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  • 简易交通控制逻辑电路设计报告
    2021-03-18 15:30:58

    篇2:单片机课程设计报告--基于单片机的交通灯控制系统

    单片机课程设计报告--基于单片机的交通灯控制系统 本文关键词:单片机,交通灯,控制系统,课程设计,报告

    单片机课程设计报告--基于单片机的交通灯控制系统 本文简介:单片机原理及系统课程设计报告单片机原理及系统课程设计评语:考勤(10)守纪(10)过程(40)设计报告(30)答辩(10)总成绩(100)专业:自动控制班级:姓名:学号:指导教师:兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年3月7日9基于单片机的交通灯控制系统摘要当今时代是一个自动化时代,交通灯控制等

    单片机课程设计报告--基于单片机的交通灯控制系统 本文内容:

    单片机原理及系统课程设计报告

    单片机原理及系统课程设计

    评语:

    考勤(10)

    守纪(10)

    过程(40)

    设计报告(30)

    答辩(10)

    总成绩(100)

    业:

    自动控制

    级:

    名:

    号:

    指导教师:

    兰州交通大学自动化与电气工程学院

    2013

    3

    7

    9

    基于单片机的交通灯控制系统

    当今时代是一个自动化时代,交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此,一个好的交通灯控制系统将在道路拥挤等交通状况方面给予技术革新。本文主要介绍了一个基于89C52单片机的交通灯控制系统,详细介绍了利用89C52设计并仿真实现交通灯控制系统的过程,重点对硬件设计、软件编程、调试分析以及各模块系统流程进行了详细分析,对各部分的电路也一一进行了介绍。本电路由AT89C52单片机、按键、数码管和LED灯组成,并在Protues软件上实现仿真。

    关键词:交通控制;单片机;AT89C52

    Abstract

    The

    ages

    is

    an

    automation

    ages

    nowadays

    and

    traffic

    light

    control

    s

    waiting

    a

    lot

    of

    equipments

    of

    professions

    is

    closely

    related

    with

    calculator.

    Therefore,a

    good

    traffic

    light

    control

    system

    will

    hustle

    for

    road,give

    technique

    innovation.

    This

    paper

    describes

    a

    89C52

    microcontroller-based

    traffic

    light

    control

    system,detailed

    description

    of

    the

    use

    89C52

    development

    process

    of

    the

    traffic

    light

    control

    system.

    Focus

    on

    a

    detailed

    analysis

    of

    the

    hardware

    design,software

    programming,analysis

    and

    debugging

    process

    of

    the

    modular

    system,on

    the

    part

    of

    the

    circuit

    are

    introduced

    one

    by

    one.

    The

    circuit

    is

    made

    up

    of

    AT89C52

    microcomputer,keyboard,digital

    tube

    and

    LED

    lamp

    display

    and

    realize

    simulation

    in

    the

    Protues

    software.

    Keywords:Traffic

    Control;

    Single

    Chip

    Microcomputer

    ;AT89C52

    1

    引言

    信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。交通灯在城市交通中起着重要的作用,它与人们日常生活密切相关,是人们出行的安全保障。因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。

    1.1设计目的

    通过应用单片机的有关知识,能够独立设计出基于单片机的交通灯控制系统,并要求在紧急情况下能运用中断方式控制指示灯的亮灭来转换道路通行方向。

    1.2设计要求

    本设计是单片机控制的交通灯控制系统设计。要求设计出针对一个大型十字路口设计的交通信号灯控制系统。通过单片机AT89C52控制LED灯和数码管,模拟现实生活中的交通灯工作情景。

    1.3设计方法

    本设计是将事先编制好的程序输入单片机,利用单片机的定时、查询、中断功能,根据十字路口两个方向上车辆动态状况给予一定的时间通行,其中利用中断方式来处理特殊情况。

    2

    设计方案及原理

    交通灯的控制分为自动控制和人工控制两种方式,正常情况下,交通灯处于自动控制方式,此时东西方向和南北方向的交通灯轮流导通,特殊情况下,可以通过人工方式延长东西方向或南北方向交通灯的导通时间。设计两个按键K1、K2,分别为延长南北方向交通导通时间和东西方向交通导通时间。

    自动控制方式:系统上电后处于自动控制方式,首先是南北方向交通导通,南北方向亮绿灯,东西方向亮红灯,数码管从20秒开始倒计时,每隔1秒减1。倒计时结束时,南北方向黄灯开始闪烁,闪烁间隔为0.5秒,共闪烁5秒。黄灯闪烁5秒倒计时结束之后,东西方向交通导通,东西方向亮绿灯,南北方向亮红灯,数码管重新开始从20秒倒计时,每隔1秒减1。

    人工控制方式:交通信号灯控制系统设有手控开关。在东西方向车道放行期间,若南北方向车流量较大,按下开关K1使南北方向车道放行;在南北方向车道放行期间,若东西方向车流量较大,按下开关K2使东西方向车道放行。采用外部中断执行中断服务程序,并设置中断为低优先级中断。总体设计框图如图1所示。

    图1

    总体设计框图

    3

    硬件设计

    3.1主控制系统模块

    主控制器采用AT89C52单片机。AT89C52具有1个8KB的FLASH程序存储器,1个512字节的RAM,4个8位的双向可位寻址I/O端口,3个16位定时/计数器及1个串行口和6个向量二级中断结构。单片机的P1口分别用于控制东西方向车道及南北方向车道的通行灯,P0口和个别P3口用于2个2位LED计时器的控制。

    3.2时钟电路模块

    时钟电路由一个12MHZ晶体振荡器和两个30pF的瓷片电容组成,时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。电路如图2所示。

    图2

    时钟电路模块

    3.3复位电路模块

    复位电路是使单片机的CPU或系统中的其他部件处于某一确定的初始状态,并从这状态开始工作,除了进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需按复位电路以重新启动。因为本设计中功能中有倒计时时间的记忆功能,所以不能对单片机进行硬件复位,只能用软件复位,软件复位实际上就是当程序执行完之后,将程序通过一条跳转指令让它完成复位。电路如图3所示。

    图3

    复位电路模块

    3.4交通灯输出控制模块

    道口交通灯指示采用高亮度红、黄、绿发光二极管进行提示。通过与驱动电阻连接使发光二极管按照程序要求亮灯。电路如图4所示。

    图4

    交通灯输出控制电路

    3.5时间显示电路模块

    道口通行剩余时间倒计时采用高亮红色7段LED发光数码管显示,采用共阴极数码管。电路图如图5所示。

    图5

    数码管显示模块

    4

    软件设计

    主程序采用查询方式定时,通过调用0.5S延时子程序的次数,从而获取交通灯的各种时间。子程序采用定时器1方式1查询定时,定时器定时50ms,确定50ms循环20次,从而获得1S的延时时间。

    有车车道的放行的中断服务程序首先要保护现场,因而需用到延时子程序,子程序采用定时器0方式1查询式定时,定时器定时50ms,确定50ms循环20次,从而获得1S的延时时间,保护现场时还需关中断。

    由软件查询外中断,判别哪一道有车。待交通灯信号出现后,保持10S的延时,然后关中断,恢复现场,再开中断返回主程序。

    4.1程序流程图

    图6

    程序流程图

    5

    系统仿真及实际调试

    正常情况下的南北车道绿灯20S放行仿真图如附图1所示。

    当南北车道无车,东西车道有车时,切换到东西车道绿灯时的仿真图附图2所示。

    6

    总结

    通过此次课程设计,复习巩固以前我们所学习的数字、模拟电子技术、单片机原理及接口等课程知识,加深对各门课程及相互关系的理解,并成功使用了Proteus

    Isis电子软件,使理论知识系统化、实用化。制作过程中遇到了很多问题,通过不断地查资料,不断地调试,一一解决。

    此次课程设计巩固了我的基础知识,提高了我的应用水平,锻炼了我的动手能力,使我受益匪浅。然而,在吸取经验的同时,我也吸取了不少教训。在编写软件中,在此过程中我更为熟练得掌握汇编语言各种指令的使用方法,掌握了keil软件的使用。在编程、仿真方面都走了不少弯路。在软件调试过程中,使我又一次复习了keil和proteus联合使用的方法。在调试时曾经遇到数码管倒计时显示时间两位不能同时显示,后来经过查找资料不断调试才领悟到原来在显示的过程中要循环显示才能使得显示稳定下来。

    通过这次课程设计,我掌握了用单片机设计交通灯的基体方法,增强了我寻找问题,解决问题的能力。在今后的学习和实践中,我将继续努力钻研,提高自己,争取在学术和记忆上获得更大的进步。

    参考文献

    [1]李华,王思明,张金敏.单片机原理及应用[M].兰州:兰州大学出版社,2001.5

    [2]杨居义.单片机课程设计指导[M].北京:清华大学出版社,2009.12

    [3]卢艳军.单片机原理及应用系统[M].北京:机械工业出版社,2005.2

    附录

    程序源代码

    ORG

    0000H

    ;初始化

    AJMP

    BEGIN

    ORG

    0003H

    LJMP

    ZD

    ORG

    0013H

    LJMP

    ZD

    ORG

    0030H

    BEGIN:

    MOV

    SP,#6FH

    ;设置中断位

    SETB

    EA

    ;打开总中断

    SETB

    EX0

    ;打开外部中断0

    SETB

    EX1

    ;打开外部中断1

    CLR

    IT0

    CLR

    IT1

    AL:

    MOV

    R7,#20

    ;南北车道亮绿灯20s程序

    MOV

    P1,#0DEH

    LCALL

    TIME1S

    MOV

    R4,#05

    AH:

    MOV

    P1,#0DDH

    ;南北方向亮黄灯

    MOV

    R5,#05

    AAA:

    LCALL

    TIME01S

    ;延时0.5s

    DJNZ

    R5,AAA

    MOV

    P1,#0DFH

    MOV

    R5,#05

    BBB:

    LCALL

    TIME01S

    ;延时0.5s

    DJNZ

    R5,BBB

    DJNZ

    R4,AH

    BL:

    MOV

    R7,#20

    ;东西方向亮绿灯20s程序

    MOV

    R0,#0F3H

    MOV

    P1,R0

    LCALL

    TIME1S

    MOV

    R4,#05

    BH:

    MOV

    R0,#0EBH

    ;东西方向亮黄灯

    MOV

    P1,R0

    MOV

    R5,#05

    BA:

    LCALL

    TIME01S

    ;延时0.5s

    DJNZ

    R5,BA

    MOV

    R0,#0FBH

    MOV

    P1,R0

    MOV

    R5,#05

    BB:

    LCALL

    TIME01S

    ;延时0.5s

    DJNZ

    R5,BB

    DJNZ

    R4,BH

    JMP

    AL

    TIME1S:

    MOV

    R3,#50

    ;延时1s

    CLR

    A

    ABC:

    MOV

    A,R7

    LCALL

    XS

    DJNZ

    R3,ABC

    DJNZ

    R7,TIME1S

    RET

    TIME01S:

    MOV

    R7,#05

    ;延时0.1s

    CLR

    A

    BCD:

    MOV

    A,R4

    LCALL

    XS

    DJNZ

    R7,BCD

    RET

    TIME10MS:

    MOV

    R2,#20

    ;键扫描10ms子程序

    YS:

    MOV

    R6,#248

    DJNZ

    R6,$

    DJNZ

    R2,YS

    RET

    XS:

    MOV

    R6,A

    ;延时20ms并输出秒数

    MOV

    R1,#40H

    MOV

    A,R6

    MOV

    B,#10

    DIV

    AB

    MOV

    @R1,A

    INC

    R1

    MOV

    @R1,B

    MOV

    DPTR,#LIST

    MOV

    A,@R1

    MOVC

    A,@A+DPTR

    MOV

    P0,A

    CLR

    P3.7

    LCALL

    TIME10MS

    SETB

    P3.7

    DEC

    R1

    MOV

    DPTR,#LIST

    MOV

    A,@R1

    MOVC

    A,@A+DPTR

    MOV

    P0,A

    CLR

    P3.6

    LCALL

    TIME10MS

    SETB

    P3.6

    RET

    LIST:DB

    3FH,06H,5BH,4FH

    ;查表

    DB

    66H,6DH,7DH,07H

    DB

    7FH,6FH,77H,7CH

    DB

    39H,5EH,79H,71H

    DB

    40H,00H

    ZD:

    MOV

    43H,R7

    ;中断

    PUSH

    43H

    MOV

    44H,R0

    PUSH

    44H

    MOV

    45H,R6

    PUSH

    45H

    MOV

    46H,R3

    PUSH

    46H

    JNB

    P3.2,S1

    JNB

    P3.3,S2

    RET

    S1:

    MOV

    R7,#10

    ;由东西方向切换为南北方向

    MOV

    R0,#0DEH

    MOV

    P1,R0

    LCALL

    TIME1S

    AJMP

    FINALLY

    S2:

    MOV

    R7,#10

    ;由南北方向切换为东西方向

    MOV

    R0,#0F3H

    MOV

    P1,R0

    LCALL

    TIME1S

    AJMP

    FINALLY

    FINALLY:

    POP

    46H

    MOV

    R3,46H

    POP

    45H

    MOV

    R6,45H

    POP

    44H

    MOV

    R0,44H

    POP

    43H

    MOV

    R7,43H

    RETI

    EDN

    仿真图

    附图1

    正常情况下南北车道放行20S仿真图

    附图2

    南北车道绿灯切换为东西车道绿灯的仿真图

    篇3:十字路口交通灯PLC交通灯课程设计报告

    十字路口交通灯PLC交通灯课程设计报告 本文关键词:交通灯,路口,课程设计,报告,PLC

    十字路口交通灯PLC交通灯课程设计报告 本文简介:信息与电子工程学院课程设计报告课程:《电气控制与PLC应用》设计题目:十字路口交通灯专业:应用电子班级:成员:姓名学号成绩指导老师:答辩日期:目录目录一、一、课程设计概述课程设计概述.31.1课程设计内容.31.2课程设计技术指标.3二、二、方案的选择及确定方案的选择及确定4三、三、系统硬件设计系统

    十字路口交通灯PLC交通灯课程设计报告 本文内容:

    信息与电子工程学院

    课程设计报告

    程:《电气控制与

    PLC

    应用》

    设计题目:十字路口交通灯

    业:应用电子

    级:

    员:

    姓名学号成绩

    指导老师:

    答辩日期:

    目录目录

    一、一、

    课程设计概述课程设计概述.3

    1.1

    课程设计内容.3

    1.2

    课程设计技术指标.3

    二、二、

    方案的选择及确定方案的选择及确定4

    三、三、

    系统硬件设计系统硬件设计.5

    四、四、

    系统软件设计系统软件设计.6

    五、五、

    触摸屏设计触摸屏设计

    8

    六、六、

    系统调试系统调试9

    七、七、

    总结以体会总结以体会

    9

    八、八、

    参考文献参考文献10

    九、九、

    附录附录.10

    附录

    1:I/O

    分配表:10

    附录

    2:仪器与器件10

    附录

    3:外部接线图11

    附录

    4:触摸屏页面图12

    附录

    5:使用说明12

    一、一、课程设计概述课程设计概述

    1.1

    课程设计内容课程设计内容

    在本设计中以城市十字路口为研究对象,根据十字路口车辆运行情况,调

    整各红、绿、黄灯亮的时间,

    如下图交通灯的时间和亮灯的情况表所示:

    1、黄灯亮时提示相应的车辆准备。

    2、绿灯亮时表示车辆直行。

    3、绿灯闪烁时表示车辆转弯行驶。

    4、红灯亮时表示禁止通行。

    当交通灯通上电后,开始工作,一个循环时间为

    70s,周而复始。此交通灯

    每转换红、绿灯中间都设有黄灯

    2s,即可提示相应的车辆准备又让上一步骤行

    驶的车辆有效的保证全部通过十字路口,不仅提高了速度还提高了安全系数。

    1.2

    课程设计技术指标课程设计技术指标

    1、东西红灯亮的同时南北黄灯亮

    2

    秒提示南北直行车辆准备,后南北绿灯亮

    24

    秒南北车辆可直行,然后在黄灯亮

    2

    秒提示南北转弯车辆准备,后在绿灯闪

    7

    秒此时南北转弯车辆可行驶。后跳转至南北红灯同时东西黄灯亮

    2

    秒提示

    东西直行车辆准备,后东西绿灯亮

    24

    秒东西车辆可直行,然后在黄灯亮

    2

    秒提

    示东西转弯车辆准备,后在绿灯闪烁

    7

    秒此时东西转弯车辆可行驶,周而复始。

    2、各方向的交通灯受一个启动开关控制,当启动开关接通时,交通灯开始工作,

    且先东西红灯亮,南北黄灯亮。当起动开关断开时,所有信号灯都同时熄灭。

    3、程序要求各方向的同色交通灯不能同时亮,并且各方向不同状态切换时都有

    黄灯

    2

    秒的准备时间。

    4、车辆的运行必须要在路口交通灯显示为绿灯的时候才能启动。

    5、运用

    PLC

    做实验的时候必须要运用到在

    PLC

    仪器上的触摸屏来显示程序的

    实验结果。

    二、二、方案的选择及确定方案的选择及确定

    方案一:用单片机技术来实现交通灯控制

    采用

    AT89S52

    单片机为核心,由数码管、LED

    显示电路以及复位电路组成。

    方案二:运用

    PLC

    设计,其中设计原理为:

    1、车辆在黄灯准备,绿灯行驶,红灯等候,

    交通信号灯的控制时序是按信号灯置

    1

    与置

    0

    两种状态绘制的,置

    1

    表示

    信号灯点亮,置

    0

    表示信号灯点灭。

    综上所述:

    方案一:采用数码管显示,这种方案只显示有限的符号和数码字符,且电路复

    杂难懂。

    方案二,该电路简单易懂,而且功能全面。

    对比两方案,方案二不仅电路简单并且在功能上相对更全面,添加了可转

    弯行驶的时间段,和准备行使时间,确保了安全。

    三、三、系统硬件设计系统硬件设计

    1、硬件框图如下图所示:

    由启动停止开关通过实验箱连载到触摸屏,在通过触摸屏模拟显示交通灯

    的各个灯的状态,来实现交通灯的功能。

    启动停止

    开关

    触摸屏

    CPIH

    东西红灯

    东西绿灯

    东西黄灯

    南北红灯

    南北绿灯

    南北黄灯

    2、开启启动停止开关后电路开始工作,周而复始直到关闭启动停止开关为止。

    3、在此次课程设计中,我们使用的是安装了编程软件的计算机。通过计算机绘

    PLC

    梯形图编程后将程序发送到

    PLC

    进行验证。

    四、四、系统软件设计系统软件设计

    1、交通灯流程图如下所示:

    先开启电源,使交通灯处于工作状态,在工作状态时先处于南北黄灯,东西

    红灯亮的状态,时间为

    2

    秒,接下去判断时间是否到,当时间到

    2

    秒时工作下

    一个状态,时间若没有到则继续当前状态,直至最后一个状态为止,后在转回

    第一个状态循环到停止了启动停止开关,失去电源时才停止循环。

    2、主要片段说明:

    1)

    、启动交通灯处于工作状态。

    当启动停止开关

    0.00

    开启时,从分支指令的连锁至解除连锁之间进入工作

    状态。

    2)

    、控制个个交通灯的持续时间。

    当定时器

    T0

    得电,进入

    70s

    倒计时状态,在时间

    68s’写成了‘’,虽然找出的错误只有一处,

    但却使时间和灯的亮发不对应了。

    七、七、总结以体会总结以体会

    课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,我们迈向社会、职业,

    工作前一个必不可少的一个过

    程,

    “千里之行始于足下”

    ,通过这次课程设计,我深深体会到

    这句千古名

    言的真正含义。

    综合运用本所学课程的理论知识进行一次十字路口交通灯系统设计工作的

    实际训练从而培养和提高学生独立工作能力,巩固与扩充了

    PLC

    设计等课程所

    学的内容,掌握

    PLC

    设计的方法和步骤,在这次课程设计的过程中,发现自己

    平时学习的不足和薄弱环节,从而加以弥补,由于经验上的不足,开始时连一

    些最简单的指令也不熟悉,所以在这次课程设计过程中,有些指令不是很了解,

    不能确定其正确与否,但通过做课程设计,使我更加了解了一些指令的功能及

    应用。趁着做课程设计的同时也对课本知识有了巩固和加强,同时也加强了分

    析问题和解决问题的能力。

    八、八、参考文献参考文献

    1、

    《电气控制与

    PLC

    应用技术》

    刘铁生主编

    P163

    2、

    《可编程控制器原理与程序设计》

    吴文廷、陈金佳、曾喜娟主编

    P138

    九、九、附录附录

    附录附录

    1::I/O

    分配表:分配表:

    输入端口功能输出端口功能

    0.00启动开关100.00东西红灯

    100.01东西绿灯

    100.02东西黄灯

    100.03南北红灯

    100.04南北绿灯

    100.05南北黄灯

    101.00东西红灯

    2

    101.01东西绿灯

    2

    101.02东西黄灯

    2

    101.03南北红灯

    2

    101.04南北绿灯

    2

    101.05南北黄灯

    2

    附录附录

    2:仪器与器件:仪器与器件

    仪器:

    名称型号数量

    计算机DELI1

    欧姆龙CP1H-XA40DR-A1

    器材:

    名称型号数量(个)

    开关HJ-0521

    触摸屏MT506T1

    灯AD11-156

    熔断器RL1-153

    热继电器3UA59-1H1

    AB

    接口的

    USB

    接线DMP2201

    附录附录

    3:外部接线图:外部接线图

    附录附录

    4:触摸屏页面图:触摸屏页面图

    此十字路口有四组共

    12

    盏交通灯,其中同方向的两组交通灯的亮法是相同

    的。

    附录附录

    5:使用说明:使用说明

    当外部控制电源开启时,交通灯处于工作状态,在工作状态时先处于南北

    黄灯,东西红灯亮的状态,时间为

    2

    秒;时间到后在进入下一个工作状态,即

    南北绿灯亮和东西红灯亮,时间为

    24

    秒;后在南北黄灯亮和东西红灯亮,时间

    2

    秒;在南北绿灯闪烁和东西红灯亮,时间为

    7

    秒;接下去是南北红灯亮的

    同时东西灯依次为黄灯亮

    2

    秒,绿灯亮

    24

    秒,黄灯亮

    2

    秒,绿灯闪烁

    7

    秒,以

    上是交通灯的一个循环,总共时间为

    70

    秒,周而复始。

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  • 交通控制逻辑电路设计

    千次阅读 多人点赞 2021-01-24 13:38:44
    交通控制逻辑电路设计 这是一个数电实验,交通灯,如果使用FPGA或者单片机来完成的话,会简单很多,这里采用的是使用常规的计数器,触发器,门电路等基本器件搭建,扩展部分可以完成总通行时间在100s内任意设置,...

    交通灯控制逻辑电路设计

    这是一个数电实验,交通灯,如果使用FPGA或者单片机来完成的话,会简单很多,这里采用的是使用常规的计数器,触发器,门电路等基本器件搭建,扩展部分可以完成总通行时间在100s内任意设置,红、黄、绿灯亮的时间长短之和在100s内任意设置,其实想要超过100s只需要扩展相应的计数器,以及门电路即可,限制功能的往往是资源;

    一、选题背景

    1.1、应用背景

    为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过,往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。其中红灯(R)亮表示该条道路禁止通行;黄灯(Y)亮表示停车;绿灯(G)亮表示允许通行。

    1.2、设计任务和要求

    1.2.1、 要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照上面的工作时序进行工作,黄灯亮时应为闪烁状态;
    (1)南北和东西车辆交替进行,各通行时间24秒
    (2)每次绿灯变红灯时,黄灯先闪烁4秒,才可以变换运行方向 。
    (3)十字路口要有数字显示作为时间提示,以倒计时按照时序要求进行显示;具体为:当某方向绿灯亮时,置显示器为某值,然后以每秒减1计数方式工作,直至减到数为“0”,十字路口红、绿等交换,一次工作循环结束,而进入下一步某方向的工作循环。
    (4)可以手动调整和自动控制,夜间为黄灯闪耀状态。
    1.2.2、 在完成上述任务后,可以对电路进行电路改进或扩展。(选作:通行时间和黄灯闪亮时间可以在0-99秒内任意设定)。

    二、方案论证(设计理念)

    交通灯控制系统原理框图
    交通灯控制系统的原理框图如上图所示。主要由秒脉冲发生器、计数器模块、译码显示模块、状态转换模块、译码模块等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中计数器模块、状态转换的标准时钟信号源,计数器模块主要为状态转换模块提供两个转换信号,译码显示模块将计数器的计数状态译码并通过数码管进行显示,状态转换模块是系统的主要部分,由它控制红绿灯四个状态之间的转换,译码模块将状态转换模块所处状态进行译码,并驱动红绿灯进行状态显示;
    TL:表示东西方向或南北方向绿灯亮的时间间隔为20秒,定时时间到,TL=1,否则,TL=0。
    TR:表示东西方向或南北方向红灯亮的时间间隔为24秒。定时时间到,TR=1,否则,TR=0。
    两方向车道的交通灯的运行状态共有4种,如下图所示:
    交通灯时序工作流程图
    交通灯以上4种工作状态的转换是由状态转换模块进行控制的。设四种状态编码为00、01、11、10,并分别用S0、S1、S2、S3表示,则状态转换模块工作状态及其功能如下表所示:

    状态转换模块状态信号灯状态车道运行状态
    S0(00)南北绿灯亮,东西红灯亮南北车道通行,东西车道禁止通行
    S1(01)南北黄灯亮,东西红灯亮南北车道停车,东西车道禁止通行
    S2(11)南北红灯亮,东西绿灯亮南北车道禁止通行,东西车道通行
    S3(10)南北红灯亮,东西黄灯亮南北车道禁止通行,东西车道停车

    译码模块将状态转换模块当前状态进行译码,驱动相应车道的红、黄、绿灯;为简便起见,把灯的代号和灯的驱动信号合二为一,并作如下规定:
    AG=1:南北绿灯亮;
    AY=1:南北黄灯亮;
    AR=1:南北红灯亮;
    BG=1:东西绿灯亮;
    BY=1:东西黄灯亮;
    BR=1:东西红灯亮;
    由此得到交通灯状态转换模块的ASM图,如图下所示。设状态转换模块的初始状态为S0,当S0的持续时间小于20秒时,TL=0,其状态保持不变。只有当S0的持续时间等于20秒时,TL=1,跳转到S1,此时当S1持续时间小于4秒时,TR=0,其状态保持不变,只有当持续时间等于4秒,TR=1时,状态跳转到S2,持续20秒之后满足条件又转换到S3;持续4秒后跳转到S0;
    状态转换模块的ASM图

    三、过程论述

    为了方便后面叙述,先把总体基本电路图放出来;
    交通灯基本电路总体布局

    3.1秒脉冲发生器

    秒脉冲发生器由555定时器构成的多谐振荡器产生,振荡频率为 f = 1.43 ( R 1 + 2 ∗ R 2 ) C = 1.43 ∗ 1 0 6 ( 1000 + 2 ∗ 1000 ) ∗ 470 ) = 1.014 H Z f=\frac{1.43}{(R_1+2*R_2)C} =\frac{1.43*10^6}{(1000+2*1000)*470)} =1.014HZ f=(R1+2R2)C1.43=(1000+21000)470)1.43106=1.014HZ
    秒脉冲发生器

    3.2 计数器模块及译码显示模块

    因这译码显示模块依赖计数器模块较大,故将两个模块合并在一起叙述,模块如下图计数器模块及译码显示模块所示:
    计数器模块及译码显示模块

    3.2.1计数器的构成

    由两片74LS192构成24进制异步计数器,74LS192为异步置数计数器,要求采用倒计时计数,所以预置数设置为24,用低位74LS192芯片的借位端BO驱动高位 74LS192的减计数时钟端DOWN,完成芯片之间的级联。当两片74LS192芯片的借位端BO都有效时,对两片74LS192芯片进行置数,即 L O A D ′ = ( B O 0 ∗ B O 1 ) ′ = ( ( B O 0 ′ ) ′ ∗ ( B O 1 ′ ) ′ ) ′ LOAD'=(BO_0*BO_1)'=((BO_0')'*(BO_1')')' LOAD=(BO0BO1)=((BO0)(BO1)),减计数端DOWN接秒脉冲模块输出信号,加计数端UP接高电平,置零端CLR置零;

    3.2.1控制信号TL、TR的引出

    引出TL和TR信号,按照题意应该在计数器倒计时到4(从24开始的倒计时,故此时为20秒)时引出TL信号,计数器倒计时到0(24秒)时引出TR信号,但是由图3总电路图知,红、黄、绿信号灯模块与计数器模块之间有两级D触发器模块,故红、黄、绿信号灯模块比计数器模块输出信号延后两个时钟周期,为了让计数器计数到4(20秒)或者0(24秒)时,相应的红、黄、绿信号灯实现状态转换,就需要把产生TL信号和TR信号的时间提前两个时钟周期,故图中在计数器计数到6(18秒)时引出TL信号,计数到2(22秒)时引出TR信号;

    3.2.3 D触发器消除尖峰信号(竞争冒险)

    此处加一级D触发器是为了消除前面组合逻辑电路因竞争冒险产生的尖峰信号对后面状态转换所引起的干扰;例如由于产生TL信号的与非门之前电路的差异,时间延迟也不同;Q0经过一级反相器和一级与门,而Q1经过一级与门,Q2没有经过门电路;当计数器低位74LS192芯片输出信号由1000变为0111时,Q2与Q1必然先变为高电平,而此时Q0还处于低电平,出现0110使TL产生尖峰脉冲,而这个脉冲是错误的,因为此时计数器计数状态处于8到7之间,并没有计数到6,所以我们要避免这种类似的错误;故加一级触发器去消除这个尖峰,由于边沿触发器只有在时钟边沿时才有效,即使前面组合电路产生尖峰信号,这个尖峰信号由于组合电路存在时间延迟,必然晚于时钟边沿到达,早于下一个时钟边沿到达(因为此电路时钟周期为1秒,而一级门电路的延迟时间在纳秒到微秒级别),此时触发器输出不受输入信号的影响,达到消除尖峰信号的目的;

    3.2.4译码显示模块

    译码显示模块功能是将计数器的计数状态进行显示,由两片74LS48显示译码器,两个共阴极七段数码管,14个限流电阻组成;译码器输入端与计数器输出端对应连接即可,本设计不使用译码器的控制端,故均接高电平;

    3.3状态转换模块

    状态转换模块是交通管理的核心,它能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。从ASM图可以列出状态转换模块的状态转换表,如下表所示。选用两个D触发器作为时序寄存器产生4种状态,状态转换模块状态转换的条件为TL和TR,当状态转换模块处于Q1nQ0n= 00状态时,如果TL= 0,则状态转换模块保持在00状态;如果TL=1,则状态转换模块的状态转换到Q1n+1Q0n+1= 01状态。这两种情况与条件TR无关,所以用无关项"X"表示。其余情况依次类推。

    现态现态状态转换条件状态转换条件次态次态
    Q1nQ0nTLTRQ1n+1Q0n+1
    000X00
    001X01
    01X001
    01X111
    110X11
    111X10
    10X010
    10X100

    根据上表可以推出状态方程,其方法是:将Q1n+1、Q0n+1为1的项所对应的输人和状态转换条件变量相与,其中"1"用原变量表示,"0"用反变量表示,然后将各与项相或,即可得到下面的方程:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    根据以上方程,选用数据选择器74LS153 来实现每个D触发器的输入函数,将触发器的现态值加到74LS153 的数据选择输入端作为控制信号。即可实现状态转换模块的功能。状态转换模块原理图如下图所示。由一片双四选一数据选择器74LS153和两个D触发器74LS74组成状态转换模块。触发器记录4种状态,数据选择器与触发器配合实现4种状态的相互交换。电路逻辑图如下:
    在这里插入图片描述
    其原理为:两个D触发器的置零以及置一端无效,故CLR和IPR均接高电平。时钟信号端CLK接秒脉冲发生器的输出端,数据选择器的输出端分别接D触发器的输入端,Y1接输出为信号的触发器的输入端,Y2接输出为的触发器的输入端。因为在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    所以数据选择器的地址端B接Q1n,地址端A接Q0n。输出为Y1的D触发器的数据端C0接地,C1接TR,C2接TR反,C3接高电平VCC。输出为Y2的D触发器的数据端C0接TL,C1接高电平VCC,C2接地,C3接TL反。数据选择器的使能端均有效,故1G,2G接低。如上图所示:74LS74两个D触发器作为时序寄存器产生4种状态。选用数据选择器74LS153来实现每个D触发器的输入函数,将触发器的的现态值加到74LS153的数据选择端作为控制信号,即可实现状态转换模块的功能。

    3.4译码模块

    3.4.1状态译码

    译码器的主要任务是将控制器的输出Q1、Q0 的4种工作状态,翻译成南北、东西车道上红、黄、绿三种信号灯的工作状态。状态转换模块的状态编码与信号灯控制信号之间的关系如下表所示。

    现态现态南北绿灯南北黄灯南北红灯东西绿灯东西黄灯东西红灯
    Q1nQ0nAGAYARBGBYBR
    00100001
    01010001
    11001100
    10001010

    根据上表可以得到各路信号灯的控制信号表达式如下:
    南北方向车道绿灯:
    在这里插入图片描述
    南北方向车道黄灯:
    在这里插入图片描述
    南北方向车道红灯:
    在这里插入图片描述
    东西方向车道绿灯:
    在这里插入图片描述
    南北方向车道黄灯:
    在这里插入图片描述
    南北方向车道红灯:
    在这里插入图片描述
    将(Q1n反)和(Q0n反)通过与门连接在南北方向的绿灯上,Q1n和(Q0n反)通过与门连接在南北方向的黄灯上,Q0n直接连接在南北方向的红灯上,Q1n和Q0n通过与门连接在东西方向的绿灯上,(Q1n反)和(Q0n反)通过与门连接在东西方向的黄灯上,(Q0n反)直接连接在东西方向的红灯上;即可完成对状态的译码;译码模块如下图所示。
    译码模块

    3.4.2 黄灯闪烁

    自动控制黄灯闪烁:单刀双掷开关S1向上闭合连接时钟信号时,通过时钟信号的高低电平和
    在这里插入图片描述
    相与得到南北方向黄灯的闪烁状态,通过时钟信号的高低电平和
    在这里插入图片描述
    相与得到东西方向黄灯的闪烁状态;
    黄灯不闪烁:只需要将S1向下闭合,S2断开即可;如下图所示:
    通过开关S1、S2控制黄灯闪烁

    3.5整个交通灯布局图

    交通灯布局图

    四、扩展功能

    要求:通行时间和黄灯闪亮时间可以在0-99秒内任意设定;

    4.1红灯亮的时间设计

    通行时间即绿灯时间和黄灯闪亮时间可以调节,说明红灯的时间可以调节,可以利用已知的绿灯以及黄灯的时间推出红灯亮的时间;红灯亮的时间等于绿灯亮的时间加上黄灯闪亮的时间;在计数器的置数端用开关控制输入,即可对红灯亮的时间长短进行调节,如果红灯亮的时间为60秒,则从左到右开关的状态应为关、开、开、关,关、关、关、关。如下图所示;
    计数器开关输入设置红灯亮的时间

    4.2黄灯闪亮时间以及绿灯亮的时间设计

    红灯亮的时间(黄灯亮的时间加绿灯亮的时间)已经由上图装置设定,要分别设置绿灯和黄灯亮的时间,只需要一个点把红灯亮的时间分成两段时间就行了,因为TR信号都是在计数器计数到2时产生的,所以控制绿灯以及黄灯亮的时间只需要控制TL信号即可,要想让TL能够在0到99之间变化,就必须通过八个非门对计数器输出的八个信号进行取反,通过单刀双掷开关对计数器八位输出的原变量和反变量进行选择,之后八个信号每两个通过一个与门,即需要四个与门,最后再将这四个与门用一个四输入的与非门连接,在通过反相器后,输出便是TL;如下图所示。例如绿灯亮50秒,黄灯闪亮10秒,由图11设置红灯亮60秒,计数器从60秒开始倒计时,那么当倒计时到10秒时,黄灯就应该开始闪亮,似乎TL就设置为10(50秒)时有效,但是由于后面两级触发器的延时,此处设置应为12(48秒);延迟两秒后,数码管显示10时,黄灯才能正常闪烁;假设此处单刀双掷开关向上掷为开,向下为关;那么设置TL在12时有效时,从上至下开关状态为关、关、关、开,关、关、开、关,便可以实现绿灯亮50秒,数码管显示10时,黄灯开始闪亮,直到数码管示数0;
    通过控制TL有效控制绿灯、黄灯时间

    4.3整个交通灯控制系统的布局

    在这里插入图片描述

    五、结果分析

    基本电路默认把通行时间设为24秒,南北方向车道方向绿灯亮,东西方向车道的红灯亮。数码管从预置的24秒,以每秒减1,减到数码管示数为4时,南北方向的绿灯转换为黄灯,其余灯都不变。数码管示数减到0后时南北方向的黄灯转换为红灯;东西方向的红灯转换为绿灯。如此循环下去。并且在数码管示数由8变为7的时候,TL反相器后的指示灯会闪亮一下,说明组合电路产生的尖峰脉冲确实存在,而第一级触发器后面TL的指示灯并不会闪亮,这也说明D触发器能够消除前面组合电路产生的尖峰脉冲对后面电路的影响;
    扩展电路将红灯亮的时间设置为74;上图从左到右开关状态依次设置为关、开、开、开,关、开、关、关完成74的设置,绿灯亮51秒,黄灯亮23秒,则TL有效信号为25,所以上图的开关从上至下依次设置为上、上、下、上,上、下、上、下;开始仿真后;数码管从预置的74秒,以每秒减1,减数码管示数为23时,南北方向的绿灯转换为黄灯,其余灯都不变。数码管示数减到0后时南北方向的黄灯转换为红灯;东西方向的红灯转换为绿灯。如此循环下去。

    六、参考文献

    阎石,王红.数字电子技术基础.5版.北京:清华大学出版社,2005.

    七、验证源文件

    百度网盘链接:
    https://pan.baidu.com/s/1gmSRpjVzCFvqGfhN4DJR_Q
    提取码:6nfy

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  • 简易交通控制电路设计

    千次阅读 2021-01-06 10:10:43
    利用计数器和必要的门电路设计简易交通控制电路,红绿灯交替点亮90秒。使用74LS90为计数器件,利用T触发器的翻转功能,(本实验将不采用译码而采用T触发器进行实验),查阅器件参数手册,设计功能电路实现红绿灯...

    摘要

    利用计数器和必要的门电路设计简易交通灯控制电路,红绿灯交替点亮90秒。使用74LS90为计数器件,利用T触发器的翻转功能,(本实验将不采用译码器而采用T触发器进行实验),查阅器件参数手册,设计功能电路实现红绿灯交替转换点亮90S。

    关键词:红绿灯控制 定时器 T触发器
    引言
    城市十字交叉路口为确保车辆、行人安全有序地通过,都设有指挥信号灯。交通信号灯的出现,使交通得以有效地管制,对于疏导交通、减少交通事故有明显的效果。为确保车辆安全、迅速的通行,在交叉路口的每条道上设置一组交通灯,交通灯由红、绿2色组成。红灯亮表示此通道禁止车辆通过路口;绿灯亮表示该通道车辆可以通行。设计一交通灯控制电路以控制两组交通灯的状态转换,指挥车辆安全通行。

    第一章 设计任务及方案
    1、任务说明
    利用计数器和必要的门电路设计简易交通灯控制电路,要求红绿灯交替点亮90秒。(要求使用授课中未提及的计数器件,查阅器件参数手册,设计功能电路)
    2、任务方案
    根据设计要求,道路绿、红灯亮的时间分别为90s、90s。设计的系统可以由计数器、脉冲信号发生器、信号灯、控制部分等组成。脉冲信号发生器产生定时器和控制器所需要的标准信号,输出两路信号灯的控制信号号。在这里插入图片描述
    第三章 设计原理及电路
    1 、总体设计
    根据设计要求主道路绿、红灯亮的时间分别为90秒、90秒。根据要求中交通指示灯定时亮灭,时间指示采用累加计时显示,则需要由脉冲发生器,计数器,状态转换器等来满足,状态控制器主要用于记录十字路口交通灯的工作状态,通过T触发器分别点亮相应状态的信号灯。脉冲发生器产生整个定时系统的时基脉冲,通过加法计数器对秒脉冲计数,达到控制每一种工作状态的持续时间。
    2 、单元电路的设计和元器件的选择在这里插入图片描述
    R01,R02为清零端,两者同时为高电平时实现清零功能。
    R91,R92为置数端,两者同时为高电平时实现置数功能。
    QA、QB、QC、QD、为数据输出端 。
    CP1、CP2为脉冲输入端,其中:
    脉冲从 CP1进去 ,输出从QA输出时为二进制记数
    脉冲从 CP2进去,输出从QD、QC、QB输出时为五进制记数
    脉冲从 CP1进去,输出从QA接CP2,输出从 QD、QC、QB、
    QA输出时为十进制记数。具体逻辑功能如下图2;在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    由上图可知T触发器具有翻转功能,故每当计数90S后可用其改变输出端状态从而实现控制。具体实现如下图在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    第五章 设计总结
    在城镇街道的十字叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,会在每条路上各有一组绿、红交通灯,指挥各种车辆和行人的安全有序通行,实现十字路口交通管理的自动化。
    得知设计的题目是十字路口交通管理系统后,我们先是去图书馆查阅了很多相关的资料,对其构造有了基本的了解,在大脑中形成我们自己的大体思路,并上网搜了很多关于这方面的论文实例,让自己头脑中的思路更明晰,想法更完整,之后便开始在Multisim仿真软件中开始设计我们的电路图,并与查询到的电路图进行运行比较,查出需要改进的地方,我们自己的电路图终于在曲折中有了胜利里的曙光,在同学的帮助和指导下,终于大功告成,完成了电路图的设计仿真最关键环节。在制作过程中我们遇到了许多的问题,但是因为得到了同学热心的帮助,总算是按时完成任务,基本达到老师预期的要求和这次课程设计实习的目的意义。我们俩都收获很大。

    参考文献
    [1]童诗白、华成英主编。模拟电子技术基础。第四版。北京:高等教育出版社,2006。
    [2]阎石主编。数字电子技术基础。第五版。 北京:高等教育出版社,2006。
    [3]武汉理工大学。十字路口交通管理控制器.2008。
    [4]哈尔滨工业大学。十字路口交通管理控制器的设计-数字电路大作业。2006
    [5] 74系列中文资料。在这里插入图片描述

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    千次阅读 热门讨论 2020-12-10 16:48:49
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    一、交通灯电路实现功能

    1.1主干道亮绿灯时,则支干道亮红灯,主干道通车,时间为 50 秒。
    1.2转换时,绿灯先变为黄灯,5 秒后再变为红灯,同时另一方向道路的红灯转换为绿灯。
    1.3主干道亮红灯时,则支干道亮绿灯,支干道通车,时间为 30 秒。
    1.4用数码管指示绿灯和黄灯亮倒计时,其中绿灯在最后15秒才开始显示,以达到节能效果。
    1.5黄灯闪烁,绿灯在最后5秒闪烁。

    二、总体方案

    首先进行逻辑抽象,用 G、Y、R 表示主干道的绿、黄、红灯,用 g、y、r 表示支干道的绿、黄、红灯,亮为‘‘1”。根据设计任务与要求,可知交通灯简单控制时序如图所示,图中系统运行共有四种状态:主干道绿灯亮(G=1),50 秒后熄灭(G ↓);主干道黄灯亮(Y=1),5 秒后熄灭(Y↓);支干道绿灯亮(g=1),30 秒后熄灭(g↓);支干道黄灯亮(y=1),5 秒后熄灭(y↓)。之后又回到第一种状态:主干道绿灯亮……如此循环。
    交通灯电压波形图

    图表 1.交通灯电压波形图

    总体设计方案

    图表 2.总体设计方案

    可将系统分为三大功能模块:主电路、定时电路、控制电路部分。进一步细分,可将主电路分为主干道及支手道交通灯电路、译码显示电路;定时电路分为秒发生器、五十进制减法计数器、三十进制减法计数器、五进制加法计数器、计数器 CP 端控制电路;控制电路部分分为控制电路、复位开关。这样把总体方案划分为若干相对独立的单元。参考原理框图如图所示。

    三、单元电路设计

    3.1状态转换电路

    在设计中要求实现四种状态的自动转换,首先把四种状态用数字表示出来,00-001010、01-100001、10-010001、11-001100。状态转换图和状态转化表如下:
    在这里插入图片描述

    图表 3.状态转换图


    表格 1.状态装换表
    ABGYRgyr
    000001010
    101100001
    210010001
    311001100

    本设计由两个JK触发器实现,由卡诺图化简,得到如下的公式,直接由与或非门连接即可 { G = A ′ B Y = A B ′ R = A ′ B ′ + A B g = A B y = A ′ B ′ r = A ′ B + A B ′ \left\{ \begin{array}{l} G=A'B\\ Y=AB'\\ R=A'B'+AB\\ g=AB\\ y=A'B'\\ r=A'B+AB'\\ \end{array} \right. G=ABY=ABR=AB+ABg=ABy=ABr=AB+AB

    在这里插入图片描述

    图表 4.状态转换模块电路

    3.2秒发生器

    秒发生器由555定时器连接成的多谐振电路组成,连接一定规格的电阻电容就可以产生方波脉冲。利用公式 T 1 = R 3 C 1 ln ⁡ 2 T_1=R_3C_1\ln 2 T1=R3C1ln2
    T 2 = R 4 C 1 ln ⁡ 2 T_2=R_4C_1\ln 2 T2=R4C1ln2得到 T=T1+T2=1s.
    在这里插入图片描述

    图表 5.秒发生器模块电路

    在这里插入图片描述

    图表 6.秒发生器波形图

    3.3计时电路

    计时电路由74LS190十进制加减计数器构成,分为5秒、30秒、50秒三组,且均为倒计时计数。如下图所示。在这里插入图片描述

    图表 7.计时器模块电路

    每一组的进位输出与JK触发器的输入时钟与或,从而达到将某一状态延时的作用。在这里插入图片描述

    图表 8.计时器控制电路

    3.4数码管显示

    数码管显示模块由74LS47和共阳极数码管组成,共三组,分别是5秒黄灯倒计时、支路与主干路绿灯的15秒倒计时。数码管电路图如下:在这里插入图片描述

    图表 9.数码显示电路

    30秒、50秒绿灯倒计时的显示控制信号均是倒计时模块的输出信号经逻辑门电路形成的开关控制信号,SR锁存器将开关状态锁定输出给47芯片的灭灯输入端,具体电路如下:在这里插入图片描述

    图表 10.数码管显示控制电路

    3.5复位

    复位电路分为上电复位和按键复位两部分。
    上电复位由电容和电阻组成,当上电时,电容处于充电导通状态,所以输出高电平,通过反相器输出低电平,即复位信号。
    按键复位由按压开关控制,按下开关,产生复位信号。在这里插入图片描述

    图表 11.复位模块电路图
    复位电路主要目的是将JK触发器的状态清零,减法计数器重新置位。 所以将置位信号分别输入到JK触发器的清零端与减法计数器的置位端即可。(其中减法计数器本身有一个置位信号且两个信号均是0有效,所以有与门)

    四 、总体电路图

    在这里插入图片描述

    图表 12.总体电路图

    五、分析总结

    竞争与冒险现象:
    A、红绿灯显示时的竞争与冒险现象:红绿灯状态转换时会出现十分短暂的中间状态,经分析应为竞争与冒险的结果,其中产生竞争与冒险的原因是“反相器”的传输延迟。
    B、数码显示时的竞争与冒险现象:如图,在数码显示信号“CB′A”到达之前,由于B′之前的“反相器”的传输延迟,波形图中的黄波迟于红波和绿波反相,出现短暂的“111”状态,经与门后的蓝波出现短暂的高电平。由于我们使用的时SR锁存器,在暂态后,显示状态经锁存,相当于显示信号提前两秒到达,最终出现的结果是数码管绿灯倒计时总是从“17秒”开始倒计时。我们的解决办法是在AC之前均添加两个“反相器”,经过调整之后,数码管倒计时从“15秒”开始。
    G9nLmNzZG4ubmV0L1puX25hbm5hbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)

    图表 13.因竞争与冒险产生的波形

    在这里插入图片描述

    图表 14.消除竞争冒险后的波形

    六、心得体会

    从开始设计到全部完成历时两周,这中间出现了很多很多的问题,我们均一一解决,包括每个状态持续不同时间如何实现、绿灯倒计时和绿灯闪烁如何在15秒及5秒的时候才出现、555定时器仿真错误、电路中的竞争与冒险等等。收获一,电路不仅要正确无误,美观才更能体现设计的合理性,这样不仅能体现一个人的认真与耐心,更能为未来调试电路带来方便。收获二,电路出现问题后,可以使用示波器观察信号波形,找到问题后再分析出现的原因,寻找解决的办法,我们解决竞争与冒险的问题就是这样解决的。这样查错调试能力不是一时就能提高的,需要不断地尝试,动手多了才有经验。收获三,一个人的力量是有限的,团队合作才是王道,要懂得1+1>2的道理,团队之间相互配合,每个人发挥自己的优势能达到意想不到的效果。

    七、未来工作

    由于时间限制,我们的电路仍然存在一些不足,因此在未来我们需要做一定的改进,如
    a. 红绿灯四个状态之间短暂的其他状态没有得到消除。因为使用的与非门过多,电路过于复杂,此处的竞争与冒险现象没有像数码显示信号处一样得到很好的解决。时间充裕的话可以耐心分析每一个信号暂态出现的原因,寻找更好的解决办法。
    b. 由555定时器组成的秒发生器因为一些电阻电容参数等影响,电路仿真长时间后会出现仿真错误。因此研究一下555定时器组成的多谐振电路中电阻电容参数取值范围是有必要的。

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