电子课程设计辅导.ppt
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交通管理系统的设计,信号灯:
红、黄、绿时间牌:
显示时间,1.设计要求
(1)红绿灯管理东西绿,南北红;东西红,南北绿。
“自动/手动”开关对信号灯的控制“自动”时:
东西方向或南北方向红绿信号应能每隔一定时间交替地显示,红绿信号灯显示时间相等,且显示时间能在20秒60秒范围内按10秒间隔由人工设定。
在交替之前,从第五秒开始黄灯以2HZ频率闪动至交替时结束。
“手动”时:
应能人工控制两个方向的红绿灯的交替显示(交替前不要求黄灯闪动)。
由“手动”转入“自动”时,红灯或绿灯先转至何方向无要求。
(2)时间牌的管理当“自动/手动”开关由“手动”转入“自动”时,时间牌应从设定值开始,按秒显示之后在任一时刻至本次红绿信号交替时刻之间的时间。
当“自动/手动”开关打在“手动”位置时,或“紧急”开关或“灭灯”开关有效时,时间牌数码管应熄灭。
设计框图,2.交通管理系统原理设计
(1)控制器考虑到本系统运行在“自动”时,有多个环节的运作与东西南北方向通行的倒计时(对时钟脉冲作减计数)有关。
例如,减计数至小于等于5秒,黄灯闪动;减计数至0秒,红绿灯交替并读入设定值;减计数至当前值,时间牌显示等。
因此,选减计数型控制器是合适的。
具体应选用输出是两位BCD码的减计数器。
减计数至小于等于5秒,黄灯闪动。
这意味着,应能将0105秒从计数结果中识别出来,故应有“5秒译码电路”承担对0105秒的译码任务;并有“黄灯闪动控制电路”控制黄灯的闪动。
减计数至0秒,红绿灯交替。
与以上分析类似,应有“00秒译码电路”承担对00秒的译码任务;并有“红绿灯交替控制电路”控制红绿灯的交替。
减计数至0秒,读入设定值,故应利用“00秒译码电路”的输出,使计数器的置数端有效,以读入设定值。
(2)时间初值设定设定值分20秒60秒五档,故应有“设定值读入电路”,能根据开关的选位,给出相应的设定值。
(3)脉冲产生与分频时间牌按秒显示,黄灯每秒闪动2次,时间牌动态显示,故应有“64Hz高频信号、秒脉冲和半秒脉冲发生器”。
(4)时间显示及数码管驱动器应有“时间显示电路”,承担计数结果的显示任务,包括:
译码、驱动和高位灭0等。
(5)红黄绿信号灯及信号灯控制器应有“信号灯驱动电路”,承担驱动信号灯(红、黄、绿灯)发光的任务;信号灯控制器,控制红黄绿灯的交替工作。
(6)“手动/自动”选择电路能根据“手动/自动”开关的选位,选择“自动显示”或“手动显示”信号,去控制红绿灯及数码牌的显示。
设计框图,显示译码器,减计数器,单刀多掷开关+编码器,555定时器,计数器,红、黄、绿发光二极管,数据选择器,红黄绿,信号灯,信号灯,控制器,手动/自动,选择,时间初,值设定,控制器,时间显示,(数码管),脉冲产生,与分频,数码管,驱动器,减计数控制器,时间显示,5秒译码,00译码,黄灯显示,控制,红绿交替,控制,自动显示,手动显示,自动/手动,选择,信号灯驱动,+5V,+5V,f,3,=1H,Z,f,2,=2H,Z,f,2,=2H,Z,CP,LD,灭牌,灭牌,自动,手动,东西红,南北红,初值设定,05,01,00,交通管理系统电路原理控制框图,f1=64Hz,3.单元电路的设计,
(1)减计数控制器时间显示按十进制数规律变化,可考虑选用BCD码输出的减计数器-74LS192。
两片减计数器的连接?
先将两片串接为100进制减计数器,在此基础上,可进一步设计为其他进制计数器。
(2)秒脉冲(1HZ)、半秒脉冲(2HZ)和64Hz64HZ脉冲发生电路:
555定时器构成的多谐振荡器,注意电阻、电容参数的设置;2Hz可由64Hz分频得到;1HZ可由2Hz分频(3)初值设定电路显示时间:
2060s范围内按每10s由人工设定,初值设定电路至少要输入5个初始值。
设计时将计数器的高位片接初值设定电路,低位片的初值置0,这样就可以设定20、30、40、50、60这几个初始值了。
在减计数器的输入端由开关直接设定初值。
用单刀多掷开关和编码器组成初值设定电路。
(4)时间显示电路(动态显示)显示译码器可采用7448,时间显示电路用来显示计数器的输出结果,因为显示的时间为2位,采用2位7段数码管显示,数码管前面需加显示译码电路(如7448)。
由于要求采用动态显示,动态显示是要求用一个显示译码器驱动2个7段数码管。
(5)5秒译码和00译码电路按设计要求,减计数至小于等于5s,黄灯闪动。
这意味着,系统能将0105s从计数结果中识别出来,故应有“5秒译码电路”承担对0105s的译码任务。
减计数至0秒,红绿灯交替,并读入设定值。
应有“00秒译码电路”承担对00秒的译码任务。
能实现译码的电路:
门电路、数据选择器、译码器等,(6)手动/自动选择电路手动/自动选择电路用于实现手动控制和自动控制的切换。
电路可用二选一数据选择器实现。
(7)黄灯闪动控制电路按设计要求,当计数器减计数至小于等于5s,黄灯以2HZ频率闪动,当手动/自动选择开关在手动位置时,黄灯熄灭;当系统处于自动控制时,这时可控制黄灯以2HZ频率闪动。
(8)信号灯驱动电路在实际电路设计时,信号灯用发光二极管替代,信号灯驱动电路的任务是控制发光二极管的亮与灭。
而发光二极管有一定的电流要求(一般为510mA)。
门电路,的输出接发光二极管,通常要接成灌电流形式(低电平驱动)而不能接成拉电流的形式,目的是增强门电路的驱动能力。
时间安排,3周:
周三(17日),布置课程设计4周:
周三(24日),课程设计辅导4周:
周四、周五、周日(3.25,3.26,3.28)下午,答疑;地点:
逸夫楼二楼教师休息室5周:
周一下午(3.29)2:
00开始,质疑,审查总体设计逻辑图(六人一组),地点:
逸夫楼实验室2115周:
周三(3.31日),安装、调试(开放),地点:
逸夫楼2116周:
周三(4.7),待定,质疑分组名单第一组:
陈鹏飞蒋元庆宋翔王海峰曾忠军张宇第二组:
赵志国陈兵侯捷苏明峰孙殿飞严言第三组:
卢士洲沈权余伟龙张羽翔柴继鸿宫文强第四组:
胡明任明效周晓俊邹鹏胡中武舒名华第五组:
邓章宝李虎许敏宋锐王志杰张一鸣第六组:
王海如胡赵成贺海健陈桥陈晓燕刘正东第七组:
张培成赵中明简俊烨佘祥文王辉许智飞第八组:
赵东李世元施学青汪洋杨扬殷现国第九组:
陈琛陈文川刘宇翔邱大伟吴凡章翔第十组:
郑立鲍称称张阳刘涵永王斌俞建华,
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