電子科技大學(xué)電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)交通控制燈

1、電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告電子科技大學(xué)電子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告 課程名稱 電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 題目名稱 交通控制燈 學(xué) 號(hào) 2012042020022 姓 名 鄭發(fā)進(jìn) 指導(dǎo)老師 曾潔 起止時(shí)間 2015 年 12 月 20 日一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：交通控制燈實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)十字路口的交通控制燈電路。具體要求為：以4個(gè)紅色指示燈、4個(gè)綠色指示燈和4個(gè)黃色指示燈模擬電路的東、南、西、北4個(gè)方向的紅、綠、黃交通燈?？刂七@些指示燈，使它們按下列規(guī)律亮和滅：1. 東、西方向綠燈亮，南、北方向紅燈亮。東、西方向通車，時(shí)間30秒；2. 東、西方向黃燈閃爍，南、北方向紅燈亮，時(shí)間2秒；3. 東、西方向紅燈亮，南、北方

2、向綠燈亮，南、北方向通車，時(shí)間30秒；4. 東、西方向紅燈亮，南、北方向黃燈閃爍，時(shí)間2秒；5. 返回1，繼續(xù)運(yùn)行。設(shè)計(jì)提示：（1） 黃燈閃爍可通過連續(xù)亮0.5秒和滅0.5秒實(shí)現(xiàn)；（2） 設(shè)計(jì)中的時(shí)鐘信號(hào)可由555多諧振蕩器及分頻電路產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求：設(shè)計(jì)滿足要求的電路,并在Multisim中進(jìn)行電路連接、仿真和調(diào)試。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中簡(jiǎn)要地說明實(shí)驗(yàn)原理，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告相應(yīng)位置附上實(shí)驗(yàn)中的仿真結(jié)果和波形。2、 實(shí)驗(yàn)時(shí)間計(jì)劃表主要任務(wù)計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)際學(xué)時(shí)數(shù)完成情況提出方案12完成搭建電路35完成仿真完成報(bào)告34完成三、方案論證設(shè)計(jì)電路中，時(shí)鐘信號(hào)由555多諧振蕩器及分頻電路產(chǎn)生，黃燈閃爍

3、可通過連續(xù)亮0.5秒和滅0.5秒來實(shí)現(xiàn)，控制信號(hào)則由門電路產(chǎn)生，并在Multism中進(jìn)行電路的連接、仿真和調(diào)試。四、電路原理簡(jiǎn)介交通燈系統(tǒng)框圖由脈沖發(fā)生器、定時(shí)器、控制器、譯碼器和信號(hào)燈組成。其中：脈沖發(fā)生器提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)，定時(shí)器則分為30s定時(shí)器和2s定時(shí)器，且在計(jì)數(shù)滿時(shí)向控制器分別發(fā)送計(jì)時(shí)信號(hào)X、Y。當(dāng)控制器收到X或Y信號(hào)時(shí)，控制器先產(chǎn)生狀態(tài)信號(hào)S并傳入定時(shí)器使其重置，然后控制譯碼器通過X或Y信號(hào)改變信號(hào)燈的顏色開關(guān)。信號(hào)皆為高電平有效。由題意可知有四個(gè)狀態(tài)，分別設(shè)為：S0：東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮。東西方向通車。S1：東西方向黃燈閃爍，南北方向紅燈亮。S2：東西方向紅燈亮，南北方

4、向綠燈亮，南北方向通車。S3：東西方向紅燈亮，南北方向黃燈亮?？傻玫较旅娼煌刂茻舻臓顟B(tài)轉(zhuǎn)移/輸出表：初態(tài)Q1Q0定時(shí)器信號(hào)輸出末態(tài)Q1*Q0*狀態(tài)轉(zhuǎn)移輸出SXY0000/10000010/1011010/10010010/111111100/11101110/1101100/10100100/11001采用D觸發(fā)器輸出，則得到轉(zhuǎn)移方程：Q1*=Q1·Q0·Y+Q1·Q0+Q1·Q0·Y Q0*=Q1·Q0·X+Q1·Q0+Q1·Q0·X輸出方程為：S=Q1·Q0·X+Q1&

5、#183;Q0·Y+Q1·Q0·X+Q1·Q0·Y若以E代表東西方向，S代表南北方向，R代表紅燈，G代表綠燈，Y代表黃燈，00/01/11/10分別代表S0/S1/S2/S3,那么狀態(tài)可化為：00：EG=1,SR=101：EY=1,SR=111：ER=1,SG=110：ER=1,SY=1故可得下面狀態(tài)表：狀態(tài)/Q1Q0EGEYERSGSYSR00100001010100011100110010001010可得：,5、 單元電路設(shè)計(jì)1. 脈沖發(fā)生器電路脈沖發(fā)生器為555構(gòu)成的多諧振蕩器，發(fā)出頻率為1HZ的脈沖信號(hào)，可作為定時(shí)器和控制器D觸發(fā)器的觸

6、發(fā)源。2. 定時(shí)器電路定時(shí)器實(shí)際上是由74XX92和74XX90構(gòu)成的一個(gè)計(jì)數(shù)器電路，可分別計(jì)數(shù)綠燈的30S或黃燈的2S時(shí)間。其中，當(dāng)三十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)結(jié)束后，其進(jìn)位信號(hào)X傳遞到控制器D0觸發(fā)器作為初態(tài)。而當(dāng)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器結(jié)束后，其進(jìn)位信號(hào)Y傳遞到控制器D1觸發(fā)器作為初態(tài)。3. 控制器電路由狀態(tài)輸出方程和轉(zhuǎn)移方程得，可利用兩個(gè)D觸發(fā)器及門電路構(gòu)成一個(gè)Mealy機(jī)，它的狀態(tài)輸出信號(hào)S反饋到定時(shí)器使其重置，而轉(zhuǎn)移輸出則使信號(hào)燈譯碼電路狀態(tài)改變。4. 信號(hào)燈譯碼電路由簡(jiǎn)單門電路構(gòu)成，可根據(jù)控制器的輸出Q1Q0從而改變信號(hào)燈開關(guān)情況，從而將數(shù)字信號(hào)譯碼為燈的亮滅。六、總電路圖七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析圖1為東西方向通車結(jié)果圖：圖1圖2為南北方向通車結(jié)果圖：圖2八、實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及解決辦法1. 剛開始電阻選為55、47K時(shí)，時(shí)間非常快，后選擇了15、68K后，才符合題意。2. 用10.0版本Multism設(shè)計(jì)時(shí)，由于電腦兼容性問題，未能得到準(zhǔn)確結(jié)果，后使用12.0版本，最終得到了準(zhǔn)確答案。九、實(shí)驗(yàn)結(jié)論運(yùn)用數(shù)電知識(shí)與本學(xué)期電子技術(shù)試驗(yàn)所學(xué)