南北路口的红灯,东西路口的绿灯同时亮20秒,且数码管20秒倒计时显示。

④ 南北路口的红灯继续亮,同时东西路口的黄灯闪烁3秒(三亮三灭),且数码管3秒倒计时显示。

⑤ 转①重复⑥按压“东西紧急键”,则东西方向绿灯,南北方向红灯;再次按压“东西紧急键”,解除东西紧急通行状态。

(“东西紧急键”可是键盘键,亦可是逻辑开关键)⑦按压“南北紧急键”,则南北方向绿灯,东西方向红灯;再次按压“南北紧急键”,解除南北紧急通行状态。

(“南北紧急键”可是键盘键,亦可是逻辑开关键)"⑧按 <ESC>键退出程序。

备注:1、按键用 8255A 芯片的 PC 口实现或用键盘模拟实现。

2、8253定时到可以通过8259,用中断的方式实现定时器。

西邮,彩灯,数电,课程设计

西邮,彩灯,数电,课程设计

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——多路彩灯控制器学院名称:电子工程学院学生姓名:专业名称:电子科学与技术班级:0904实习时间:2011年12月5日—— 2011年12月16日题目:多路彩灯控制器一、实验目的:1. 3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科良好掌握数字电路课程所学的理论知识。

2熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进电路设计。

学分析和解决问题。

4.培养认真严谨的学习态度和工作作风.二、实验要求:1、控制8路彩灯按预设的花型进行变换。

2、花型种类不少于三种,花型自拟。

3、分别用快慢两种节拍实现花型变换。

4、会合理布线和调配,布线完成后会用万用表等工具来查找错误。

三、使用元件:1、元件:器件个数器件个数555定时器 1 电阻100欧 174LS194 2 74LS00 274LS161 2 74LS04 1电阻 150k 1 电阻 5.1k 1电容4.7微法 1 电容0.01微法 174LS74 1 74LS151 12、工具:面包板 ------------------------------------------------------- 一个;万用表 -------------------------------------------------------- 一个; 导线 --------------------------------------------------------- 若干; 钳子 -------------------------------------------------------- 一个。

四、总体方案的设计:用两种不同节拍显示彩灯的花型。

首先,确定电路主要由基本CP脉冲发生电路、分频电路、状态控制电路、花型控制电路四个模块构成。

其中基本CP 脉冲采用简单易行的555振荡器来实现,555振荡器所产生的信号经过一个D 触发器分频,再用一个74151进行快慢节拍的选择。

西邮数字电路课程设计交通灯报告

西邮数字电路课程设计交通灯报告

一.课程设计题目交通灯控制器是可以自动控制交通灯,并以倒计时的方式显示出时间,方便行人和车辆在通行时有条不紊的通行,达到交通井然有序,出行人员安全快捷的到达目的地的效果。

本次实验的就是想通过这样的一个实例,来结合数字电路课程的学习共同实现这样的一个应用 工具,达到理论和实践相结合的目的。

二.任务和要求红绿灯交通信号系统外观示意图如图1所示。

图1设计一个十字路口控制交通秩序的交通灯,满足以下条件:1.在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯,显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯;另一方向是红灯、绿灯、黄灯。

2.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间,其中一个方向上绿灯亮的时间是20s ,另一个方向上绿灯亮的时间是30s ,黄灯亮的的时间都是5s 。

3.选做:当任何一个方向出现特殊情况,按下手动开关,其中一个方向常通行,倒计时停止。

当特殊情况结束后,按下自动控制开关,恢复正常状态。

4.选做:用两组数码管,实现双向倒计时显示。

三.总体方案的选择这是课程设计的第一步。

根据题目的任务、要求和性能指标,用具有一定功能的单元电路组成一个整体,来实现各项功能,满足设计题目提出的要求。

一般情况下,满足要求的总体方案不止一个,应当针对任务、要求和所提供的条件,查阅相关资料,提出若干个不同的方案,分析每个方案的可行性和优缺点,加以比较,从中选优。

在这一步骤中,只要画出各种方案的框图就可以,不必画的太详尽。

重点说明各种方案的工作原理及优缺点,说明选择理由。

确定具体的方案后应该画出更为详细、完整的框图。

实现这个交通灯控制器可以采用FPGA、单片机等可编程器件或基本数字逻辑器件实现。

在这次实验中采用74系列数字集成芯片和555时基芯片实现相应功能。

本报告最后附有使用MULTISIM 仿真软件进行的仿真电路图。

基本数字逻辑器件指的大多是74系列那样的通用芯片,优点是组建方便,简单系统成本低,是可编程逻辑器件的基础,缺点是复杂应用成本高,设计复杂,功耗大,部分效率较低。

数字电路课程设计-交通灯系统

数字电路课程设计-交通灯系统

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器学院名称:电子工程学院学生姓名:陈启超(07)专业名称:光电信息工程班级:0903实习时间:2011年12月19日——2011年12月30日题目:数字电路逻辑设计-交通灯一实验目的1.掌握系统设计一般步骤和方法,掌握一个大的系统中各子系统之间的相互作用和相互制约关系。

2.运用数字电路理论知识自行设计并实现一个较为完整的小型数字系统。

通过系统设计、软件仿真、电路安排与调试、写实习报告等环节,初步掌握工程设计的具体步骤和方法,提高分析问题和解决问题的能力,提高实际应用水平。

3.学会用中规模器件设计一个符合要求的系统,并熟悉常用中规模器件的用法。

4.学会按照电路图在面包板上合理布局使各器件在系统中的连线更简单,清晰。

学会使用面包板,从实际的操作中,锻炼自己的动手能力和解决际问题的能力二实验要求在一个具有主、支干道的十字路口,设计一个交通灯的自动控制电路。

实验的具体的要求是:主干道和支干道交替同行,先是主干道的绿灯亮30s,支干道是红灯;然后是主干道黄灯亮5s,支干道是红灯;之后是支干道的绿灯亮20s,主干道是红灯;最后是支干道的黄灯亮5s,主干道是红灯亮。

总体上电路的设计思路就是主干道和支干道交替,循环的运行。

三 使用元件四 总体方案的设计五单元电路的设计(1)主控制电路利用一片161和一片139来实现主电路的控制功能,主要是通过给161的4个输入端置数为0000,从而使它的输出端Q1Q0=00-01-10-11来使139的Y3Y2Y1Y0=1110-1101-1011-0111的状态的变化来实现交通灯4种状态的变化,而且在倒计时电路反馈回来的高电平才能使它的状态发生一次变化,而且它的每一个状态的变化都能够控制倒计时电路的变化和发光二极管的变化。

所以是把161设计成一个模4的计数器作为主控制电路部分。

(2)脉冲产生电路主要是通过555芯片设计一个能产生一个以一秒为周期的脉冲电路,正确的把4.7K和150K的电阻以及0.1uF的电容和4.7uF的电容接入电路中产生一秒的连续脉冲。

智能节时4G交通灯网络模拟系统

智能节时4G交通灯网络模拟系统

智能节时4G交通网络模拟系统摘要:本作品利用无线数字4G通信网络和探测器及单片机智能分析控制交通网络并快速处理交通问题。

1.系统简介十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令,是司机和行人的行为准则。

十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。

当前,国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯,它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔,并自动切换。

它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。

本作品的名称为“智能节时4G交通网络模拟系统”。

我们的作品的优点是能够更加充分的利用交通十字路口的行车时间,为上下班的开车族带来更加畅通的通行道路。

同时还可以利用无线4G网络来控制并处理交通问题。

给都市生活中的人们带来更加快速、方便、安全的生活。

第一个创新点(节时):在我们的日常生活中我们经常会遇到这样的问题:例如当在十字路口时东西方向道路上的车辆正在通行的时候,南北方向的车辆等待的时候。

有这样的一种情况会发生,假如东西方向的道路通行时间设置的为60s,而此时这条路上所拥有的车辆通过这条路口所用的时间只用了30s的时候,剩下的时间也就是多余的时间。

而我们的创新点也就是充分的利用了这部分时间。

本作品的名称为“智能节时4G交通灯网络模拟系统”,目前设计的智能节时4G交通网络模拟系统为4路模拟系统,也就是只有东南西北四个方向。

功能为在东南西北四个路口分别有四个微波振荡模块,这四个微波振荡器与本条路口都有一定的距离。

当车辆在东西道路行驶的时候,在东西方向的车辆行驶的那一瞬间,南北方向的微波振荡模块开始探测通过微波振荡模块的车辆,通过多普勒效应可以探测到是否有车辆此时通过该道路。

当有车辆通过的时候,模块探测到第1辆车辆时候,微波振荡模块产生一个高电位,然后反馈给本条路的51单片机,单片机计数为1。

当探测到有第2辆车辆通过微波探测器的时候,再次将采集的数据反馈给本条道路上的51单片机,即有第二辆车辆通过,单片机计为2。

西安邮电大学ppt

西安邮电大学ppt

现有设施布置改进意见
• 从平面图中可以看到,在4#宿舍楼上方有 一处空地,那里只有几个破破烂烂的乒乓 球台,平时也寥寥无人,因此建议将餐厅、 水房以及浴池转移至此地。一方面方便同 学们吃饭、打水、洗澡,同时也可以大大 减少同学们在宿舍使用违章电器烧水等。
• 将图书馆、苗圃转移至原餐厅、浴 池水房的位置。一方面图书馆作为 一个学校对外的窗口,需要建在显 眼的位置;另一方面将苗圃放在图 书馆旁边也可以使在图书馆看书学 习的同学有个更舒适的环境。然后 将该处建设为一个小广场,方便同 学们休闲娱乐。
西 安 邮 电 大 学 雁 塔 校 区 卫 星 图
教育厅
餐厅
浴水 池房
医务 科 室技
公 寓
西 安 邮
行政 楼
小花园
A楼

B



雁 塔 校
八里村
图书 馆








八里村




4#

3#

足球场
篮球场
2#
1#
现有平面布置分析
• 经过在学校三年的真实生活,总结出同学们每天 的活动路线基本为:
• 1、宿舍楼→图书馆→B楼→A楼→水房浴池→餐厅, 然析,同学们不论要不要上课,到
餐厅吃饭以及洗澡打水,都必须经过图书馆和教 学楼,这无疑是做了大量的无用功,浪费了大量 时间。从工业工程以及物流工程的角度分析,这 是极度不合理的。因此,本次设施布置的分析优 化主要对这部分进行。
西安邮电大学雁塔校区 设施规划布置分析及优化
董明星、李强
西邮简介
• 西安邮电大学(Xi`an University of Posts & Telecommunications)简称“西邮”,位于世 界历史名城古都西安,创建于1950年,是国家 工业和信息化部与陕西省政府共建高校,国家 布点设立并重点建设的几所邮电高校之一。 1959年3月经国务院批准开始本科教育并定名 为西安邮电学院,成为邮电部、信息产业部 (现工业和信息化部)直属重点高校;2000 年划归陕西省,实行中央与地方共建,以陕西 省管理为主的管理体制。

西安邮电大学数电实验报告--交通灯

西安邮电大学数电实验报告--交通灯

数字逻辑课程设计报告—-交通灯控制器学院名称:计算机学院学生姓名:xx专业名称:计算机科学与技术班级: xx实习时间:2012年6月4日——2012年6月15日一. 课程设计题目与实习目的1.题目:交通灯控制器2.实习目的:(1).进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

(2).熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

(3).了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。

(4).初步学习自行设计电路,连接电路和排查电路的能力。

(5).培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

(6).增强动手实践的能力。

二.任务和要求交通信号系统为模拟实际的十字路口交通信号灯。

外部硬件电路包括:两组红绿灯(配合十字路口的双向指挥控制)、计时显示器(显示允许通行或禁止通行时间)。

1.在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯,显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯;另一方向是红灯、绿灯、黄灯。

2.设置一组数码管,以计时的方式显示允许通行或禁止通行时间,其中绿灯亮的时间是6s,黄灯亮的时间是2s。

(时间也可自行确定)3.选做:当任何一个方向出现特殊情况,按下手动开关,其中一个方向常通行,倒计时停止。

当特殊情况结束后,按下自动控制开关,恢复正常状态。

三总体方案的选择用555实现时间为1秒的时钟信号发生器,产生CP脉冲,计数器74LS161接受CP脉冲,实现同步计时。

74LS161,实现计数功能,并通过非门产生倒计时。

计数器的输入端用主控制器实现其模值循环。

利用同步置数端,当输入为1110时实现模2的计数器;当输入为1010时实现的是模6的计数器;然后主控电路,74控制161输入端。

当74的输出Qa为0时实现模6的计数器,此时主干道的绿灯和次干道的红灯亮起来;当Qa为1时实现模2计数器,此时主干道的黄灯和与次干道的红灯一起亮而主干道的绿灯熄灭;倒计时显示:十位倒计时显示,将161的输出端通过非门接入48,利用它的反码输出在数码管上实现倒计时。

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西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器学院名称:学生姓名:专业名称:班级:实习时间:一、设计题目:交通灯控制器交通灯控制器是可以自动控制交通灯,并以倒计时的方式显示出时间,方便行人和车辆在通行时有条不紊的通行,达到交通井然有序,出行人员安全快捷的到达目的地的效果。

本次实验的就是想通过这样的一个实例,来结合数字电路课程的学习共同实现这样的一个应用工具,达到理论和实践相结合的目的。

二、设计要求:设计一个十字路口控制交通秩序的交通灯,满足以下条件:显示顺序为其中一组方向是绿、黄、红;另一方向是红、绿、黄。

设臵一组数码管以倒计时的方式显示语序通行或禁止通行时间,其中支通道绿灯的时间是20s,另一个方向上主通道的绿灯亮的时间是30s,黄灯亮的时间都是5s.选做:当任何一个方向出现特殊情况,按下手动开关,其中一个方向通行,倒计时停止,当特殊情况结束后,按下自动控制开关恢复正常状态。

三、设计思路概述:1.任务分析:交通灯控制器主要实现两部分功能:①东西、南北双向通路的红、绿、黄灯控制;②东西向主通路的倒计时显示。

另外,在此设计中还实现了紧急情况下的强制中断功能。

2.实现方案:实现这个交通灯控制器可以采用PLD 、FPGA 、单片机等可编程器件或基本数字逻辑器件实现。

在这次实验中采用74系列数字集成芯片和555时基芯片实现相应功能,在本报告的最后附有用Atmel 公司89C52实现同样功能的电路设计图及C51程序。

3.具体功能分析:此电路为十字路口交通灯控制电路,要求东西向和南北向不能同时出现绿(黄)灯,发生“撞车”现象。

即当某一方向为绿灯或黄灯时,另一方向必为红灯。

东西向主通路有倒计时显示。

设计时序如下: 东西向 南北向4.电路框图设计:说明:脉冲输出部分为555时基芯片构成的多次谐波振荡器,由其产生周期为1s 的时钟脉冲信号。

计时控制部分主要由两片74LS161(十六进制同步加法计数器)、74LS74(边沿D 触发器)及逻辑门电路构成。

产生30s 、20s和5s 的倒计时信号。

彩灯控制部分将计时控制部分输出的信号通过逻辑门电路及74LS139(双2—4线译码器)产生控制信号,控制彩灯按照响应时序显示,并将74LS139的输出信号反馈回计时控制部分实现三种倒计时之间的切换。

数字显示部分主要由74LS48(7段显示译码器)、74LS04(反相器)及8段共阴极数码管构成,通过接入计时控制部分的信号实现倒计时显示。

四、单元电路设计:1.脉冲输出部分:脉冲输出部分为555时基芯片构成的多次谐波震荡器,电路原理图如右:其中器件参数分别为R1=4.7kΩ,R2=150kΩ,C1=4.7μF,C2=0.01μF。

产生的时钟脉冲为周期T=1s的方波。

电容C1充电时,暂稳态持续时间为t w1=0.7(R1+R2)C=0.7×(150k+4.7k) ×4.7μ≈0.5s电容C1放电时,暂稳态持续时间为t w2=0.7R2C=0.7×150k×4.7μ≈0.5s因此,电路输出矩形脉冲的周期为T= t w1+t w2≈1s输出占空比为q= t w1/T≈50%2.计时控制部分:通过两片74LS161级联实现最大模值为256的加法计数功能,用低位片U2的输出口RCO控制高位片U3的使能端ENT,即低位片U2产生进位信号后高位片开始工作。

由于主通路(东西向)交通灯时序为红灯30s、绿灯20s、黄灯5s,故此子系统应实现模30计数、模20计数和模5计数间的切换,亦即低位片模值为10—10—5的切换,高位片模值为3—2—0的切换。

在具体电路实现过程中,采用74LS74芯片控制高位片的数据臵入,并利用彩灯控制部分的输出控制低位片数据的臵入。

由于数字显示部分要求倒计时显示,故臵入数据时取数码管相应显示码值的反码,具体数据表格见数字显示部分。

在此电路中,开关SW2、SW1分别控制高、低位片的强制臵数,当SW2、SW1接低电平时,若SW3接高电平,高位片被强制臵入数据1111,低位片通过彩灯控制部分的反馈信号被臵入数据1011。

此时,将SW2、SW1接高电平,计数开始,进入有效循环前5s的偏离态。

当低位片进位后,高、低位片进位端均为1,U9A输出端为1,U6C、U6D输出端为0,即高、低位片LOAD端为0,实现臵数功能。

高位片臵入数据为,,当高低位片同时产生进位信号,74LS74产生上升沿,即每次倒计时完毕后进行臵数。

低位片臵入数据由黄灯亮\灭控制,当黄灯亮时臵入数据为1011,黄灯灭时臵入数据为0110。

计时系统与东西向主通路交通灯亮\灭情况真值表如下:3.彩灯控制\显示部分:彩灯控制部分分两路实现,东西向(主通路)彩灯由于时序与倒计时相同,故不需另加单独的计数电路,只需用门电路和译码器等器件将计数部分中的信号引致彩灯。

南北向时序与东西向不同,故另外用一片74LS161控制,具体设计如下:Ⅰ.东西向:计数控制部分高位片的臵数端D0、D1分别接到74LS139的A、B端子,其输出端Y1、Y2、Y3分别接红、绿、黄灯。

当高位片臵入数据为1110,低位片臵入数据为0110,即倒计时20s时,74LS139的A、B端分别为0、1,此时输出数据为1011,即绿灯亮。

同理,当高位片臵入数据为1111,低位片臵入数据为1011,即倒计时5s时,74LS139的A、B端分别为1、1,此时输出数据为0111,即黄灯亮;当高位片臵入数据为1101,低位片臵入数据为0110,即倒计时30s时,74LS139的A、B端分别为1、0,此时输出数据为1101,即红灯亮。

Ⅱ.南北向南北向彩灯由东西向彩灯和另一片74LS161(U12)单独控制。

U12的ENP、ENT、LOAD全部接高电平,即禁止臵数,MR端子接Q0(高)Q1(高)Y1(74LS39)相与的输出。

设计思路如下:由时序图可知,当东西向红灯亮且高位片为0,即南北向红灯倒计时至10s时,U12开始计数,当红东西向灯熄灭时计数停止,共计数10s,通过逻辑门电路组合可以实现使其前5s输出为1,后5s输出为0,即后5s时南北向黄灯亮。

当10s计时结束后,南北向应变为红灯,而此时东西向先持续5s黄灯后持续25s绿灯,故南北向红灯接东西向黄、绿灯信号相与的结果。

U12(74LS161)计数输出与南北向黄灯亮灭真值表如下:U12(74LS161)OUTPUT Q3 Q2 Q1 Q00 0 0 0 10 0 0 1 10 0 1 0 10 0 1 1 10 1 0 0 10 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 01 0 0 0 01 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 1 01 1 0 0 01 1 0 1 01 1 1 0 01 1 1 1 0注:OUTPUT=0时黄灯亮;OUTPUT=1时黄灯灭。

化简得:。

实现电路如上图所示。

南北向绿灯的控制信号为南北向红灯和黄灯的与非,即红灯和黄灯均不亮时绿灯亮。

4.强制中断系统:当出现紧急情况时,交通灯应具有强制某路通行或中断的功能。

在此系统中,如出现紧急情况,断开“紧急中断”开关(见总电路图),即切断CP脉冲输入,计时停止,此时将SW4接高电平,SW5接低电平,东西向强制通行;反之,若将SW5接高电平,SW4接低电平,南北向强制通行。

5.数字显示部分:由74LS48(7段显示译码器)真值表可知,要实现9~0倒计时可通过臵入0110取反后得到,真值表如下:74LS161(OUTPUT)74LS48(INPUT)Character Q3 Q2 Q1 Q0 A3 A2 A1 A00 1 1 0 1 0 0 1 90 1 1 1 1 0 0 0 81 0 0 0 0 1 1 1 71 0 0 1 0 1 1 0 61 0 1 0 0 1 0 1 51 0 1 1 0 1 0 0 41 1 0 0 0 0 1 1 31 1 0 1 0 0 1 0 21 1 1 0 0 0 0 1 11 1 1 1 0 0 0 0 06.元器件列表:型号名称数量74LS00 与非门 1 74LS04 非门 3 74LS08 与门 2 74LS48 七段显示译码器 2 74LS74 双上升沿D触发器 1 74LS139 双二—四线译码器 1 74LS161 四位二进制加法计数器 3 NE555 时基芯片 1 100Ω电阻 6 4.7KΩ电阻 1150Ω电阻 1 0.01μF电容 1 4.7μF电容 1 7段数码管7段数码管 2 红、绿、黄发光二极管 6五、总体电路图:六、电路组装完成后,实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形:电路组装调试完成后,测得各单元电路输入输出如下:1.脉冲输出部分:输入:+5V直流电压信号。

输出:周期T≈1s,占空比q=50%的矩形波。

2.计时控制部分:输入、输出高电平时大于4V,低电平小于0.3V,符合要求,且无逻辑错误。

3.彩灯控制\显示部分:输入、输出高电平时大于4V,低电平小于0.3V,符合要求,且无逻辑错误。

4.数字显示部分:输入、输出高电平时大于4V,低电平小于0.3V,符合要求,且无逻辑错误。

七、电路组装、调试过程中发生的问题及解决的方法:1.出现错误电平故障现象:计时控制部分独立工作时正常,接入彩灯控制\显示部分反馈后出现逻辑错误。

检查步骤:(1)检查电路各部分电气连接是否正常,无短路和开路现象;(2)检测距后级输出最近的端口电压,发现74LS161部分端口出现1~2V的错误电平;(3)沿信号流向逆向检查电平值,发现错误电平为彩灯控制\显示部分反馈引入;(4)分析故障原因,发光二极管正极接高电平(+5V),由于二极管导通压降近似为0.7V,限流电阻仅为33Ω,分压能力有限,导致所取的反馈信号出现错误电平。

解决方案:将33Ω电阻改换为100Ω,错误逻辑消失,重新检测各点电平值,均符合要求。

2.数字显示部分显示结果混乱故障现象:将计时部分和数字显示部分连接完后,发现数码管显示字符为乱码,且无一定规律。

检查步骤:(1)检查电路各部分电气连接是否正常,部分管脚接触不良,按压芯片,使其完全解除故障仍未解除;(2)检测各输入、输出端口电压,部分管脚出现错误电平;(3)分析错误电平产生原因,无反馈回路,反相器输入正常,输出为错误电平,疑是74LS04反相器芯片自身故障。

解决方案:更换故障芯片,数码管显示正常,重新检测各点电平值,无错误电平出现。

九、心得体会在本次课程设计中,我主要认识到如下几个问题:1.理论知识与实际操作存在差异,如利用555构成多谐振荡器时,将器件参数套用公式进行理论计算得到周期T=1s,但在实际操作时发现此处存在较大误差,周期明显小于1s;又如理论规定逻辑高电平和逻辑低电平分别为3V和0.35V,但实际操作中发现一般大于2.5V 的电平均可看作高电平,不会出现逻辑错误,而低电平上限也可达到0.5V左右。

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