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

1、電子科技大學(xué)電子實(shí)驗(yàn)設(shè)計報告課程名稱 電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)題目名稱 交通控制燈學(xué) 號姓 名 指導(dǎo)老師曾潔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)計并實(shí)現(xiàn)一個十字路口的交通控制燈電路具體要求為：以4個紅色指示燈、4個綠色指示燈和4個黃色指示燈模擬電路的東、南、 西、北4個方向的紅、綠、黃交通燈。控制這些指示燈，使它們按下列規(guī)律亮和 滅：東、西方向綠燈亮，南、北方向紅燈亮。東、西方向通車，時間30秒;東、西方向黃燈閃爍，南、北方向紅燈亮，時間 2秒；東、西方向紅燈亮，南、北方向綠燈亮，南、北方向通車，時間30 秒;東、西方向紅燈亮，南、北方向黃燈閃爍，時間 2秒；返回1

2、,繼續(xù)運(yùn)行。設(shè)計提示：（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)計中的時鐘信號可由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)報告中簡要地說明實(shí)驗(yàn)原理， 畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，在實(shí)驗(yàn)報告相 應(yīng)位置附上實(shí)驗(yàn)中的仿真結(jié)果和波形。二、實(shí)驗(yàn)時間計劃表主要任務(wù)計劃學(xué)時數(shù)實(shí)際學(xué)時數(shù)完成情況提出方案12完成搭建電路35完成仿真完成報告34完成三、方案論證設(shè)計電路中，時鐘信號由555多諧振蕩器及分頻電路產(chǎn)生，黃燈閃爍可通過 連續(xù)亮0.5秒和滅0.5秒來實(shí)現(xiàn)，控制信號則由門電路產(chǎn)生，并在 Multism中進(jìn) 行電路的連接、

3、仿真和調(diào)試。四、電路原理簡介交通燈系統(tǒng)框圖由脈沖發(fā)生器、定時器、控制器、譯碼器和信號燈組成。其中：脈沖發(fā)生器提供時鐘脈沖信號，定時器則分為 30s定時器和2s定時 器，且在計數(shù)滿時向控制器分別發(fā)送計時信號 X、丫。當(dāng)控制器收到X或丫信 號時，控制器先產(chǎn)生狀態(tài)信號S并傳入定時器使其重置，然后控制譯碼器通過X 或丫信號改變信號燈的顏色開關(guān)。信號皆為高電平有效。由題意可知有四個狀態(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)

4、移/輸出表:初態(tài)QiQ0定時器信號輸出末態(tài)Qi*Q0*狀態(tài)轉(zhuǎn)移輸出SXY000o/i00000io/ioii0i1o/i0oi0oio/iiiiiii0o/iii0iiio/iioiioo/i0io0i00/ii00i采用D觸發(fā)器輸出，則得到轉(zhuǎn)移方程：Qi*=Qi Qo Y+Qi Q0+Q1 Qo 丫Qo*=Qi Qo X+Qi Q0+Q1 Qo X輸出方程為：S=Qi Qo X+Qi Qo Y+Qi Qo X+Qi Qo 丫若以E代表東西方向，S代表南北方向，R代表紅燈，G代表綠燈，丫代表黃燈，00/0i/ii/i0分別代表S0/Si/S2/S3那么狀態(tài)可化為：00： EG=i,SR=i0i

5、： EY=i,SR=iii： ER=i,SG=ii0： ER=i,SY=i故可得下面狀態(tài)表:狀態(tài)/QiQ0EGEYERSGSYSR00i0000ioi0i000iii00ii00iO00i0i0可得：EGQ0 Q1EYQ0 Q1ERQiSGQ0 Q1SYQ0 Q1SRQi五、單元電路設(shè)計1脈沖發(fā)生器電路脈沖發(fā)生器為 為定時器和控制器555構(gòu)成的多諧振蕩器，發(fā)出頻率為1HZ的脈沖信號，可作 D觸發(fā)器的觸發(fā)源。定時器電路定時器實(shí)際上是由74XX92和74XX90構(gòu)成的一個計數(shù)器電路，可分別計數(shù) 綠燈的30S或黃燈的2S時間。其中，當(dāng)三十進(jìn)制計數(shù)器計數(shù)結(jié)束后，其進(jìn)位信 號X傳遞到控制器D0觸發(fā)器作為

6、初態(tài)。而當(dāng)二進(jìn)制計數(shù)器結(jié)束后，其進(jìn)位信號 丫傳遞到控制器D1觸發(fā)器作為初態(tài)。-0 TWA1 A TITO-QBMl ElZ 2 U274LS92N .U9A74HC0SNLtn :(JA/ xU1OA74HC0Mtd4V-|T4HG0BN4VW.D4N_4V隅7 1 L1 ;1時 IF3- aai b -2去-3.E1 -乂目工*74LS9ON 4II a I卜10ITIMA IWB-31口 AD2 -3192 74LS90N-L3-_4 :U413-畀: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D觸發(fā)器及門電路構(gòu)成一個Mealy機(jī)，它的狀態(tài)輸出信號S反饋到定時器使其重置，而轉(zhuǎn)移輸出則使

7、信號燈 譯碼電路狀態(tài)改變。信號燈譯碼電路由簡單門電路構(gòu)成，可根據(jù)控制器的輸出 Q1QO從而改變信號燈開關(guān)情況, 從而將數(shù)字信號譯碼為燈的亮滅。六、總電路圖-I5J-ITJI MO. 4F-Ouw仙!:剛.4Vitom 7*cw-:TI = J 1HCi.14.M_i -741品加七、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2為南北方向通車結(jié)果圖:八、實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及解決辦法剛開始電阻選為55、47K Q時，時間非?？?，后選擇了 15、68K Q后，才 符合題意。用 10.0版本 Multism 設(shè)計時，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)電知識與本學(xué)期電子技術(shù)試驗(yàn)所