整理数字电子电路课程设计数字交通灯的设计.docx
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整理数字电子电路课程设计数字交通灯的设计
(二)建设项目环境影响评价的工作等级
疾病成本法和人力资本法是用于估算环境变化造成的健康损失成本的主要方法,或者说是通过评价反映在人体健康上的环境价值的方法。
直接市场评估法又称常规市场法、物理影响的市场评价法。
它是根据生产率的变动情况来评估环境质量变动所带来影响的方法。
3.建设项目环境影响评价文件的审查要求
一、环境影响评价的基础
(3)是否符合区域、流域规划和城市总体规划。
1)规划实施对环境可能造成影响的分析、预测和评估。
主要包括资源环境承载能力分析、不良环境影响的分析和预测以及与相关规划的环境协调性分析。
1)按类型分。
环境标准按类型分为环境质量标准、污染物排放标准(或控制标准)、环境基础标准、环境检测方法标准、环境标准样品标准。
A.环境影响报告表
3.完整性原则;数字交通灯控制电路的设计
摘要
此电路由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS192芯片级联成61进制倒计时器,计时器输出的数据通过两块74LS48译码器最终由两块七段数码管显示出来。
计时部分由倒计时器与逻辑门构成定时器,在每隔55秒或5秒输出一个脉冲,触发状态控制器工作。
状态控制器控制着信号灯的转换。
1引言
交通灯是我们最常见的系统,随着科技的日益创新,交通灯的设计也多式多样,不同的地点不同的路况需要不同的交通灯,但其设计原理都是大同小异的。
我们这次的设计是用硬件实现交通灯的全部功能。
这里用简单的电路来介绍交通灯的工作原理。
介绍了数字电子技术中非常重要的几个芯片:
定时器NE555、4位十进制可逆同步计数器(双时钟)74LS192、七段显示译码器74LS48、带小数点(DP)的七段数码管、数据分配器74LS138。
随着社会的发展,电子技术也日新月异,因而掌握这门技术至关重要。
2总体方案论证与设计
1、方案
方案1:
由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS192芯片级联成61进制倒计时器,计时器输出的数据通过两块74LS48译码器和两块七段数码管显示出来。
由倒计时器与逻辑门构成定时器,在每隔55秒或5秒输出一个脉冲,触发状态控制器工作。
状态控制器控制着信号灯的转换。
方案2:
方案2与方案1很大一部分都相同,就定时器那一块有差异。
定时器由两块74LS162(4位十进制同步计数器)进行计数而不用倒计时器计数。
综合考虑,方案1比方案2所用的器件要少,比较经济。
而且方案1容易连接。
易于生成。
所以选择方案1比较好。
2、信号转换
状态1(00):
东西方向车道的绿灯亮,车道,人行道通行;南北方向车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行。
状态2(01):
东西方向车道的黄灯亮,车道,人行道缓行;南北方向车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行;
状态3(10):
东西方向车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行;南北方向车道的绿灯亮,车道,人行道通行;
状态4(11):
东西方向车道的红灯亮,车道,人行道禁止通行;南北方向车的黄灯亮,车道,人行道缓行;
3具体逻辑电路设计
3.1秒脉冲
系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供,多谐振荡器如图1—1(a)所示,图中NE555外引线排列如图1—1(b)所示。
其中1脚是电路地GND;8脚是正电源端Ucc,工作电压范围为5~18V;2脚是低触发端TR;3脚是输出端OUT;4脚是主复位端R;5脚是控制电压端Uc;6脚是高触发端TH;7脚放电端DISC。
R1、R2和C为定时电阻和电容,C1为电压控制端稳定电容。
在信号的输出端产生矩形脉冲,其振荡频率为f=1.44/(R1+2R2)C。
3.2倒计时器
倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器(双时钟)74LS192、一个非门和一或门构成。
其组成如图2—1(a)所示,其中74LS192是上升沿触发,CPU为加计数时钟输入端;CPD为减计数时钟输入端;LD为异步预置端,低有效;CR为异步清零端,高有效;CO为进位输出端,当1001后输出低电平;BO为借位输出端,当0000后输出低电平;D3D2D1D0为数据预置端;Q3Q2Q1Q0为数据输出端。
倒计时器初始状态为01100000,当输入一个脉冲,计时器就会减一。
低位的状态是0000时,再来一个脉冲,BO端就会由1—〉0,这是高位的CPD端由0—〉1。
高位因得到一个上升沿,从而触发,进行减1运算。
低位的状态变为1001。
当高低位的状态都为0000时,它们的LD端就会接低电平,从而进行异步置数。
计时器状态变为01100000。
秒脉冲再来就会重复以上操作。
3.3时间显示器
时间显示器由两片七段显示译码器74LS48和两片半导体数码管构成。
其组成如图3—1(a)所示,74LS48的外引线排列如图3—1(b)所示。
A3A2A1A0组成8421BCA码为输入端,Ya~Yg为输出端。
LT、RBI、BI/RBO为使能控制端,都是低有效。
LT为灯测试输入端,RBI为灭零输入端,BI/RBO为灭灯输入/灭零输出端。
此半导体数码管为带小数点(DP)的七段数码管,分为共阴和共阳型。
共阴型数码管的COM端接低电平,共阳型的则接高电平。
3.4定时器、状态控制器
定时器由倒计时器、两个与门、两个与非门和一个或非门构成。
逻辑门所构成的电路如图4—1所示。
状态控制器有两个JK触发器级联而成,如图5—1所示。
状态控制器实质是一个2位二进制异步加法计数器,下降沿触发。
当倒计时器的状态为01100000(60)或00000101(5)时,定时器输出0,其余状态都是是输出1。
倒计时器的初状态为01100000,即定时器的初态为0,倒计到00000101之前定时器的输出都为1,当到00000101时,定时器输出为0。
状态控制器得到下降沿而触发。
状态控制器到下一个01100000时再次触发。
同时状态跟随转变。
这就实现了状态首先隔55秒转换一次,接着隔5秒转换一次,然后再隔55秒转换。
如此循环就可以实现定时信号转换的目标。
3.5信号灯显示
此部分由一个数据分配器74LS138、两个与门和6个发光二极管构成。
其结构如图6—1(a)所示。
74LS138的外引线排列如图6—1(b)所示,其中A2A1A0是3个二进制代码输入端;Y7Y0是8个输出端,低电平有效;STA、STB、STC是使能控制端。
当STA=1且STB+STC=0时,分配器才工作。
制造二极管的材料不同就会发出不同的光。
3.6总电路设计
4结论
5参考文献
[1]陈晰.数字电路试验技术基础.北京:
电子工业出版社,1999
[2]李元.数字电路与逻辑设计.南京:
南京大学出版社,1997
[3]郝波.数字电子技术,西安:
西安电子科技大学出版社,2004
[4]郭斌.数字逻辑电路.北京:
电子科技大学出版社,1995
[5]程震先.数字电路实验与应用.北京:
北京理工大学出版社,1999
1.设计题目:
简易交通灯设计
1.1设计目的:
(1)能独立查阅、整理、分析有关资料
(2)能用数字集成电路完成设计任务
(3)掌握脉冲产生、整形与分频电路
(4)掌握计数、译码与显示电路
1.2基本要求:
(1)模拟东西南北两路交通指示灯
(2)红灯亮60秒,黄灯亮5秒,绿灯亮55秒
(3)数码倒计时显示
1.3用硬件电路完成全部或部分功能
2.设计过程的基本要求:
2.1基本部分必须完成,发挥部分可以根据自己的能力有选择的完成。
2.2符合设计要求的报告一份,其中包括逻辑电路图。
2.3设计过程中的草稿要求保留,并随设计报告一起上交。
3.报告的基本要求:
3.1要求用A4纸打印,不允许复印。
3.2装订顺序为:
封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。
顺序
阶段日期
计划完成内容
备注
1
12.14
讲解主要设计内容,学生根据任务书查资料
讲解
2
12.15
查阅资料,整理资料
答疑
3
12.16
方案设计,答疑指导
答疑
4
12.17
方案设计,答疑指导
答疑
5
12.18
搭接电路,调试电路
指导
6
12.21
搭接电路,调试电路
指导
7
12.22
搭接电路,调试电路
指导
8
12.23
搭接电路,调试电路
指导
9
12.24
撰写设计报告
指导
10
12.25
答辩
答辩
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