3. 手动/自动控制,夜间控制
这可用一选择开关进行。置开关在手动位置,输入单次脉冲,可使交通灯在某 一位置上,开关在自动位置时,则交通信号灯按自动循环工作方式运行。夜间时,将夜间开关接通,黄灯闪亮。
4. 汽车模拟运行控制
用移位寄存器组成汽车模拟控制系统,即当某一方向绿灯亮时,则绿灯亮“G” 信号使该路方向的移位通路打开,而当黄、红灯亮时,则使该方向的移位停止。如图3.4所示,为南北方向汽车模拟控制电路。
LEDQH QG QF QE QD QC QB QAQH QG QF QE QD QC QB QA移位寄存器74LS164-1移位寄存器74LS164-2CP≥1RI&NSGRICP≥1移位脉冲NSYNSR图3.4 汽车模拟控制电路
五、参考电路
根据设计任务和要求,交通信号灯控制器参考电路,如图3.5所示。
六、参考电路简要说明
1. 单次手动及脉冲电路
单次脉冲是由两个与非门组成的RS触发器产生的,当按下K1时,有一个脉冲输出使74LS164移位计数,实现手动控制。K2在自动位置时,由秒脉冲电路经分频后(4分频)输入给74LS164,这样,74LS164为每4秒向前移一位(计数1次)。秒脉冲电路可用晶振或RC振荡电路构成。
东西方向EW东西方向南北方向南北方向NSG Y`R&a?g74LS32≥1D C B AD C B AD C B A74LS24874LS24874LS248G Y`R74LS08a?ga?g&&&74LS11&&LC5011-11a?g74LS2482. 控制器部分
&PQ3Q2Q1Q0T74LS168CPU//D/LDD C B APQ3Q2Q1Q0T74LS168CP/COU//D/LDD C B APQ3Q2Q1Q0T74LS168CPU//D/LDD C B A11≥1D C B A74LS041&11PQ3Q2Q1Q0T74LS168CP/COU//D/LDD C B A1DSAK2手动自动/QQ? 74LS741DC1/Q? 74LS741DC11s74LS00&34561011Q0Q1Q2Q3Q4Q511&1274LS1641&图3.5 交通信号灯控制器参考电路
DSB/CR1sEWR5V10KΩK3夜间单次&5V秒脉冲它由74LS164组成扭环形计数器,然后经译码后输出十字路口南北、东西两
K110KΩ10KΩ个方向的控制信号。其中黄灯信号必须满足闪耀,并在夜间时,使黄灯闪亮,而绿、红灯灭。
3. 数字显示部分
当南北方向绿灯亮,而东西方向红灯亮时,使南北方向的74LS168以减法计 数器方式工作,从数字“24” 开始往下减,当减到“0”时,南北方向绿灯灭,红灯亮,而东西方向红灯灭,绿灯亮。由于东西方向红灯灭信号(EWR:0)使与门关断,减法计数器工作结束,而南北方向红灯亮使另一方向——东西方向减法计数器开始工作。
在减法计数开始之前,由黄灯亮信号使减法计数器先置入数据,图中接入U/
D和LD的信号就是由黄灯亮(为高电平)时,置入数据。黄灯灭(Y=0)而红
4. 汽车模拟控制电路
这一部分电路参考图4。当黄灯(Y)或红灯(R)亮时,则这端为高(H)电
灯亮(R=1)开始减计数。
平,在CP移位脉冲作用下,而向前移位,高电平“H”从QH一直移到QA(图中74LS164-1)由于绿灯在红灯和黄灯位高电平时,它为低电平,所以74LS164-1QA的信号就不能送到74LS164-2移位寄存器的RI端。这样,就模拟了当黄、红灯亮时汽车停止的功能。而当绿灯亮,黄、红灯灭(G=1,R=0,Y=0)时,74LS164-1、74LS164-2都能在CP移位脉冲作用下向前移位。这就意味着绿灯亮时汽车向前运行这一功能。
要说明一点,交通灯控制器实现方法很多,这里就不一一举例了。
课题四 汽车尾灯控制电路
一、设计任务
设计构成一个控制汽车六个尾灯的电路,用六个指示灯模拟六个尾灯(汽车每侧三个灯),并用两个拨动式(乒乓)开关作为转弯信号源;一个兵乓开关用于指示右转弯,一个乒乓开关用于指示左转弯,如果两个乒乓开关都被接通,说明驾驶员是一个外行,紧急闪烁器起作用。
暗亮(a)逻辑电平指示控制电路逻辑开关(b)(a)尾灯闪烁器图4.1
时钟产生(b)尾灯控制电路方框图右转弯时三个右边的灯应动作,左边的灯则全灭,右边的灯如图4.1(a)所示,周期性明亮与暗,一周约需一秒,对于左转弯,左边灯的操作应相类似;当紧急闪烁起作用时,六个尾灯大约以1Hz的频率一致地闪烁着亮与暗。同时,电路还用一个开关模拟脚踏制动器,制动时,若转弯开关未合上(或错误地将两个开关均合上的情况)所有六个尾灯均连续燃亮,在转弯的情况下,三个转向的尾灯应正常动作,另三个尾灯连续亮。另一个开关模拟停车,停车时,全部尾灯亮度为正常的一半。
二、提示
汽车尾灯控制电路由四部分组成,如图4.1(b)所示,控制电路、时钟发生电路、逻辑开关及逻辑电平指示。
(1)转弯信号是四状态计数电路,可由小规模触发器构成,也可由中规模计数器构成。
(2)时钟产生电路,可由555定时器构成1Hz信号和50Hz信号(用于停车时,尾灯亮度为正常一半)。接线图由同学自己拟定。
三、设计要求
(1)设置转弯信号状态计数电路。 (2)设置时钟发生电路(f=1Hz)。
(3)设置控制电路。 (4)设置逻辑开关。
(5)画出汽车尾灯控制电路图。
四、提供器材
(1)74LS11三输入与门2片。 (2)74LS175触发器1片。 (3)74LS20四输入与非门3片。 (4)74LS00四两输入与非门3片。 (5)74LS04反相器1片。
(6)CD40106反相施密特触发器1片。 (7)电阻、电容、导线若干。 (8)面包板2块。
课题五 数字温度计
一、设计任务
设计一个测试温度范围为0~100℃的数字温度计。
二、提示
数字温度计一般由温度传感器、放大电路、模数转换、译码显示等几个部分组成。图5.1是数字温度计的原理图。
温度传感器放大电路A/D变换器译码器显示器
图5.1数字温度计的原理图
(1)温度传感器
温度是最普通最基本的物理量,用电测法测量温度时,首先要通过温度传感器