电子课程设计辅导APPT课件.ppt

交通管理系统的设计 信号灯 红 黄 绿时间牌 显示时间 1 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 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 3 设计框图 4 减计数器 2 3 5 6 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 1 2 交通管理系统原理设计 4 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01 05秒从计数结果中识别出来 故应有 5秒译码电路 承担对01 05秒的译码任务 并有 黄灯闪动控制电路 控制黄灯的闪动 5 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 6 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 7 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 8 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 3 单元电路的设计 9 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 20 60s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 10 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01 05s从计数结果中识别出来 故应有 5秒译码电路 承担对01 05s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 11 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5 10mA 门电路 12 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 13 设计时间安排 第4周 3月16晚 17晚 18下午 课程设计讨论答疑 地点 实验室第5周 3月21日 课程设计口试质疑 地点 实验室第5周 3月22日 课程设计开放调试 地