《2022年基于数字电路的交通灯系统方案设计书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年基于数字电路的交通灯系统方案设计书.docx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学校代码 10126 学号 00861005 本科实训论文题 目 基于数字电路的交通灯系统设计院 系 内蒙古高校鄂尔多斯学院专业名称 自动化年 级 2022 级同学姓名 薛金朋指导老师 赵晓宇 宝都吉雅 旺扎拉2022年 06 月 20 日名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于数字电路的交通灯系统设计摘 要在现实生活中,交通灯是必不行少的元素；我们通过本次设计,在数字电路的基础上完成了交通的功能；本次系统由五大模块构成,分别为：数码显示模块、中心处理模块、交通灯掌握模
2、块、昼夜模式掌握和初始化模块、时钟信号发生模块；关键词： 计数器,门电路,置数,译码目 录1.设计任务及思路 11.1 数码显示模块 11.2 中心处理模块 21.3 交通灯掌握模块 41.4 昼夜模式掌握和初始化模块 41.5 时钟信号发生模块模块 52,终止语 6名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.设计任务及思路本系统需要完成交通灯各状态转换的掌握,并同步倒数计时显示时间等功能；要完成这些功能,整体电路需要五大模块,分别为数码显示模块、中心处理模块、交通灯掌握模块、昼夜模式掌握和初始化模块、时钟信号发生模块；这
3、些模块由计数器、门电路、译码器、LED 发光二极管、数码管等原件构成；我们使用这些原件在试验室模拟交通灯的掌握；系统原理图如下：图 1.1 系统原理图1.1 数码显示模块数码显示模块的功能是实现交通灯工作时的倒数计时；在数码显示模块中 我们使用的是计数器 74LS163；74LS163 是十六进制加法计数器,而由功能可 知我们需要的是十进制减法计数器；于是我们需要将十六进制加法计数器改装 为十进制减法计数器；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 关于减法计数,我们使用的改装方法是将 为反码之后再输入给数码管译码器；74L
4、S163 的输出端接非门,转换欲完成十进制功能,需要将伪码（A-F ）去掉即可改装为十进制；由于我们的计数器是由十六进制输出端接非门改装,所以需要使用计数器置数端将 0-5计数值剪除；同时,我们需要将个位的进位信号接到十位的掌握端来完成级联；数码显示模块原理图如下：图 1.2 数码显示模块原理图1.2 中心处理模块中心处理模块我们使用的芯片同样为74LS163,此时,将十位的进位信号接到中心计数器的掌握端,这样,每次计数到 00 时转换状态；我们在本次设计中采纳东西方向、南北方向分别掌握的方法来实现；由常识可知没个方向上交通灯的状态为红黄绿三种；所以主控计数器只需三种状态,即将第两位输出接与非
5、门接入置零端；我们需要给东西方向和南北方向置数的初值分别为47、39、07 和 39、名师归纳总结 07、47；即,高位进位时,东西、南北方向置数初值分别为：1011 1000、1100 第 4 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 0110、1000 0110和 1100 0110、1000 0110、1011 1000；由此,我们可以得到真值表如下主控计数器状态东西方向置数南北方向置数00 1011 1000 1100 0110 01 1100 0110 1000 0110 10 1000 0110 1011 1000 表 1.1 置数真
6、值表由此可的到一组状态表达式：D 东西 7=1 D南北 7=1 D 东西 6=Q2Q1 D南北 6=Q2D 东西 5=Q1 D 南北 5=Q2Q1 D 东西 4=Q1 D 南北 4=Q2Q1 D 东西 3=Q1 D 南北 3=Q2Q1 D 东西 2=Q1 D南北 2=Q2Q1D 东西 1=Q1 D南北 1=Q2Q1D 东西 0=0 D南北 0=0 需要留意的是,虽然主掌握器状态相同,但是状态产生的时间不同步,所以需要两片主控芯片分别掌握；可是,当十位没有进位时,十位不置数但是个位需要通过置数端置 9,所以需要通过十位的进位信号将置数值和0110（9 的反码）屏蔽掉其中之一；屏蔽的方法是将置数值
7、与十位进位相与,再将 0110 与十位进位取反之后再相与；这样,两数其中之一被置零,这两个相与的结果再取或就是我们需要给个位置的数值；主控模块模块原理图如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1.3 主控模块原理图1.3 交通灯掌握模块交通灯掌握是去取控芯片的状态,通过二四线译码器,每个状态对应一个输出为低电平,将这个信号接在 光；LED 发光二极管的阴极；即可取得对应的灯发需要留意的是,黄灯不是连续发光,而是闪耀发光,所以我们需要将黄灯 的掌握信号与脉冲取或之后再接入黄色发光二极管的阴极,这样才能得到闪耀 的成
8、效；交通灯模块原理图如下：图 1.4 交通灯模块原理图1.4 昼夜模式掌握和初始化模块昼夜模式掌握和初始化模块中,我们取一只按键开关,当开关按下时,导 通低电平,将这个信号接在显示计数器的置零端和主控计数器的置数端；显示计数器计数器至零时接入数码管译码器的信号为“1111” 此时全部数码管全部名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 熄灭；而主控计数器第两位电平输出为“11” 此时译码器最高位输出有效电平,即低电平,将此信号取出,经过门电路使两个路口的红灯、绿灯全部熄 灭,黄灯连续闪耀；昼夜掌握模块原理图如下：图 1.5 指
9、示灯模块原理图1.5 时钟信号发生模块模块本系统采纳 NE555设计时钟信号发生模块；依据 NE555 多谐振荡器典型接法,可得到时钟信号发生模块原理图；时钟信号发生模块原理图如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1.6 时钟信号发生模块原理图而且,由公式： T=（R1+2R2）*C2ln2 和我们的要求,即：需要得到的T为 1S,可以得出如下结论： R 1=15K、R2=63K、C2=10uF、ln2=0.6931 此时,得到的 T 为 0.977S；近似等于 1S,可作为本次试验的模拟脉冲；2,终止语本讨论
10、及论文是在导师的亲切关怀和尽心指导下完成的；导师们庄重的科 学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和鼓励着我；再 次,对我的知道老师们表示感谢；在此,我仍要感谢在一起对本系统进行设计的各位同学们,正是由于他们 的帮忙和支持,我才能克服一个一个的困难和疑问,直至本文的顺当完成；在论文即将完成之际,我的心情无法安静,从开头进入课题到论文的顺当名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 完成,有多少可敬的师长、同学、伴侣给了我无言的帮忙,在这里请接受我诚名师归纳总结 挚的谢意 .最终我仍要感谢培育我长大含辛茹苦的父母,感谢你们. 第 9 页,共 9 页- - - - - - -