路灯控制器设计与仿真
利用Proteus仿真实现路灯自动控制开关电路的设计

路灯自动控制开关电路的设计组员:班级:设计一个路灯自动控制开关电路,用光敏传感器实现自控,能在天黑时自动点亮路灯,天亮后又自动关灯。
控制电路用电池供电,熄灯后电路耗电小。
简要具体实现:当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来控制路灯的通或断开。
主要利用光敏电阻作为光敏传感器,555作为滞后比较器来设计电路,当光线强到一定程度时,555的输出发生跳变,当光线暗到一定程度时,555 的输出也要发生跳变。
一.设计的作用自动控制开关路灯电路,用光敏传感器实现自控,能在天黑时自动点亮路灯,天亮后又自动关灯,通过自动控制路灯电路有效的节约了能源,更重要的是减少了人力和物力的浪费。
二.设计的具体实现1. 系统概述设计思想就是通过光敏电阻遇关改变阻值从而影响端电压的特性,利用555定时器构成的施密特触发器来控制继电器的关断与闭合,使路灯亮灭。
施密特触发器是一种整形电路,它能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
与普通触发器相比,它有以下特点:(1)具有两个稳定的状态,但没有记忆作用,输出状态需要相应的输入电压来维持。
(2)属于电平触发,能对变化缓慢的输入信号作出响应,只要输入信号达到某一额定值,输出即发生翻转。
(3)具有回差特性,电路对从低电平上升和从高电平下降的输入信号具有不同的阈值电压,这种回差特性使其具有较强的抗干扰能力。
利用555定时器构成的施密特触发器,当在白天时,输出产生高电平,继电器触点断开,路灯不亮;当在黑夜时,输出产生低电平,继电器触点闭合,路灯亮。
工作原理:当白天有光照射的情况下,光敏电阻呈低阻状态,2处于高电平,使触发器的输出端输出低电平,继电器断开路灯不亮,控制指示灯LED1亮。
当黑夜无光照射的情况下,光敏电阻呈高阻状态,2处处于低电平,使触发器的输出端输出高电平,继电器得电,触点闭合,路灯亮,控制指示灯LED2亮。
2.单元电路设计与分析仿光电路就是按照光敏电阻有光或无光时,呈现低阻或高阻状态设计的,它采用两个电阻分压来实现。
路灯控制器的设计【毕业设计论文】

浙江* * 学院毕业设计(论文)题目:路灯控制器的设计姓名 :系别、专业 :导师姓名、职称 :完成时间 :目录引言一方案论证1.1引入路灯控制器的原理1.2光敏电阻调光电路1.3光敏电阻式光控开关二电路原理图设计三路灯控制器的硬件设计3.1路灯控制器的设计3.2器件的选择3.3电路的分析四画出电路原理图五总结与体会六参考文献摘要本实验的路灯控制器是由光敏元件,放大器,继电器,受控灯和电源电路组成,运用到了模拟电子技术中的多级放大电路。
主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断,既满足行人的需要,又能节电。
一些芯片和元器件的功能及其应用,以达到将理论知识学以致用、融会贯通的目的。
关键词:继电器;光敏元件;关照变化;控制••如图所示是一个采用双向晶闸管制作的光控路灯电路,且它也采用二线制接法,所以安装比较简便。
白天,光敏电阻器RL因受自然光线照射,RL呈现低电阻,它与R1分压后,获得的电压低于双向触发二极管VDH的折转电压,故双向晶闸管VTH阻断,电灯E不亮。
当夜幕来临时,RL上分得电压逐渐升高,当高于VDH的折转电压。
1 方案论证随着能源问题越来越引起人们的重视,节能已经成为生产应用中不可忽视的一方面,路灯控制器主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断,既满足行人的需要,更重要的是它能节电。
了解常用路灯控制的各种方法,及各自的优缺点,通过相互的比较,确定设计方案,并对所用传感器进行选型,同时加以电路的设计与分析,完成设计任务。
下面的两个小节分别对路灯控制器的原理,路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。
1.1引入路灯控制器的原理此路灯控制器主要由光敏元件,放大器,继电器,受控灯和电源电路组成。
继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时,输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。
在这个电路中随着光照的变化,继电器会相应的吸合或者断开,即决定路灯工作与否。
路灯控制器课程设计仿真

路灯控制器课程设计仿真一、教学目标本课程旨在通过仿真实验,让学生掌握路灯控制器的基本原理和设计方法。
具体目标如下:知识目标:使学生了解路灯控制器的工作原理、电路组成及其功能;掌握常用的控制器芯片及其应用;了解路灯控制系统的常见问题和解决方案。
技能目标:培养学生运用电路设计软件进行路灯控制器的设计和仿真;培养学生进行电路搭建、调试和故障排查的能力。
情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣和热情,增强其社会责任感和使命感,使其意识到科技对改善人类生活的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.路灯控制器概述:介绍路灯控制器的基本概念、功能和分类,使学生对路灯控制器有一个整体的认识。
2.电路组成及其原理:讲解路灯控制器的电路组成,包括控制器芯片、传感器、执行器等,并分析其工作原理。
3.控制器芯片应用:介绍常用的控制器芯片,如51系列、AVR、PIC等,并讲解其在路灯控制器中的应用。
4.路灯控制系统设计:教授如何设计一个路灯控制系统,包括硬件选型、电路设计、软件编程等。
5.仿真实验:利用电路设计软件,进行路灯控制器的设计和仿真,让学生在实际操作中巩固所学知识。
6.电路搭建与调试:讲解如何进行电路搭建、调试和故障排查,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于讲解基本概念、原理和知识点,使学生掌握基础知识。
2.讨论法:学生针对实际案例进行讨论,培养学生的思考和分析问题的能力。
3.案例分析法:分析实际工程项目,使学生了解路灯控制器的应用和设计要点。
4.实验法:让学生动手进行仿真实验和电路搭建,培养学生的实践操作能力。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括:1.教材:《电路设计原理》、《控制器芯片应用》等。
2.参考书:提供相关领域的资料,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等,直观展示路灯控制器的工作原理和设计过程。
单片机控制的模拟路灯控制系统设计

单片机控制的模拟路灯控制系统设计模拟路灯控制系统是一种基于单片机控制的系统,用于智能地控制路灯的亮灭。
通过使用单片机作为主控制器,可以实现对路灯的自动亮灭、亮度调节、时间设置等功能,提高路灯的节能性和智能化程度。
一、系统设计方案1.硬件设计(1)单片机选择:选择一款功能强大、易于编程的单片机作为主控制器,如STC89C52(2)光敏电阻:用于感知光线强度,控制路灯的亮灭。
(3)三色LED灯:用于模拟路灯的亮灭状态,分别表示红、黄、绿三种不同的亮度。
(4)显示屏:用于显示系统的运行状态和参数设置。
(5)时钟模块:用于系统的时间设置和计时功能。
2.软件设计(1)系统初始化:在系统启动时,进行各个模块的初始化操作,包括IO口设置、定时器设置、中断设置等。
(2)光敏电阻检测:通过ADC模块读取光敏电阻的电压值,转换成灯光亮度等级。
(3)路灯控制:根据光敏电阻的电压值,控制三色LED灯的亮灭状态。
根据亮灯等级的不同,选择相应的亮灯模式,如红灯、黄灯、绿灯。
(4)时间设置:通过时钟模块设置系统的时间,并可以设定定时开关灯功能。
(5)显示屏交互:通过显示屏显示系统的运行状态和参数设置,实现与用户的交互功能。
二、系统功能详解1.自动亮灭功能系统通过光敏电阻感知光线的强度,根据设置的亮灯等级,自动控制路灯的亮灭状态。
当光线强度低于一定阈值时,系统自动点亮路灯;当光线强度高于阈值时,系统自动熄灭路灯。
这样可以根据实际的光照情况,智能地控制路灯的亮度,节约能源。
2.亮度调节功能系统可以根据用户的需求,通过显示屏进行亮度调节的设置。
用户可以根据实际需求设定不同的亮度等级,系统将根据用户设置的亮度等级来控制路灯的亮度。
这样可以根据不同的环境要求,调节路灯的亮度,提高路灯的灯光利用率。
3.时间设置功能系统通过时钟模块提供时间设置功能,用户可以根据实际需求设置系统的时间,并可以设定定时开关灯功能。
用户可以设定指定时间点的开灯和关灯时间,系统将根据用户设定的时间进行控制。
模拟路灯控制系统

模拟路灯控制系统模拟路灯控制系统一、引言随着城市化进程的不断推进,城市道路的建设和改造变得日益重要。
而路灯系统作为城市基础设施的一部分,在保证夜间道路照明的同时,也扮演着提高城市安全性、节能环保的重要角色。
为了更好地管理和控制路灯系统,开发出模拟路灯控制系统是十分必要和有效的。
二、系统设计1. 系统目标本模拟路灯控制系统以实现智能化、自动化控制为目标,通过计算机在电路板上安装特定的芯片和传感器,以及与计算机相连接的中央处理单元(CPU),实现路灯的开关、亮度等参数的控制。
2. 系统硬件设计(1)中央处理单元(CPU):负责与计算机通信,接受计算机指令,并对路灯进行控制;(2)电路板:安装芯片和传感器,与中央处理单元连接;(3)传感器:检测环境光亮度、温度等信息,通过反馈给中央处理单元,用于自动调节路灯的亮度;(4)路灯灯具:可调节亮度的LED灯具,可以根据输入信号调整亮度,以满足不同光照条件下的需求。
3. 系统软件设计(1)用户界面:通过计算机连接路灯控制系统,提供给用户友好的界面,包括路灯状态、亮度调节等功能;(2)控制算法:根据传感器获取的环境光亮度数据,通过算法实现路灯亮度的自动调整;(3)数据处理:对获取的传感器数据进行处理,提取有效信息,并根据计算机输入的指令,控制中央处理单元实现路灯的开关和亮度调节。
三、系统功能1. 自动控制功能:自动感知环境光亮度,根据设定的亮度范围和算法,自动调节路灯的亮度;2. 手动控制功能:通过用户界面,手动控制路灯的开关和亮度调节;3. 异常报警功能:当路灯出现故障或异常情况时,触发报警系统,向用户发送故障信息。
四、系统优势1. 节能环保:根据实际光照需求自动调节路灯亮度,减少不必要的能耗;2. 维护方便:可以通过计算机远程监控路灯状态,及时发现故障并进行维修;3. 提高安全性:自动控制路灯亮度,提高夜间道路照明,减少事故风险。
五、系统应用模拟路灯控制系统可以广泛应用于城市道路、高速公路、停车场等需要进行照明控制的场所中,提高道路照明效果,为行人和车辆提供更加安全的环境。
路灯控制器的设计与仿真

学号: 数字电子技术课程设计路灯控制器的设计与仿真系部名称:电气工程系专业名称:电气工程及其自动化指导老师:史振江完成日期:2014年12月26日课程设计评定表摘要本设计制作的路灯控制器, 它由光信号控制电路、路灯驱动电路、振荡脉冲产生电路、计数译码电路和数码显示器组成。
主要实现当处于暗环境下(晚上)能够自动开灯,当处于亮环境下(白天)能够自动关灯;能自动记录“路灯”的开灯次数(用1位数码管显示);能记录“路灯”开灯时间。
通过用Multisim10画电路原理图和用Multisim10仿真和理论分析设计出路灯模拟控制的蓝本。
本设计具有逻辑清晰、设计巧妙等特点,能很好的符合课程设计的要求。
关键词:数码管译码器计数器目录第一章引言 (5)第二章设计任务及目的 (5)工1303数字电子技术课程设计任务书2 (5)第三章电路设计总方案及原理框图 (6)3.1电路设计总方案 (6)3.2电路原理框图 (6)第四章单元电路图及设计方案 (6)4.1开关控制电路设计总方案 (6)4.2开关控制电路所用器件功能介绍 (7)4.2.1 555定时器 (7)4.2.2 由555定时器构成的施密特触发器 (7)4.3开关控制电路电路图 (8)如图4.4所示为路灯开关控制电路。
(8)4.4开关次数记录显示电路设计总方案 (9)4.5开关次数记录显示电路所用器件功能介绍 (9)4.5.1 计数器 (9)4.5.2译码器 (10)4.6开关次数记录显示电路图 (11)4.7开启时间数码显示器设计总方案 (12)4.8开启时间数码显示器电路图 (12)4.9 由 555定时器构成的多谐振荡器 (12)4.10 由 555定时器构成的多谐振荡器电路图 (14)第五章仿真软件Multism10介绍 (15)第六章电路仿真 (15)6.1总电路图 (15)6.2电路仿真结果 (16)如图6.2 (16)第七章元件清单表 (17)第八章总结 (18)第九章参考文献 (19)第一章引言在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费。
基于单片机路灯控制器的设计与仿真

基于单片机路灯控制器的设计与仿真本文介绍了基于单片机的路灯控制器的设计和仿真。
路灯控制器是一种智能化系统,用于自动控制路灯的开关和亮度。
本文首先对路灯控制器的设计进行了简要介绍,然后总结了其主要功能。
随着社会的进步和发展,路灯的使用越来越普遍。
传统的路灯控制方式需要人工操作,效率低下且不够灵活。
因此,设计一种基于单片机的路灯控制器是很有必要的。
基于单片机的路灯控制器主要包括以下部分:单片机微控制器 - 用于处理路灯控制信号和控制路灯的开关和亮度。
传感器 - 用于检测环境光线和车辆等信号,以确定路灯的亮度和开关时间。
电路和继电器 - 用于将单片机的输出信号转换为电压和电流,控制路灯的开关。
为了验证设计的正确性和可行性,我们进行了路灯控制器的仿真实验。
利用仿真软件,我们可以模拟不同环境条件下的路灯工作情况,以确保路灯控制器的性能良好。
基于单片机的路灯控制器具有以下主要功能:自动控制路灯的开关和亮度,根据环境光线和车辆等信号进行智能调整。
节能功能,可以根据路灯的使用情况自动开关,减少能源浪费。
监测功能,能够实时监测路灯的工作状态,并在出现故障时进行报警和维修提示。
总之,基于单片机的路灯控制器是一种智能化系统,可以提高路灯的使用效率和节能减排。
通过设计和仿真实验,我们可以验证该控制器的正确性和可行性,为现实生活中的路灯管理提供了一种更便捷和高效的解决方案。
引言总之,基于单片机的路灯控制器是一种智能化系统,可以提高路灯的使用效率和节能减排。
通过设计和仿真实验,我们可以验证该控制器的正确性和可行性,为现实生活中的路灯管理提供了一种更便捷和高效的解决方案。
引言本文介绍了基于单片机路灯控制器的设计与仿真。
我们将阐述该研究的背景和目的,解释为什么设计基于单片机的路灯控制器是有意义的,并展示该设计对节能和自动化的重要性。
本文介绍了基于单片机路灯控制器的设计与仿真。
我们将阐述该研究的背景和目的,解释为什么设计基于单片机的路灯控制器是有意义的,并展示该设计对节能和自动化的重要性。
路灯控制器的设计与实现毕业论文(设计)

本科生毕业论文(设计)题目(中文):路灯控制器的设计与实现(英文):Design and Implementation StreetLamp Controller本科毕业论文(设计)诚信声明作者郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是在指导老师的指导下,独立进行研究所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外,论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。
对论文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。
本声明的法律结果由作者承担。
本科毕业论文(设计)作者签名:年月日目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (I)Key words.......................................................... I I 1 前言.. (1)1.1 选题背景 (1)1.2 研究现状 (1)1.3 研究目的和意义 (2)2 任务分析与方案论证 (3)2.1 任务分析 (3)2.2 方案论证 (4)2.2.1 系统主控模块方案选择 (4)2.2.2 光电转换方案选择 (5)2.2.3 显示模块方案选择 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.2 光控电路 (10)3.3 继电器驱动电路 (11)3.4 报警电路 (12)3.5 1602液晶显示 (12)4 软件设计 (14)4.1 主程序流程图 (14)4.2 初始化程序 (15)4.3 定时器中断 (16)4.4 延时程序 (18)5 调试与分析 (18)5.1 调试 (18)5.2 分析 (18)6 总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)附录A 系统总图 (24)附录B PCB图 (25)附录C 实物图 (26)附录D 部分源代码: (26)路灯控制器的设计与实现摘要本文介绍了一个路灯控制器的设计与实现方案,用以实现路灯的自动控制。
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学号: 数字电子技术课程设计路灯控制器的设计与仿真系部名称:电气工程系专业名称:电气工程及其自动化指导老师:史振江完成日期:2014年12月26日课程设计评定表摘要本设计制作的路灯控制器, 它由光信号控制电路、路灯驱动电路、振荡脉冲产生电路、计数译码电路和数码显示器组成。
主要实现当处于暗环境下(晚上)能够自动开灯,当处于亮环境下(白天)能够自动关灯;能自动记录“路灯”的开灯次数(用1位数码管显示);能记录“路灯”开灯时间。
通过用Multisim10画电路原理图和用Multisim10仿真和理论分析设计出路灯模拟控制的蓝本。
本设计具有逻辑清晰、设计巧妙等特点,能很好的符合课程设计的要求。
关键词:数码管译码器计数器目录第一章引言 (5)第二章设计任务及目的 (5)工1303数字电子技术课程设计任务书2 (5)第三章电路设计总方案及原理框图 (6)3.1电路设计总方案 (6)3.2电路原理框图 (6)第四章单元电路图及设计方案 (6)4.1开关控制电路设计总方案 (6)4.2开关控制电路所用器件功能介绍 (7)4.2.1 555定时器 (7)4.2.2 由555定时器构成的施密特触发器 (7)4.3开关控制电路电路图 (8)如图4.4所示为路灯开关控制电路。
(8)4.4开关次数记录显示电路设计总方案 (9)4.5开关次数记录显示电路所用器件功能介绍 (10)4.5.1 计数器 (10)4.5.2译码器 (10)4.6开关次数记录显示电路图 (11)4.7开启时间数码显示器设计总方案 (12)4.8开启时间数码显示器电路图 (12)4.9 由 555定时器构成的多谐振荡器 (13)4.10 由 555定时器构成的多谐振荡器电路图 (14)第五章仿真软件Multism10介绍 (16)第六章电路仿真 (16)6.1总电路图 (16)6.2电路仿真结果 (17)如图6.2 (17)第七章元件清单表 (18)第八章总结 (19)第九章参考文献 (19)第一章引言在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费。
另外,由于频繁开关或者人为因素,墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量、浪费了资金。
利用光控路灯控制器可以有效的解决这些问题。
光控路灯控制器是由感光元件光敏三极管来实现光信号向电信号的转换,进而实现由光控电路在白天光线较暗时和夜晚对路灯自动点亮,在白天光线较亮时对路灯自动关闭,从而随光线的明暗变化实现对路灯开启与关闭的自动控制。
另外还可以记录开启时间和开启次数,以供相关人员检查。
这样既节约劳动力成本又节约能源。
第二章设计任务及目的石家庄铁道大学第三章电路设计总方案及原理框图3.1电路设计总方案本系统电路共分为开关控制电路、开关次数记录显示电路、开启时间数码显示器三部分组成。
本设计要用日照光的亮度来控制灯的开启和关断,首先必须检测出日照光的亮度。
本设计通过滑动变阻器改变阻值来代替照光照度而引起的光敏电阻的阻值变化。
并用继电器以实现对电路的启和停控制。
通过74160的脉冲输入端CLK 和开关电路相连,当开关闭合一次时,CLK 接收到一个脉冲,器输出端通过译码器7448和七段显示器相连,实现显示技术功能。
将路灯开启的启动脉冲信号作计时起点,控制计数器对标准时基信号作计数,则从而计算出路灯的开启时间。
3.2电路原理框图电路原理框图如图3.1所示第四章 单元电路图及设计方案4.1开关控制电路设计总方案采用电位器模拟光照的方法,通过控制开关让由555定时器构成的触发器分别处于高电位或者低电位来控制继电器,从而控制路灯。
4.2开关控制电路所用器件功能介绍4.2.1 555定时器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件,它性能优良,适用范围很广,外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器,以及光电变换 信号鉴幅 驱动电路 路灯 计数器 译码器 数码显示开启次数 计数器 译码器 数码显示开启时间 振荡电路 图3.1 路灯控制器原理框图模拟光照不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
如图4.1为555定时器的管脚图4.2.2 由555定时器构成的施密特触发器如图4.2,只要将555定时器的2号脚和6号脚接在一起,就可以构成施密特触发器。
这个施密特触发器的电压传输特性是反相的。
5号脚悬空时,正向阈值电压和负向阈值电压分别为23ccV和13ccV。
图4.3是555定时器构成的施密特触发器的工作波。
4.3开关控制电路电路图图4.2 图4.3如图4.4所示为路灯开关控制电路。
图4.4天黑后,能自动启动路灯进行照明(如图4.5);天变亮时,又可自动停止工作(如图4.6)。
线路简单,不需太多调试。
如图4.8黑天时,即无光照射时,光敏电阻阻值很大,调节电位器到大阻值。
使三极管无法导通,触发器输入端处于高电位,输出低电位,继电器工作,绿色LED显示灯亮,相当于光照强度小时,开关电路处于闭合状态,路灯开始照明。
图4.5如图4.9天亮时,即光敏电阻有光照射时,其内阻变小调节滑动变阻器到小阻值。
使三极管导通,由555构成的触发器输入端处于低电位,输出高电位,继电器不工作,红色LED显示灯亮,相当于光照强度大时,开关电路处于断开状态,路灯不亮。
4.4开关次数记录显示电路设计总方案该电路通过74160的脉冲输入端CLK和开关电路相连,当开关闭合一次时,CLK接收到一个脉冲,器输出端通过译码器7448和七段显示器相连,实现显示技术功能。
4.5开关次数记录显示电路所用器件功能介绍4.5.1 计数器计数器是数字系统中能累计输入脉冲个数的数字电路,它将输入脉冲构成计数器的输入CP脉冲,计数器就是要统计这个脉冲系列的个数。
本设计采用74160N同步十进制计数器。
74160N有异步清零的作用,在计数功能中,所以有不管它的输出处于那一状态,只要在异步清零输入端加一低电平电压,是清零端为0,芯片就会立即从任何状态回到0000状态。
自第一级的进位端RCO向下一级的信号输入端CP发出信号,使下一级的芯片能够计数启动。
将计数使能端CET和CEP接入高电平,当置数端LOAD和清零端CLR都输入高电平的时侯出于计数状态,在与非门的另一端与下一级相连,就可以达到清零进位的作用。
74160N是常用的十进制计数器,异步清零端LOAD,当它为低电平时,无论其它输入端何状态(包括时钟信号CLK),都使片内所有的触发器状态置零,只有在LOAD接入高电平是才起作用。
图4.7为74160N的引脚图。
表4.1为74160N功能表。
图4.6进位信号RCO ,只有当CET=1且--=1111时,RCO才为1;当清零信号为0时,各触发器置0,当清零信号为1时,若预置为0,在下一个时钟脉冲上升沿到来后,各触发器的输出状态与预置的输入数据相同。
在清零和预置都为1的条件下,若使能端为1,则电路处于计数状态。
直到使能端为0时,技术状态结束。
此后处于禁止计数的保持状态。
进位信号只有在=1001且CET=1时输出为1,其余时间均为0.表4.5.2译码器译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。
它的作用是把给定的代码进行“翻译”,变成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出。
译码器在数字系统中有广泛的用途,不仅用于代码的转换、终端的数字显示,还用于数据分配,存贮器寻址和组合控制信号等。
不同的功能可选用不同种类的译码器。
本电路选择7448七段显示译码器。
配合七段显示器使用实现直观的数字显示功能。
数字显示译码器是驱动显示器的核心部件,它可以将输入代码转换成相应的数字显示代码,并在数码管上显示出来。
图4.8所示为七段显示译码器7448的引脚图,输入A3 、A2 、 A1和A0接收四位二进制码,输出a~g为高电平有效,可直接驱动共阴极显示器,三个辅助控制端,以增强器件的功能,扩大器件应用。
7448的真值表如表4.2所示。
从功能表可以看出,对输入代码0000,译码条件是:灯测试输入和动态灭零输入同图4.8 7748引脚图时等于1,而对其他输入代码则仅要求 =1,这时候,译码器各段a~g输出的电平是由输入代码决定的,并且满足显示字形的要求。
4.6开关次数记录显示电路图如图4.9表4.2图4.94.7开启时间数码显示器设计总方案该电路通过一个产生固定频率脉冲的信号发生器,相当于一个时钟信号,与计数显示装置相连,当灯亮时,施密特触发器输出低电平,经过反相器控制计数器的使能端,计数器工作。
通过开关控制电路控制计数的工作开始与结束,两者结合,就实现了计数与计时的转换,本装置中根据实际情况,选择最小计数单位为分。
可通过改变信号发生器产生信号的频率方便的改变计时单位。
4.8开启时间数码显示器电路图如图4.10图4.104.9 由 555定时器构成的多谐振荡器由555定时器组成的多谐振荡器图4.11所示,其中R1、R2和电容C为外接元件。
其工作波如图4.12所示。
设电容的初始电压c U =0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发端TH V =TL V =0<13cc V ,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),RS 触发器置1,定时器输出01u =此时_0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源cc V 经1R ,2R 向电容C充电,c u 逐渐升高。
当c u 上升到13cc V 时,2A 输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,RS 触发顺保持状态不变。
所以0<t<1t 期间,定时器输出0u 为高电平1。
1t t =时刻,c u 上升到23cc V ,比较器1A 的输出由1变为0,这时_0D R =,_1D S =,RS 触发器复0,定时器输出00u =。
12t t t <<期间,_1Q =,放电三极管T导通,电容C通过2R 放电。
c u 按指数规律下降,当c u <23cc V 时比较器1A 输出由0变为0,RS 触发器的_D R =_1D S =,Q的状态不变,0u 的状态仍为低电平。
2t t =时刻,c u 下降到13cc V ,比较器2A 输出由1变为0,RS 触发器的_D R =1,_D S =0,触发器处于1,定时器输出01u =。
此时电源再次向电容C 放电,重复上述过程。
通过上述分析可知,电容充电时,定时器输出01u =,电容放电时,0u =0,电容不断地进行充、放电,输出端便获得矩形波。
多谐振荡器无外部信号输入,却能输出矩形波,其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。