2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告書</p><p><b>  題目:交通燈控制器</b></p><p><b>  一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>  1.綜合應(yīng)用數(shù)字電路知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈控制器。了解各種元器件</p><p><b>  的原理及其應(yīng)用。</b

2、></p><p>  2.深入了解交通燈的工作原理。</p><p>  3.鍛煉自己的動(dòng)手能力和實(shí)際解決問題的能力。</p><p><b>  二 實(shí)驗(yàn)要求</b></p><p>  1)在十字路口的兩個(gè)方向上各設(shè)一組紅黃綠燈,顯示順序?yàn)槠渲幸粋€(gè)方向是綠燈,黃燈,紅燈,另一方面是紅燈,綠燈,黃燈。</

3、p><p>  2)設(shè)置一組數(shù)碼管,以計(jì)時(shí)的方式顯示允許通行或禁止通行時(shí)間,其中一個(gè)方向上綠燈亮的時(shí)間為20秒,另一個(gè)方向上綠燈亮的時(shí)間是30秒,黃燈亮的時(shí)間都是5秒。</p><p>  3)當(dāng)任何一個(gè)方向出現(xiàn)特殊情況,按下手動(dòng)開關(guān),其中一個(gè)方向常通行,倒計(jì)時(shí)停止,當(dāng)特殊情況結(jié)束后,按下自動(dòng)控制開關(guān),恢復(fù)正常狀態(tài)。</p><p>  4)選作:用兩組數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)雙向到

4、計(jì)時(shí)顯示。</p><p><b>  三 使用元件</b></p><p><b>  四 總體方案的設(shè)計(jì)</b></p><p>  1.分析系統(tǒng)的邏輯功能,畫出其框圖交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖如圖所示。它主要由控制器、定時(shí)器和秒脈沖信號(hào)發(fā)生器等部分組成。秒脈沖發(fā)生器是該系統(tǒng)中定時(shí)器和控制器的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)源,控制器是系

5、統(tǒng)的主要部分,由它控制定時(shí)器,數(shù)碼管和二極管的工作。 </p><p>  2.分析系統(tǒng)的狀態(tài)變化,列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表: (1)主干道綠燈亮,支干道紅燈亮。表示主干道上的車輛允許通行, 支干道禁止通行。 (2)主干道黃燈亮,支干道紅燈亮。表示主干道上未過停車線的車輛停止通行,已過停車線的車

6、輛繼續(xù)通行,支干道禁止通行。</p><p>  (3)主干道紅燈亮,支干道綠燈亮。表示主干道禁止通行,支干道上的車輛允許通行。 (4)主干道紅燈亮,支干道黃燈亮。表示主干道禁止通行,支干道上未過停車線的車輛停止通行,已過停車線的車輛繼續(xù)通行。</p><p>  交通燈以上4種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由控制器器進(jìn)行控制

7、的。設(shè)控制器的四種狀態(tài)編碼為00、01、11、10,并分別用S0、S1、S3、S2表示,則控制器的工作狀態(tài)及功能如下表所示:</p><p><b>  五 單元電路的設(shè)計(jì)</b></p><p>  1) 秒脈沖產(chǎn)生電路</p><p>  通過555芯片按一定的線路接上不同的電阻和電容就可產(chǎn)生周期不同的方波脈沖,即不同的頻率脈沖。課程設(shè)計(jì)需

8、要秒脈沖,利用2個(gè)電容,2個(gè)電阻。</p><p><b>  脈沖產(chǎn)生</b></p><p>  2) 紅綠燈(發(fā)光二極管)顯示電路</p><p>  紅綠燈顯示是表示電路所處狀態(tài),受到主控電路控制,即主控電路的輸出(A和B)決定了主干道和支干道的紅綠燈的亮滅情況。</p><p>  如亮用1表示,滅用0表示,則

9、有,</p><p>  所以,R=A Y=~AB G=~A~B</p><p>  r=~A y=A~B g=AB</p><p>  紅綠燈顯示電路接線如下:</p><p><b>  3) 計(jì)時(shí)部分電路</b></p><p>  計(jì)時(shí)器狀態(tài)產(chǎn)

10、生模塊:</p><p>  設(shè)計(jì)要求對(duì)不同的狀態(tài)維持的時(shí)間不同,而且要以十進(jìn)制倒計(jì)時(shí)顯示出來(lái)。采用兩個(gè)74LS161完成計(jì)時(shí)器狀態(tài)產(chǎn)生模塊設(shè)計(jì)。</p><p><b>  設(shè)計(jì)思路:</b></p><p>  要以十進(jìn)制輸出,而又有一些狀態(tài)維持時(shí)間超過10秒,則必須用兩個(gè)74LS161分別產(chǎn)生個(gè)位和十位的數(shù)字信號(hào)。顯然,計(jì)數(shù)器能夠完成計(jì)時(shí)

11、功能,我們可以用74LS161設(shè)計(jì),并把它的時(shí)鐘cp接秒脈沖。74LS161計(jì)數(shù)器是采用加法計(jì)數(shù),要想倒計(jì)時(shí),則在74LS161輸出的信號(hào)必須經(jīng)過非門處理后才能接入數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)74LS48,而在顯示是以0---9顯示計(jì)時(shí),故在設(shè)計(jì)不同模值計(jì)數(shù)器確定有效狀態(tài)時(shí),以0000,0001,0010-----1111這些狀態(tài)中靠后的狀態(tài)為有效狀態(tài)。</p><p>  例如:有效狀態(tài)1011—1100—1101—1110—

12、1111</p><p>  取非 0100—0011—0010—0001—0000</p><p>  即 4------3-------2--------1---------0</p><p><b>  實(shí)現(xiàn)模5的倒計(jì)時(shí)。</b></p><p>  1.首先對(duì)控制個(gè)位輸出的74LS161設(shè)計(jì)

13、</p><p>  按要求對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)不同,個(gè)位的進(jìn)制也就要求不同。利用系統(tǒng)的狀態(tài)量A,B控制74LS161的置數(shù)端D0D1D2D3。當(dāng)系統(tǒng)處在Gr或Rg狀態(tài)時(shí),個(gè)位的進(jìn)制是十(模10),即逢十進(jìn)一,當(dāng)系統(tǒng)處在Yr或Ry狀態(tài)時(shí),個(gè)位的進(jìn)制是五(模5),即逢五進(jìn)一,模10時(shí),有效狀態(tài)為0110,0111,1000,-----1111,置D3D2D1D0為0110,模5時(shí)有效狀態(tài)為1011,1100,1101,11

14、10,1111,置D3D2D1D為1011,由此有,</p><p>  D0=D3=~(~Y~y) D2=~(~G~g) D1=1</p><p>  當(dāng)狀態(tài)為1111時(shí),74LS161的狀態(tài)必須跳到進(jìn)入下一個(gè)循環(huán),此時(shí)進(jìn)位輸出為1,把它的CO非接入置數(shù)端[LD]。</p><p>  2.再對(duì)控制十位輸出的74LS161設(shè)計(jì)。同設(shè)計(jì)控制個(gè)位輸出的

15、74LS161基本類似,用系統(tǒng)狀態(tài)量A,B控制十位74LS161的置數(shù)端D3D2D1D0。當(dāng)系統(tǒng)處于Gr狀態(tài)時(shí)置D3D2D1D0為1101,當(dāng)系統(tǒng)處于Yr或Ry時(shí)置D3D2D1D0為1111,當(dāng)系統(tǒng)處于Rg時(shí)置D3D2D1D0為1110,有,</p><p>  D3=D2=1 D1=A+B=~G D0=~A+~B=~g</p><p>  同理我們將CO2非接入置數(shù)端[

16、LD]</p><p>  ***對(duì)一些級(jí)聯(lián)的處理</p><p>  當(dāng)計(jì)數(shù)超過10秒時(shí),個(gè)位需向十位進(jìn)位,此時(shí)十位計(jì)數(shù),其它時(shí)間其保持不變,通過控制十位的CLK端實(shí)現(xiàn)這一功能,個(gè)位的CO1非連接十位的CLK端,當(dāng)個(gè)位需進(jìn)位,即完成一次循環(huán),CO1為1,則十位有脈沖,十位開始計(jì)數(shù),其他時(shí)刻CO1=0,十位沒有脈沖,十位保持。</p><p>  設(shè)計(jì)時(shí)把CO1,C

17、O2的與接入主控電路的雙上升沿D觸發(fā)器的cp,當(dāng)完成一次計(jì)時(shí),個(gè)位和十位同時(shí)完成循環(huán),此時(shí)CO1=CO2=1,(其它時(shí)刻為0)cp出現(xiàn)一上升沿,觸發(fā)器計(jì)時(shí),即系統(tǒng)跳到下一個(gè)狀態(tài),計(jì)時(shí)器開始下一次計(jì)時(shí)。</p><p><b>  4)主控電路</b></p><p>  在設(shè)計(jì)要求中要實(shí)現(xiàn)四種狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,首先要把這四種狀態(tài)以數(shù)字的形態(tài)表示出來(lái)??梢詢晌欢M(jìn)制數(shù)表示

18、所需狀態(tài)(00—Gr, 01—Yr, 11—Rg, 10—Ry),循環(huán)狀態(tài):(00—01—11—10—00)</p><p>  數(shù)字電路課程中介紹的計(jì)數(shù)器就是通過有限幾個(gè)不同狀態(tài)之間的循環(huán)實(shí)現(xiàn)不同模值計(jì)數(shù),由此設(shè)計(jì)一模值為4的計(jì)數(shù)器,其輸出(代表不同狀態(tài))既可以循環(huán)轉(zhuǎn)換,而且能夠控制其他部分電路。在課程設(shè)計(jì)中利用74LS74(雙上升沿D觸發(fā)器)設(shè)計(jì)模4計(jì)數(shù)器作為主控部分電路。</p><

19、;p><b>  主控電路:</b></p><p>  六. 總系統(tǒng)電路圖(附后面) </p><p>  七. 心得體會(huì)及分析 </p><p>  課程設(shè)計(jì)的這兩周,當(dāng)中有苦也有樂,從苦樂中我學(xué)到了很多東西。不僅很好的復(fù)習(xí)了一下數(shù)電所學(xué)的內(nèi)容,而且提高了自己的動(dòng)手實(shí)踐能力。 </p><p>  第一天聽了老

20、師的講解,我了解了交通燈所要完成的各項(xiàng)要求和所需的各種器件。接下來(lái)就是去圖書館查資料,仔細(xì)看了幾本講解交通燈的書,我對(duì)所要設(shè)計(jì)的交通燈有了進(jìn)一步的了解。開始設(shè)計(jì)電路,一部分并不難,但要把每一部分連在一起,最終實(shí)現(xiàn)要求就挺難的。設(shè)計(jì)好電路后,我去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路的仿真。仿真出來(lái)后發(fā)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)錯(cuò)了,我觀察了數(shù)字的變化,經(jīng)過多次嘗試,改了兩片161的級(jí)聯(lián)和脈沖,最后倒計(jì)時(shí)和燈都符合要求了。</p><p>  仿真出來(lái)特別

21、開心,等到連接電路的時(shí)候發(fā)現(xiàn)實(shí)際的連接線路要考慮布線、器件的位置等,還是有一定的難度的。不過經(jīng)過兩天的努力,終于把電路連接好了,插上電源一試,數(shù)碼管都不亮,后來(lái)查出正負(fù)極短接了,但是就是不知道哪里短接,問了數(shù)碼管亮的同學(xué)才知道數(shù)碼管不要接正極,是共陰極的。電路終于好了,倒計(jì)時(shí),燈都好了。電路是不允許出現(xiàn)一點(diǎn)錯(cuò)誤的,一個(gè)管腳連接出現(xiàn)問題,都可能導(dǎo)致整個(gè)電路的功能不能實(shí)現(xiàn)。因此我們要有認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和足夠的耐心。</p>

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