交通信控制器 電子技術(shù)等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論

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1、交通信號控制器 摘要：由適當(dāng)?shù)恼袷幤鳟a(chǎn)生一穩(wěn)定的時(shí)鐘脈沖，對它進(jìn)行分頻后，得到周期為一秒的時(shí)鐘脈沖。因而，再采用適當(dāng)?shù)姆诸l器或計(jì)數(shù)器，將周期為一秒的頻率信號轉(zhuǎn)換成我們所需要的頻率信號P、S、L信號。P、S、L信號的周期依次是5秒、40秒、60秒。P、S、L信號是否向主控器傳輸由主控器所處的狀態(tài)決定。這里我們所用的主控器是由兩個(gè)JK觸發(fā)器組成的。然后主控器根據(jù)接受的信號及自身所處的狀態(tài)去開啟或者關(guān)閉紅、綠、黃三色燈。 關(guān)鍵詞：CP脈沖、分頻器、JK觸發(fā)器、主控器、與非門、控制門 the controller of traffic signal Abstract: Use a righ

2、t oscillator to get a stable clock pulse, and after divide the frequency, we can get a click pulse whose period is one second.Consequently a process called frequency divider or counter is used, in which the signal frequency is converted to a constant frequency which we needed, the signal “P” “S” and

3、 “L”. The signal of P’s period is five second, the signal of S’s period is forty second, and the L’s period is sixty second. Whether the signal of L, S and P transport to the master-controller is decided by the state of the master-controller. And the is made of two j-K flip-flops, which we used here

4、. Finally, on the basis of the signal and the state of itself the master-controller open or close the red lamp, the green lamp and the yellow lamp. key words:clock pulse, frequency divider, J-K flip-flop,master-controller, AND and NOT gate, control gate,counter 1.引言 1.1研究背景 十字路口的紅綠燈指揮著行人和車輛的安全運(yùn)

5、行。實(shí)現(xiàn)紅綠燈的自動(dòng)指揮是城市交通管理自動(dòng)化的重要課題。雖然大中城市中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制交通信號燈，使交通管理的面貌煥然一新，給人們的生活帶來了很大的便利。但是社會是發(fā)展的，科學(xué)技術(shù)是進(jìn)步的，特別是在當(dāng)今信息科技化的社會里，更要求我們從生產(chǎn)的角度、經(jīng)濟(jì)性的原理，去完善、研制實(shí)用型的新產(chǎn)品。 1.2研究目的 通過對本課題的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)調(diào)試，在鞏固和加深本課程知識的同時(shí)，培養(yǎng)對電子電路的實(shí)際操作能力，掌握簡單實(shí)用電路的分析方法與設(shè)計(jì)思路。培養(yǎng)良好的查閱工具書、參考文獻(xiàn)習(xí)慣。在生產(chǎn)工作中的運(yùn)用生產(chǎn)的觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性的原理進(jìn)行思考問題。 1.3研究思路 在全面了解實(shí)際要求與設(shè)計(jì)任務(wù)

6、的前提下，對交通信號控制電路進(jìn)行整體分析，然后將其結(jié)構(gòu)模塊化，按設(shè)計(jì)要求對各單元電路——時(shí)鐘信號發(fā)生器、計(jì)時(shí)器、主控器、信號燈譯碼驅(qū)動(dòng)電路的工作原理及工作過程進(jìn)行詳細(xì)的分析、設(shè)計(jì)。最后組裝成符合設(shè)計(jì)要求的整體電路，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 2．交通信號燈控制電路的設(shè)計(jì) 有一主干道和支干道的十字路口如圖（1）所示。每邊都安裝有紅、綠、黃三色燈，指揮著車輛的通行與停止。紅燈表示禁止車輛通行，綠燈表示可以通行，在綠燈變紅燈時(shí)要求黃燈先亮幾秒，以便讓停車線以外的車輛停止運(yùn)行。 圖（1）十字路口圖 2.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 （1）用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管做信號燈，設(shè)計(jì)制作一交通信號燈控制器； （2）主干

7、道通行時(shí)間亮綠燈，時(shí)間60秒，此時(shí)支干道亮紅燈。支干道通行時(shí)亮綠燈，時(shí)間為40秒，此時(shí)主干道亮紅燈； （3）每次由綠燈便紅燈的轉(zhuǎn)換過程中要先亮?xí)r間為5秒的黃燈作為過渡； （4）重點(diǎn)要求設(shè)計(jì)出主控器、計(jì)時(shí)器、譯碼器和時(shí)鐘信號發(fā)生器，并搭接實(shí)際電路、進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)整體控制電路的要求。 2.2控制電路的工作原理 控制電路的組成 要實(shí)現(xiàn)上述交叉路口信號燈的自動(dòng)控制,要求控制電路由以下幾個(gè)部分組成: 時(shí)鐘信號發(fā)生器:按設(shè)計(jì)要求產(chǎn)生穩(wěn)定的“秒”脈沖信號，確保整個(gè)電路裝置同步工作和實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、定時(shí)控制； 記時(shí)器：按設(shè)計(jì)要求首先得到“秒”脈沖信號。要得到5秒、40秒、60秒的頻率信號，先對秒信號進(jìn)

8、行五分頻，得到5秒的時(shí)鐘脈沖信號，再對5秒的脈沖信號分別進(jìn)行八分頻和十二分頻可依次得到40秒和60秒的時(shí)鐘脈沖信號，完成定時(shí)任務(wù)，向主控器發(fā)出相應(yīng)的定時(shí)信號，控制主、支干道通車時(shí)間和綠燈變紅燈的切換時(shí)間； 主控制器：根據(jù)分頻器送來的信號，保持或改變電路的狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對主、支干道車輛運(yùn)行狀態(tài)的控制； 譯碼驅(qū)動(dòng)電路：依主控制器所處的狀態(tài)進(jìn)行譯碼，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的信號燈，指揮主、支干道行人和車輛通行； 2.2.2 整體框架圖 圖（2）整體方框圖 2.2.3十字路口車輛運(yùn)行狀態(tài)表 表—1車輛運(yùn)行狀態(tài)表 狀態(tài) 主干道 支干道 時(shí)間 說明 1 2 3

9、4 綠燈 黃燈 紅燈 紅燈 紅燈 紅燈 綠燈 黃燈 60 5 40 5 主干道通行，支干道不通行 主干道停車，支干道不通行 主干道不通行，支干道通行 主干道不通行，支干道停車 2.2.4工作過程簡介 按照十字路口車輛運(yùn)行的四種狀態(tài)，主控制器電路也有應(yīng)該有四種狀態(tài)。設(shè)主控制器處于“狀態(tài)1”表示主干道通行，譯碼驅(qū)動(dòng)電路使“主綠燈”和“支紅燈”亮。待亮“主綠燈”時(shí)間過，轉(zhuǎn)入“狀態(tài)2”，譯碼電路使“主黃燈”和“支紅燈”亮，保證在支干道通行前主干道的車輛停止運(yùn)行。待規(guī)定的黃燈切換時(shí)間過，計(jì)時(shí)器向主控制器發(fā)出信號，使其轉(zhuǎn)入“狀態(tài)3”，使“主紅燈”和“支綠燈”亮，表明支干

10、道車輛可以通行。待亮“支綠燈”時(shí)間過，轉(zhuǎn)入“狀態(tài)4”，譯碼電路使“主紅燈”和“支黃燈”亮，保證在主干道通行前支干道的車輛停止運(yùn)行。四種狀態(tài)依同樣的順序不斷的轉(zhuǎn)換，保證主、支干道按規(guī)定的時(shí)間交替通行。 2.3各單元電路設(shè)計(jì) 主控制電路的設(shè)計(jì) 主、支干道紅、綠、黃燈的四種可能情況： （1） 主綠燈和支紅燈亮——主干道通行； （2） 主黃燈和支紅燈亮——主干道停車； （3） 主紅燈和支紅綠亮——支干道通行； （4） 主紅燈和支紅燈亮——支干道停車； .1狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 按照設(shè)計(jì)要求，我們從主綠燈、支紅燈亮?xí)r開始記時(shí)，在未過60秒的時(shí)間過程中保持主綠燈、支紅燈亮的狀態(tài)。60秒后

11、轉(zhuǎn)為主黃燈、支紅燈亮的狀態(tài)。在未過5秒的時(shí)間過程中保持主黃燈、支紅燈亮的狀態(tài)。5秒后轉(zhuǎn)為主紅燈、支綠燈亮的狀態(tài)。在未過40秒的時(shí)間過程中保持主紅燈、支綠亮的狀態(tài)。40秒轉(zhuǎn)為主紅燈、支黃燈亮的狀態(tài)。在未過5秒的時(shí)間過程中保持主紅燈、支黃燈亮的狀態(tài)。5秒后轉(zhuǎn)為主綠燈、支紅燈亮的狀態(tài)。然后依此順序不斷的循環(huán)轉(zhuǎn)換。其狀態(tài)圖如圖（3）所示: 圖（3） 狀態(tài)圖 若設(shè)主綠燈過60秒為L=1，未過60秒為L=0； 支綠燈過40秒為S=1，未過40秒為S=0； 黃燈過5秒為P=1， 未過5秒為P=0； 主干道通行狀態(tài)為S0，主干道停車狀態(tài)為S1； 支干道通行狀態(tài)為S2，支干道停車狀態(tài)為S3；

12、則其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可畫成： 圖（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 .2選擇觸發(fā)器的數(shù)目進(jìn)行狀態(tài)分配 由上可知狀態(tài)數(shù)N=4，選用觸發(fā)器個(gè)數(shù)n滿足2ｎ≥N=4；所以n=2； 若選用JK觸發(fā)器，兩觸發(fā)器的狀態(tài)輸出為：S=Q2Q1 令　S0=00，S1=01，S2=11，S3=10； .3列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，求狀態(tài)方程 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表： 表—2狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 L S P Q2n Q1n Q2n+1 Q1n+1 0 ｘ ｘ 0 0 0 0 1 ｘ ｘ 0 0 0 1 ｘ ｘ 0 0 1

13、0 1 ｘ ｘ 1 0 1 1 1 ｘ 0 ｘ 1 1 1 1 ｘ 1 ｘ 1 1 1 0 ｘ ｘ O 1 0 1 0 ｘ ｘ 1 1 0 0 0 注：表中x表示任意狀態(tài) 由狀態(tài)轉(zhuǎn)換表可的其狀態(tài)方程為： .4求驅(qū)動(dòng)方程，畫邏輯電路圖 由JK觸發(fā)器特性方程為： 所以兩觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程為： 這樣我們可以畫出主控制電路的邏輯圖，如圖（5）所示： 圖（5）主控制電路邏輯圖 其

14、中兩個(gè)JK觸發(fā)器可選用一塊雙JK觸發(fā)器74LS112集成塊。其引腳圖如圖（6）所示： 圖（6）74LS112引腳圖 2.3.2 P、S、L信號的產(chǎn)生與分頻器（計(jì)數(shù)器）的選用 按設(shè)計(jì)要求，要得到60秒的S信號、40秒的L信號和5秒的P信號?？上葘r(shí)鐘周期為一秒的“秒”信號進(jìn)行五分頻，得到5秒的時(shí)鐘脈沖信號P，再對5秒的脈沖信號分別進(jìn)行八分頻和十二分頻可得到40秒的時(shí)鐘脈沖信號L和60秒的時(shí)鐘脈沖信號S。 .1 P信號的產(chǎn)生與五分頻器的選用 在這里我們選用異步十進(jìn)制加法器構(gòu)成的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)五進(jìn)制計(jì)數(shù)，達(dá)到五分頻的目的。首先，我們來了解異步十進(jìn)制加法器74

15、LS290的結(jié)構(gòu)與工作原理。 74LS290的邏輯圖如圖（7）所示： 圖（7）74LS290的邏輯圖 邏輯功能分析 1、 異步置0 由圖可以看出，當(dāng)兩異步置零端Rd1、Rd2全為高電平，而異步置9輸入端S9(1)、S9(2)中有低電平時(shí)，通過與非門G1使各觸發(fā)器的端獲得一個(gè)低電平信號，各觸發(fā)器均被置0，從而實(shí)現(xiàn)異步置0功能。 2、 異步置9 當(dāng)兩個(gè)異步置9輸入端S9(1)、S9(2)全為高電平，而異步置0輸入端Rd1、Rd2中有低電平時(shí)，與非門G2輸出的低電平分別加到F0和F3的端、F1、F2的端，使觸發(fā)器輸出為1001，幾實(shí)現(xiàn)置9的功能。 3、計(jì)數(shù) 當(dāng)Rd1、Rd2 和S

16、9(1)、S9(2)輸入中有低電平時(shí)，使與非門G1、G2的輸出全為高電平，各觸發(fā)器則執(zhí)行JK觸發(fā)器的邏輯功能，電路可按不同的方式實(shí)現(xiàn)二—五—十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。 4、功能表： 表—3 74LS290功能表 復(fù)位輸入 輸出 Rd1 Rd2 S9(1) S9(2) QD QC QB QA H H L X L L L L H H X L L L L L X L H H H L L H L X H H H L L H X L X L 計(jì)數(shù) L X L X 計(jì)數(shù)

17、 74LS290的管腳分布如圖（8）所示： 圖（9）74LS290的管腳圖 如果計(jì)數(shù)脈沖從CP1端輸入，從QD端輸出，則構(gòu)成五進(jìn)制加法器，實(shí)現(xiàn)五進(jìn)制計(jì)數(shù)，達(dá)到五分頻的目的。其構(gòu)成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器（五分頻器）時(shí)的連接圖如圖（11）所示： 圖（11）74LS290構(gòu)成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的連接圖 即由振蕩器產(chǎn)生的“秒”信號經(jīng)集成塊74LS290后，由8腳QD輸出周期為5秒的頻率信號，達(dá)到五分頻的目的。該頻率信號一方面可做八分頻器和十二分頻器的始終時(shí)鐘脈沖；另一方面作為向主控器提供的周期為5秒的頻率信號P。按設(shè)計(jì)要求頻率信號P是否向主控器傳送，何時(shí)向主控器傳送由主控器所處狀態(tài)決定。只有主控器狀態(tài)在S1

18、=Q1Q2=01或S3=Q1Q2=10時(shí)才向主控器傳送P信號。即當(dāng)時(shí)，控制門g打開，同時(shí)使得控制門20打開，于是向主控器傳送P信號。P信號的產(chǎn)生邏輯圖如 圖（12）所示： 圖（12）P信號產(chǎn)生的邏輯圖 .2 S信號的產(chǎn)生與八分頻器的選用 由集成塊74LS290的8腳QD輸出的5秒的頻率信號經(jīng)八分頻后可得到周期為40秒的頻率信號。 在這里我們選用四位二進(jìn)制同步加法器74LS161構(gòu)成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)八進(jìn)制計(jì)數(shù)，達(dá)到八分頻的目的。首先，我們來了解一下74LS161的結(jié)構(gòu)與工作原理。 74LS161的管腳分布如圖（13）所示： 圖（13）74LS161的管腳圖 1、引腳說明 :

19、異步清零端，低電平有效。即該端為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器內(nèi)部的四個(gè)觸發(fā)器清零。他的作用不受CP脈沖的影響。 CP：時(shí)鐘脈沖輸入端，上升沿有效。 CCO：動(dòng)態(tài)進(jìn)位輸出端。用來做n位級聯(lián)用。高電平有效，即通常處于低電平，出現(xiàn)進(jìn)位信號時(shí)為高電平，進(jìn)位信號為正脈沖。 ：同步預(yù)置控制端。低電平有效，即該端為低電平時(shí)可以通過輸入數(shù)據(jù)A、B、C、D對計(jì)數(shù)器的輸入狀態(tài)進(jìn)行預(yù)置。該端通常是高電平。 A、B、C、D：輸入數(shù)據(jù)端預(yù)置時(shí)，向各輸入數(shù)據(jù)端輸入數(shù)據(jù)，就可以使相應(yīng)的輸出端QA、QB、QC、QD的狀態(tài)為輸入端的數(shù)據(jù)。 QA、QB、QC、QD：計(jì)數(shù)器狀態(tài)輸出端。QD為最高位，QA為最低位。QD可做十六分頻輸出

20、端，QC可做八分頻輸出端，QB可做四分頻輸出端，QA可做二分頻輸出端。 ET、EP：使能端。在計(jì)數(shù)過程中使能端必須均為高電平，一旦其中一個(gè)使能端T或P為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器禁止讀數(shù)，計(jì)數(shù)器保持禁止之前的讀數(shù)。 2、 74LS161功能表： 表—4 74LS161功能表 輸入控制端 ET EP CP 功能 輸出 L X X X X 異步清零 L L L L H L X X 同步預(yù)置 A B C D H H H H 計(jì)數(shù) H H L X X 禁止計(jì)數(shù) 保持原有狀態(tài) H H X L X

21、 禁止計(jì)數(shù) 保持原有狀態(tài) 說明：H：高電平；L： 低電平；X：高低電均可； ：上升沿有效； 3、構(gòu)成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器 由74LS161的功能分析可知，可以通過置數(shù)法將該計(jì)數(shù)器設(shè)制成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。即當(dāng)A、B、C、D四輸入數(shù)據(jù)預(yù)置端接地，ET、EP接高電位，由2腳輸入5秒信號。計(jì)數(shù)器從QDQCQBQA=0000狀態(tài)開始計(jì)數(shù)，經(jīng)過7個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后變成QDQCQBQA=0111狀態(tài)，即QC、QB、QA均為高電平時(shí)，通過反相器21及與非門i、j輸出低電平信號給預(yù)置控制端，使計(jì)數(shù)器處于預(yù)置數(shù)工作狀態(tài)，待第八個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來時(shí)，預(yù)置ABCD=0000，使計(jì)數(shù)器復(fù)位，構(gòu)成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 其連接圖如圖（1

22、4）所示： 圖（14）74LS161構(gòu)成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器的連接圖 即5秒的CP脈沖經(jīng)集成塊74LS161后，當(dāng)QC、QB、QA均為高電平時(shí)，通過反相器21、22及與非門i、j輸出低電平信號給輸出周期為40秒的頻率信號。該頻率信號是否向主控器傳送同樣受主控器所處狀態(tài)決定。當(dāng)主控器狀態(tài)S2=Q1Q2＝11時(shí)，控制門C打開，同時(shí)使得控制門16打開，向主控器傳輸S信號。S信號的產(chǎn)生邏輯圖如圖（15）所示： 圖（15）S信號產(chǎn)生的邏輯圖 .3 L信號的產(chǎn)生與十二分頻器的選用 同理，由集成塊74LS290的8腳QD輸出的5秒的頻率信號，經(jīng)十二分頻后可得到周期為60秒的頻率信號。 在這里我們選用分

23、頻器74LS92構(gòu)成十二分頻器，實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)的目的。首先，我們來了解一下74LS92的結(jié)構(gòu)與工作原理。 74LS92的管腳分布如圖（16）所示： 圖（16）74LS92引腳圖 1、引腳說明 CPA：由QA輸出時(shí)的二分頻器時(shí)鐘輸入端和十二分頻器時(shí)鐘輸入端。 CPB：六分頻器時(shí)鐘輸入端；在進(jìn)行十二分頻時(shí)，QA與CPB相連。 QA、QB、QC、QD：分頻輸出端。在進(jìn)行十二分頻時(shí)，QA與CPB相連，QA、QB、QC、QD的輸出狀態(tài)為十二分頻計(jì)數(shù)，且時(shí)鐘脈沖由CPA端輸入。在進(jìn)行六分頻時(shí)，QA、QB、QC、QD的輸出狀態(tài)為六分頻計(jì)數(shù)，且時(shí)鐘脈沖由CPB端輸入。 R1、R2：異步清零端，

24、高電平有效，即該兩端同時(shí)為高電平時(shí)分頻器清零。否則不能清零。 NC：空腳。 2、功能表 表—5 74LS92的功能表 計(jì)數(shù) 輸出 QD QC QB QA 0 L L L L 1 L L L H 2 L L H L 3 L

25、 L H H 4 L H L L 5 L H L H 6 H L L L 7 H L L H 8 H L H L 9 H

26、 L H H 10 H H L L 11 H H L H 12 L L L L 注：H表示高電平，L表示低電平 3、 邏輯圖 圖（17）74LS92的邏輯圖 則5秒的CP脈沖經(jīng)集成塊74LS92的14腳輸入后，當(dāng)QD、QB、QA均為高電平時(shí)，通過反相器23、24及與非門k、l輸出周期為60秒的頻

27、率信號，達(dá)到十二分頻的目的。受主控器所處狀態(tài)控制，當(dāng)主控器狀態(tài)S2=Q1Q2＝00時(shí)，控制門f打開，同時(shí)使得控制門17打開，向主控器傳輸L信號。L信號的產(chǎn)生邏輯圖如 圖（18）所示： 圖（18）74LS92引腳圖 控制信號燈的譯碼器電路 由前面的分析可知：主控制器的四種狀態(tài)分別控制主、支干道紅、黃、綠燈的亮與滅。 令燈亮為“1”，燈滅為“0”，則譯碼電路的真值表如表—5所示： 表—6 譯碼電路真值表 控制器狀態(tài) 主 干 道 支 干 道 Q2 Q1 紅燈R 黃燈Y 綠燈G

28、 紅燈r 黃燈y 綠燈g 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 從真值表可以寫出各燈的邏輯表達(dá)

29、式： 譯碼電路的邏輯圖： 圖（19）譯碼電路的邏輯圖 “秒”脈沖信號發(fā)生器 這里我們用三個(gè)反相器首尾相連組成的簡單環(huán)形多諧振蕩器及附加一RC延遲網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成RC環(huán)形多諧振蕩器，電路如圖（20）所示。它是利用門電路固有的延遲時(shí)間而形成振蕩的。而且這種電路增大了門2 的傳輸延遲時(shí)間（RC網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間與門2延遲時(shí)間之和），有助于獲得較低的振蕩頻率。通常，RC電路延遲時(shí)間遠(yuǎn)大于門電路的傳輸時(shí)間，因此，振蕩頻率也就主要取決于RC電路的延遲時(shí)間，即f0= 1/(3～5)RC，T=1/f0=1/(3～5)RC。其中R’為限流電阻。 圖（20）信號發(fā)生器邏輯圖 其工作過程是：當(dāng)V1由高電平跳變到低

30、電平時(shí)，V2由低變高。由于電容C上的電壓不能突變，V3電平也會隨V1 產(chǎn)生負(fù)突變，從而使V4由低電平變成高電平。但V2的高電平經(jīng)電阻R向電容充電，使V3逐漸升高，當(dāng)V3升到閥值電壓VT 時(shí)，門3開始翻轉(zhuǎn)，V4由高變低。因?yàn)閂4 和V1 相連，所以V1由低變高。這是，雖然V2由高變低，可V3又通過電容C隨V3發(fā)生正跳變，使V4變成低電平。但電容C上的電荷通過電阻R向門2的飽和輸出管放電，使V3逐漸變低，直到下降到閥值電壓VT，使V4再回到高電平。這樣周而復(fù)始的充放電，使出端產(chǎn)生脈沖振蕩波形。波形圖如圖（21）所示。 圖（21）信號波形圖 故當(dāng)R=1KΩ，C=100uF時(shí)，適當(dāng)調(diào)節(jié)R的阻值就可

31、以得到周期為1秒的時(shí)鐘脈沖。 2.4整體電路圖（附后：圖（21）） 2.5電路調(diào)試步驟與方法 在實(shí)驗(yàn)箱上搭接電路 接各單元電路的設(shè)計(jì)方案搭接主控制器、計(jì)時(shí)器、譯碼電路和秒脈沖信號發(fā)生器。 分機(jī)調(diào)試 調(diào)試秒脈沖發(fā)生器。選用簡單TTL環(huán)行振蕩電路，形成振蕩器。檢測P、S、L信號是否符合5秒、40秒60秒頻率要求，能否按要求向主控器傳輸信號。調(diào)試譯碼電路時(shí)，用六只發(fā)光二極管作為R、Y、G、r、y、g六只燈，看六只發(fā)光二極管是否按要求發(fā)光。各單元電路均能按要求正常工作以后，即可進(jìn)行總機(jī)調(diào)試。 2.6所用的元器件 74LS112一塊、74LS161一塊、74LS290一塊、74LS92一

32、塊、74LS03四塊、74LS00三塊、74LS08一塊、1K歐左右可調(diào)電阻一個(gè)、100歐電阻一個(gè)、100uF電容一個(gè)、發(fā)光二極管六個(gè)、導(dǎo)線若干。 說明：a～l用兩輸入四與非門74LS00實(shí)現(xiàn)，1～24用反相器74LS04實(shí)現(xiàn)。Ⅰ～Ⅳ用與門74LS08實(shí)現(xiàn)。 附：引腳圖 圖（22）74LS00引腳圖 圖（23）74LS04引腳圖 圖（24）74LS08引腳圖 3.總結(jié) 雖然這只是一個(gè)簡單的小型電路設(shè)計(jì)，但是通過對整體電路的設(shè)計(jì)及其涉及到的各種單元電路及元器件的工作原理、組成構(gòu)造的分析，很大程度上提高了我對該課程的理論水

33、平及實(shí)踐操作能力，基本上掌握了此類設(shè)計(jì)基本思路與步驟。在完成該課題設(shè)計(jì)的過程中，深入復(fù)習(xí)書本知識，廣泛參閱相關(guān)書籍，虛心向老師、同學(xué)請教，不斷修改設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，使得本設(shè)計(jì)一步步趨于完善。下面是本人在完成設(shè)計(jì)過程中的幾點(diǎn)體會： 1、 一般來說，整體電路是由完成相應(yīng)功能的多個(gè)單元電路組成的，即可將整體電路模塊化； 2、 正確設(shè)計(jì)出各單元是至關(guān)重要的，只有各單元電路正確無誤，才能保證整體電路按要求工作； 3、 設(shè)計(jì)過程中，能達(dá)到某一設(shè)計(jì)目的的方法也許有很多種，但我們要從生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)的角度去選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ? 4、 選擇合適的元器件，以最大限度的簡化電路。 圖（21）整體電路圖 致謝

34、 在完成這篇課題設(shè)計(jì)的過程中，指導(dǎo)老師胡惟文老師不辭勞苦，不厭其煩的對我耐心指導(dǎo)和精心點(diǎn)撥。特別是在計(jì)定時(shí)器的設(shè)計(jì)與選用過程中，胡老師建議用逐步分頻的方法得到相應(yīng)的計(jì)數(shù)器，起到了簡化電路、精簡儀器的效果；根據(jù)實(shí)際用幾個(gè)與非門代替異或門，以減少所選取的元件種類，達(dá)到生產(chǎn)實(shí)用、經(jīng)濟(jì)性的原理。同時(shí)也使我明白：無論是學(xué)習(xí)生活中，還是工作生產(chǎn)中，只要肯動(dòng)腦筋，想方法，達(dá)到目的的途徑有很多條，找到簡潔有效的途徑正是我們學(xué)習(xí)、思考的原因所在。在此，我謹(jǐn)向胡惟文老師表示衷心的感謝！ 同時(shí)，我還得感謝數(shù)字電子技術(shù)的任課老師付祖清老師。付老師在授課過程中盡職盡責(zé)，講解知識精心獨(dú)到，使我能夠在此基礎(chǔ)上運(yùn)用所學(xué)的知

35、識順利的完成該課題設(shè)計(jì)。在繪制電路原理圖時(shí)，感謝劉波同學(xué)的鼎立支持和幫助。 由于本人水平有限及在倉促的時(shí)間里完成該課題設(shè)計(jì)，其中難免出現(xiàn)漏洞和錯(cuò)誤，敬請各位領(lǐng)導(dǎo)、老師批評指出！ 參考文獻(xiàn)： [1]鬲淑芳主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].陜西:陜西師范大學(xué)出版社,1995年2月 [2]梁延貴主編.計(jì)數(shù)器 分頻器 鎖存器 寄存器 驅(qū)動(dòng)器分冊[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2002年2月 [3]任為民主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京:中央廣播電視大學(xué)出版社,1986年3月 [4]盧結(jié)成,陳力生,田紅民等編.電子電路實(shí)驗(yàn)幾應(yīng)用課題設(shè)計(jì)[M].合肥:中國科技大學(xué)出版社,2002年3月 [5]楊福生.電路邏輯分析與設(shè)計(jì)[M].北京: 人民教育出版社,1981年10月 [6] A.D弗萊德曼.數(shù)字系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì). 北京:北京郵電出版社.1982年3月 [7]Susan A.R Garrod,Robort J.Borns.Digital Logic-Analysiy,Application&Design [M].Holt Rinehart and Winston,Inc,1991