数电课设交通灯
交通信号灯数电课程设计

交通信号灯数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字电子技术的基本原理,特别是组合逻辑电路的设计与应用。
2. 使学生掌握交通信号灯工作原理,并能运用数字电路知识分析信号灯的控制逻辑。
3. 引导学生了解并掌握常用逻辑门电路的功能及其在交通信号灯控制系统中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单组合逻辑电路的能力。
2. 提高学生动手实践能力,能够利用实验器材搭建并测试交通信号灯控制电路。
3. 培养学生的问题分析能力,学会运用数电知识解决实际生活中的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高学习积极性。
2. 培养学生的团队合作精神,学会在小组合作中共同解决问题。
3. 增强学生的社会责任感,认识到学习数电知识在实际生活中的应用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论联系实际,通过设计交通信号灯数字电路,使学生将所学知识应用于实际情境中。
学生特点:考虑到学生所在年级,已具备一定的数电基础知识,具有较强的求知欲和动手能力,但可能缺乏将理论知识应用于实际问题的经验。
教学要求:教师应充分调动学生的积极性,引导学生主动探究,注重培养学生的实践能力和创新能力,使学生在实践中掌握知识,提高技能。
同时,关注学生的情感态度价值观的培养,全面提升学生的综合素质。
通过分解课程目标为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字逻辑基础知识回顾:逻辑门电路原理,真值表,逻辑表达式,组合逻辑电路设计方法。
教材章节:第二章“数字逻辑基础”2. 交通信号灯工作原理:信号灯的运行规则,时序控制,交通灯控制系统的作用和意义。
教材章节:第五章“时序逻辑电路及其应用”3. 交通信号灯控制电路设计:a. 设计要求与分析:明确交通信号灯控制系统的功能需求,进行电路设计分析。
b. 逻辑电路设计:运用逻辑门电路设计交通信号灯控制逻辑。
c. 电路仿真与测试:利用软件进行电路仿真,搭建实际电路进行测试。
交通灯数电课程设计

交通灯数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握数字电路基础知识,特别是组合逻辑电路的原理和应用。
2. 学生能够通过分析和设计,解释交通灯工作原理中涉及的数字电路。
3. 学生能够运用所学知识,识别并描述交通灯控制系统中使用的常见电子元件及其功能。
技能目标:1. 学生能够运用逻辑门和触发器设计简单的交通灯控制电路。
2. 学生通过实际操作,学会使用相关的测试设备,检测并调试交通灯数字电路。
3. 学生能够小组合作,通过讨论与探究,解决交通灯数字电路设计中的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子技术和数字电路的兴趣,增强对科学探究的积极态度。
2. 学生通过课程学习,认识到科技在生活中的应用,提高社会责任感和工程伦理意识。
3. 学生在小组合作中学会相互尊重、沟通协作,培养团队精神和集体荣誉感。
本课程设计针对高中年级学生,在已有电子技术知识基础上,结合实际交通灯控制系统,旨在通过理论与实践相结合的方式,提高学生对数字电路知识的理解和应用能力。
课程注重培养学生的动手实践能力、问题解决能力和创新思维,同时引导学生形成正确的科学态度和价值观。
通过具体的学习成果的分解,为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本课程教学内容围绕以下三个方面进行组织:1. 数字电路基础:- 理解数字逻辑电路的基本概念,包括逻辑门、触发器、计数器等。
- 掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计方法。
- 学习交通灯控制系统中常用的数字电路元件及其功能。
2. 交通灯控制系统:- 分析交通灯工作原理,理解数字电路在交通灯控制系统中的应用。
- 学习交通灯控制电路的设计方法,包括电路图的绘制、元件的选择和连接。
- 探讨如何通过数字电路实现交通灯的定时、切换和异常处理功能。
3. 实践操作与探究:- 进行交通灯控制电路的搭建和调试,学会使用测试设备检测电路性能。
- 以小组为单位,进行项目实践,解决实际交通灯控制问题。
- 鼓励学生自主探究,提出创新性交通灯控制方案。
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太原理工大学课程设计任务书注:1.课程设计完成后,学生提交的归档文件应按照:封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交(大张图纸不必装订)2.可根据实际内容需要续表,但应保持原格式不变。
指导教师签名:日期:专业班级 学号 姓名 成绩一、简述为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过,往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
其中红灯(R )亮表示该条道路禁止通行;黄灯(Y )亮表示停车;绿灯(G )亮表示允许通行。
交通灯控制器的系统框图如图3.1所示。
图3.1 交通灯控制器系统框图系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。
其中秒脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号,通过定时器向控制器发出三种定时信号,使相应的发光二极管发光。
译码显示器在控制器的控制下,改变交通灯信号,分别产生三种倒计时时间显示,控制器根据定时器的信号,进行状态间的转换,使显示器的显示发生相应转变。
二、设计目的通过本次课题设计,应该掌握以下内容 (1)学习数字逻辑电路设计的一般方法。
(2)要求学会用理论知识解决实际问题。
(3)灵活掌握部分74LS 系列集成电路的使用。
……………………………………装………………………………………订…………………………………………(4)掌握Multisim仿真软件的应用。
(5)掌握常用元器件的识别与测量。
(6)了解实际电路调试和解决问题的基本方法。
三、总体方案设计用定时器分别产生三个时间间隔后,向控制器发出“时间已到”的信号,控制器根据定时器的信号,决定是否进行状态转换。
如果肯定,则控制器发出状态转换信号ST,定时器开始清零,准备重新计时。
交通灯控制器的控制过程分为四个阶段,对应的输出有四种状态,分别用S0、S1、S2、S3表示。
S0状态:主干道绿灯亮,支干道红灯亮,此时主干道允许车辆通行,主干道禁止车辆通行。
当主干道绿灯亮够规定的时间后,控制器发出状态转换信号,系统进入下一个状态。
数电课程设计 交通灯设计

交通灯控制电路设计一、目的掌握、训练数字系统的综合设计方法;以及对各基本电路的功能运用和测试方法。
学习掌握各个基本电路之间级连和应当注意的事项;熟悉各基本电路的输入与输出应满足的条件。
正确阐述电路中各参数的意义。
学会在数字系统中正确使用数字集成电路。
学会查阅、读懂数字集成电路手册。
二、设计任务与要求设计一个十字交叉路口交通灯自动控制电路,其形式如右图,要求主干道和支干道两条交叉道路上的车辆交替行驶通过,每次通行时间可任意设定,现规定设为25秒。
在黄灯亮过5秒钟后,才能变换车辆通行道路方向及行人允许通过道路的方向。
在黄灯亮时,每秒钟闪亮一次,同时人行通道(斑马线)旁的报警喇叭也每秒钟响鸣一声。
三、设计原理与分析交通灯控制系统的原理框图如下图所示分析系统的逻辑功能及其框图,交通灯控制系统原理框图,主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
秒脉冲信号发生器是系统中定时器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯的控制信号,经驱动电路后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它控制定时器和译码器的工作。
图中的:T L:表示主干道或支干道绿灯亮时的时间为25秒,即车辆正常通行的时间间隔。
在设定的时间内,T L = 1,设定的时间到,T L = 0。
T Y:表示黄灯亮的时间为5秒,在设定的时间内,T Y = 1,设定的时间到,T Y = 0。
S T:表示定时器到了规定的时间后,由控制器发出的状态转换信号。
由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。
四、交通灯控制器的工作流程十字路口的交通灯控制器分为定时控制和计数控制。
定时控制就是定时器按要求设置,并发出的时间起始和终了信号来进行控制;计数控制既是在十字路口安装有摄像头及分析计数或红外探测计数设备;当这类计数设备,累计到在十字路口某条路上有一定的车辆数后,便立即发出状态转换信号控制控制器,使该条路上的交通灯改变成通行信号灯亮。
下面我们对定时控制十字路口的交通灯控制器进行分析。
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课程名称:电子技术课程设计题目:交通灯设计姓名:学号:一、设计理念交通灯交通路口不可缺少的信息提示灯,它的运行和维护决定着个路口的交通安全。
因此,交通灯的设计在保证正确的前提上五花八门,设计思路也不尽相同,本文由于是电子技术课程设计,故而仅仅应用数字电子技术和模拟电子技术的知识来实现其功能。
二、任务与要求实验目的:考察对简单数字系统的设计和实验能力实验要求:设计一个东西南北十字路口交通信号灯的控制装置,具体控制措施如下:1、东西方向通行,南北方向禁止通行(东西方向为绿灯亮,南北方向为红灯亮)2、东西方向停车(东西方向停车线以外的车辆禁止通行,停车线以内的车辆通过),南北方向仍然禁止通行(东西方向的黄灯亮,南北方向的红灯亮)3、东西方向禁止通行,南北方向通行(东西方向的红灯亮,南北方向的绿灯亮)4、东西方向仍然禁止通行,南北方向停车(东西方向的红灯亮,南北方向的黄灯亮)。
之后又返回1的循环。
以上各个阶段的历时时间如下:1、历时1分钟2、历时10秒钟3、历时1分钟4、历时10秒钟三、总体方案设计与选定1、首先通过一个信号发生器来产生cp信号(这里可以采用555信号发生器,但是由于电路整体比较复杂在这里没有设计555信号发生器)2、然后通过两片74LS90芯片组成一个60分频器,同时设计一个10分频器这两个分频器实现60s和10s的计时作用,同时增加数字显示系统3、接着通过一片74LS90芯片组成一个4进制加法器,从而实现要求中4个阶段的切换4、同时设计一个门电路,实现60s和10s的切换5、最后设计门电路和输出级,从而实现从数字信号1、0到红绿灯的相互转换四、单元电路设计1、首先是一个信号发生器,由于仿真软件的仿真的时间问题所以我这里选择200hz的信号源2、用74LS90实现一个60进制计数显示器(两个芯片分别实现个位和十位显示)74LS90管脚图74LS08管脚图3、用74LS90设计一个10进制加法器实现10分频4.用74LS90设计4进制加法器实现4种状态的变化5、60s与10s的切换:通过4个与非门实现(AB)当输出为00时,切换到60分频当输出为01时,切换到10分频当输出为10时,切换到60分频当输入为11时,切换到10分频74LS00管脚图74LS04管脚图74LS20管脚图6.最后用门电路实现最后的红绿灯实现当输出为00时,一红一绿当输出为01时,一绿一黄当输出为10时,一绿一红当输出为11是,一黄一红五、电路图绘制这个就是综合各个部分的总电路图六、组装调试过程与结果在调试过程中由于60分频与10分频的切换过程当中存在一点错误,最终经过不断的调试才实现最终的功能最终仿真的结果与要求相符,1、东西方向通行,南北方向禁止通行(东西方向为绿灯亮,南北方向为红灯亮)2、东西方向停车(东西方向停车线以外的车辆禁止通行,停车线以内的车辆通过),南北方向仍然禁止通行(东西方向的黄灯亮,南北方向的红灯亮)3、东西方向禁止通行,南北方向通行(东西方向的红灯亮,南北方向的绿灯亮)4、东西方向仍然禁止通行,南北方向停车(东西方向的红灯亮,南北方向的黄灯亮)。
数字电路交通灯课程设计

数字电路交通灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握数字电路的基本原理,包括逻辑门、触发器等组成部分。
2. 使学生能够运用交通灯控制电路的原理,分析并设计简单的数字电路系统。
3. 帮助学生了解交通灯控制电路在实际生活中的应用,理解其工作原理和功能。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建简单的数字电路交通灯控制系统的能力。
2. 培养学生通过小组合作,进行问题分析、方案设计、实验操作和结果分析的综合技能。
3. 提高学生运用现代工具和设备进行电路设计和测试的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术领域的兴趣,培养其主动探索科学问题的精神。
2. 培养学生的团队合作意识,使其学会在团队中发挥个人优势,共同解决问题。
3. 培养学生具备安全意识,了解并遵循实验室安全操作规程,养成良好的实验习惯。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,侧重于学生动手能力和实际操作能力的培养。
学生特点:初三学生具备一定的物理基础和电子技术知识,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高学生的实践操作能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,培养其创新精神和动手能力。
在此基础上,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 逻辑门电路:介绍与门、或门、非门等基本逻辑门的工作原理和应用。
- 触发器:重点讲解RS触发器、D触发器等常用触发器的工作原理和使用方法。
- 交通灯控制电路原理:分析交通灯控制电路的基本组成、工作原理及其应用。
2. 实践操作:- 设计并搭建数字电路交通灯控制系统:学生分组进行电路设计,包括选择合适的逻辑门、触发器等组件,搭建交通灯控制电路。
- 电路测试与调试:学生进行电路测试,观察交通灯控制效果,针对问题进行调试。
3. 教学大纲:- 第一阶段:回顾已学过的逻辑门电路和触发器知识,为后续学习打下基础。
数字电子电路课程设计数字交通灯的设计

数字电子电路课程设计数字交通灯的设计数字电子电路课程设计是电子信息类专业本科生的必修课程之一,是培养学生掌握数字电子技术和电路设计的基础课程。
本文将重点介绍数字电子电路课程设计中的数字交通灯的设计,包括设计思路、实现方法以及相关技术难点。
一、设计思路数字交通灯是指用数字电路实现的交通信号灯,它模拟现实中的交通信号灯工作原理,可以对交通流量进行控制,从而达到维持交通秩序的作用。
数字交通灯的设计思路主要包括:状态图设计、状态转移表、电路设计等。
1. 状态图设计状态图是指在不同的条件下,相应的状态变化图示。
在数字交通灯设计中,状态图主要指交通信号灯的三种状态:红灯、黄灯、绿灯。
红灯代表禁止通行,黄灯代表准备要改变信号状态,绿灯代表允许通行。
因此,在状态图设计中,需要设计三种状态之间的转换关系,以及每种状态下灯的亮灭情况。
2. 状态转移表状态转移表是根据状态图所绘制的决策表,它表示其中每个状态的输入和输出。
在数字交通灯设计中,状态转移表主要包括状态、输入、输出三个方面。
状态包括三种:红灯、黄灯、绿灯;输入包括:时钟信号、手动开关和车辆检测信号;输出包括:红灯、黄灯、绿灯、喇叭等。
3. 电路设计电路设计是用于实现状态转移表的数字电路,它可以采用逻辑门电路或者是PLD电路来实现。
在电路设计中,需要考虑到电路的实现方法、实现难度和电路的稳定性。
二、实现方法数字交通灯的实现方法可以通过逻辑门电路或者是PLD电路来实现。
其中,逻辑门电路是一个基于逻辑开关的基本电路,它包括且非门、与门、或门等数字逻辑电路。
PLD电路是一种可编程逻辑器件,包括可编程门阵列(PGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、可编程读只存储器(PROM)等。
1. 逻辑门电路实现逻辑门电路实现数字交通灯主要包括D触发器、补码加法器、逻辑门等模块。
其中,D触发器用于实现状态转移表的状态存储,补码加法器用于实现时钟控制计数器,逻辑门用于实现输入和输出控制。
数电课程设计(交通灯)

引言交通的发达,标志着城市的发达,相对交通的管理则显得越来越重要。
对于复杂的城市交通系统,为了确保安全,保证正常的交通秩序,十字路口的信号控制必需按照一定的规律变化,以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。
考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点,拟采用MCS - 51系列的单片机来实现十字路口交通信号灯的控制。
正常情况下,十字路口的红绿灯应交替变换,考虑紧急情况下,如有救护车或警车到来时,应优先让其通过。
在本文中,用发光二极管来模拟信号灯,救护车的优先通过请求信号由外部中断技术来模拟。
要求使用 8051定时器/ 计数器0,假设南北的通车时间为30 s ,东西的通车时间为20 s,外部中断的延时为15s ,要求对通行时间进行倒计时,从P0 口输出,在LED上显示并进行递减。
以此来实现十字路口交通灯的指示功能。
交通灯在安全行车过程中起着十分重要的作用, 现在交通灯一般设在十字路口, 在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯, 加上一个倒计时的显示计时器来控制行车, 对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用, 但根据实际行车过程中出现的情况, 主要有如下几个缺点: 1两车道让车轮流放行时间相同且固定, 在十字路口, 经常一个车道为主干道,车辆较多, 放行时间应该长些;另一车道为副干道, 车辆较少,放行时间短些。
2 没有考虑紧急车通过时, 两车道应采取的措施, 譬如, 有消防车通过执行紧急任务时, 两车道的车都应停止, 让紧急车通过。
根据行车过程中出现的实际情况, 如何全面有效地利用交通灯指示交通情况, 本人尝试用单片机来控制交通灯, 在软、硬件方面采取一些改进措施, 使交通灯在控制中灵活而有效。
传统的交通灯控制系统, 采用的基本上是3种控制方式。
手按: 交警在岗亭值守,人为进行红绿灯改变; 黄闪: 夜间无人值守时, 用每秒1次的黄灯闪亮,提醒司机安全驾驶; 程控: 以60s 作为一个时间单位。
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目录1.设计任务--------------------------------------------------------- - 1 - 2.总体设计方案------------------------------------------------------ - 1 - 2.1总述:----------------------------------------------------------- - 1 - 2.2设计思路:------------------------------------------------------- - 2 -2.3设计总框图如下:------------------------------------------------- - 3 -3.模块电路设计------------------------------------------------------ - 4 - 3.1秒脉冲发生模块--------------------------------------------------- - 4 - 3.2数码管显示模块--------------------------------------------------- - 5 - 3.3 led发光电路----------------------------------------------------- - 6 - 3.4主控电路--------------------------------------------------------- - 7 - 3.5交通信号灯电路-------------------------------------------------- - 10 - 4.原理总图-------------------------------------------------------- - 10 - 5.元器件清单------------------------------------------------------ - 10 - 6.调试------------------------------------------------------------ - 11 - 7.心得体会--------------------------------------------------------- - 11 - 8.参考文献------------------------------------------------------- - 12 -1.设计任务1.设计一个交通信号灯控制器,由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则停止行驶(给行驶中的车辆有时间停在禁行线以外)。
具体要求如下:(1)用红、绿、黄发光二极管作信号指示灯。
(2)让主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。
可用逻辑开关作主支干道检测车辆是否到来的的信号。
(3)主支干道交替允许通行。
主干道每次放行45秒,支干道每次放行25秒。
(4)在每次由绿灯亮转换到红灯亮的过程中,要亮5秒钟的黄灯作为过渡。
(5)设置45秒、25秒计时、5秒计时显示电路。
2.提示:设计时先用仿真软件Multisim测试设计电路是否正确,无误再制作实际电路。
3.参考元器件:74HC160/190,74HC161,74HC00,74HC08,74HC20,74HC153,74HC138/139,CD4511,CD4060/NE555等。
2.总体设计方案2.1总述:本次课程设计这样实现交通灯的控制,交通灯是交通安全的关键,已经广泛用于城乡的十字路口,它的正常工作是交通秩序能够正常进行的有力保障,为了确保十字路口的车辆顺利通行,往往都采用自动控制信号灯来进行指挥。
其中红灯(R)亮,表示该条道路禁止通行;黄灯(Y)亮表示停车;绿灯(G)亮表示允许通行。
本次设计主要分为两种情况:支干道有车和支干道无车。
整个交通灯控制系统由led灯显示模块,循环控制模块,置数与数码管显示模块和秒脉冲发生模块组成。
图1 支干道有车图2 支干道没车2.2设计思路:由一片74hc161控制交通显示红绿灯的交替循环,共有四个状态,主干道绿灯亮同时支干道红灯亮,主干道黄灯亮同时支干道红灯亮,主干道红灯亮同时支干道绿灯亮,主干道红灯亮同时支干道黄灯亮;同时两片74hc160加法计数器,高片和低片分别和七段显示译码管的十位和个位相连,通过预置数,实现数码显示;计数时间通过555定时器产生的秒脉冲来实现,各模块之间通过逻辑门来连接。
此外,在实现支干道有无车时,增加了手动复位按钮。
①系统中要求有45秒,25秒和5秒的三种定时信号,设计三种相应的计时显示器电路。
计时顺序用顺计时。
定时的起始信号由主控电路给出,定时时间结束的信号也输入主控电路,并通过主控电路去开启和关闭种交通灯或启动另一种计时电路。
②系统要求定时显示电路的输入信号为秒脉冲信号,设计一个可以实现秒脉冲输出的时基电路。
③主控电路是整个电路的核心,它的输入信号来自45秒,25秒,5秒三个定时信号。
主控电路可以控制各种交通灯的开启和关闭,并反馈信号给计时电路,触发与亮着的信号灯相应的定时电路,使其顺时显示相应时间。
2.3设计总框图如下:图3 交通信号灯控制的总原理框图图4模拟十字路口实际情况3.模块电路设计3.1秒脉冲发生模块脉冲发生器是由555定时器构成的多谐振荡器,因为控制系统是以秒作为单位,所以用秒脉冲发生器,且其对信号的精度要求不高,这里选用555定时器来构成。
555定时器组成的秒脉冲CP1的周期为:T ≈0.7(R1+2*R2)*C,若T=1.0s ,令C1=10uF,C2=0.01uF,R1=47k Ω,R2=47k Ω。
根据计算结果,脉冲发生器设计如图5: 它向计数电路提供的秒计时CP 脉冲。
图5 秒脉冲发生器原理图3.2数码管显示模块此模块由共阴极七段显示译码管、CD4511做译码器中间通过330Ω的电阻相连组成。
主要是通过预置给74hc160的三个数45、5、25,再利用74hc160的计数功能计上述的三个数,从而实现数码管的译码、显示。
这里硬件电路采用的是七段显示共阴管,每一个数码管配备七个限流电阻,保护其可以正常工作。
图6 数码管显示电路3.3 led发光电路交通信号灯采用红、黄、绿三种颜色的发光二极管,共阳极接法,串联入保护电阻,避免电流过大对二级管造成损坏。
译码器采用实验室最常用的74ls138三线八线译码器:表1 74ls138真值表显示电路:图7 译码显示电路3.4主控电路交通灯的主控电路时一个时序电路,输入信号为:车辆检测信号(传感器信号)设为A、B,三个定时信号5s、25s、45s设为E、D、C。
控制器的状态转换表如表3所示。
表2状态主干道支干道时间S0 绿灯亮,允许通行红灯亮,禁止通行45S1 黄灯亮,停车红灯亮,禁止通行 5S2 红灯亮,禁止通行绿灯亮,允许通行25S3 红灯亮,禁止通行黄灯亮,停车 5逻辑变量的取值含义为:A=0,主干道无车,A=1,主干道有车;B=0,支干道无车,B=1,支干道有车;C=0,45s定时未到,C=1,45s定时到;D=0,25s定时未到,D=1,25s定时到;E=0,5s定时未到,E=1,5s定时到。
状态编码:S0=00,S1=01,S2=11,S3=10。
赋值后的状态转换表如表3所示。
将表中的触发器输出化简,并选择JK 触发器,可得状态方程即驱动方程如下: 状态方程:Q 2n+1=EQ 2n (Q 1n )′+ABD ′Q 2n Q 1n +A ′BQ 2n Q 1n +B ′Q 2n Q 1n +ABDQ 2n Q 1n +E ′Q 2n Q 1n =EQ 2n (Q 1n )′+ (Q 1n +E ′(Q 1n ) ′) Q 2n =EQ 2n (Q 1n )′+ (Q 1n +E ′) Q 2nQ 1n+1=A ′B (Q 2n )′(Q 1n )′+ABC (Q 2n )′(Q 1n ) ′+E ′(Q 2n ) ′Q 1n +E(Q 2n ) ′Q 1n +ABD ′Q 2n Q 1n +A ′BQ 2n Q 1n= (A ′+AC) B(Q 2n ) ′(Q 1n ) ′+ ((Q 2n ) ′+BQ 2n ((A ′+D)*A) ′) Q 1n =(A*(A ′+C ′)) ′ B(Q 2n) ′(Q 1n) ′+(Q 2n) ′ ((Q 2n) ′+(BA ′D) ′)* Q 1n=(AC ′) ′B(Q 2n ) ′(Q 1n ) ′+(Q 2n (BA ′D) ′) ′Q 1n驱动方程:J1=B (AC ′)′(Q 2n )′ K1=(B (AD )′)′Q 2n J2=EQ 1n K2=E (Q 1n )′74LS160芯片如图所示,CLR 为异步清零端,LD 为置数控制端,P 和T 使能端,CP 为时钟输入端,ABCD 为并行置数输入端,QAQBQCQD 为输出端,功能表如图所示。
U174LS160DQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT1~LOAD9~CLR1CLK2图8表4 74LS160功能表CLK CLR LD EP ET 工作状态×0 ×××置零↑ 1 0 ××预置数× 1 1 0 1 保持× 1 1 ×0 保持(但C=0)↑ 1 1 1 1 计数图9 主控电路3.5交通信号灯电路交通信号灯采用红、黄、绿三种颜色的发光二极管,共阳极接法,并连接高电平时分别接入保护电阻,避免电流过大时二极管造成损坏,信号输入分别接译码管和门电路。
如图10图10 led显示模块电路4.原理总图5.元器件清单6.调试本设计的巧妙之处就在于能够分级调试,首先调试555产生的秒信号,再对其分频信号进行分析,观察是否够得到我们所需要的1.1秒信号。
调试74LS160观察是否能够达到我们的要求即实现10进制计数。
观察74LS138级联的输入与输出是否与真值表一致。
最后看各基本门电路组成的分析电路是否能达到预期的目的。
显示部分也是这样,分级检测,如果每一个小环节都能正常工作我们就可以把它们都连接起来,观察两个大的部分能否各自正常工作,即灯的控制是否和预期一致,显示能否正常进行。
最后校对两部分,即灯与计时,观察其是否能达到同步,并用基准秒表进行测试看时间是否有误差。