02.设计一个十字路**通灯控制电路。
一、设计要求:
要求:东西方向通行(南北方向禁止通行)——东西向绿灯亮10秒(南北方向红灯亮13秒)后东西向黄灯亮3秒;接着南北方向通行(东西方向禁止通行)——南北向绿灯亮10秒(东西方向禁止通行红灯亮13秒)后东西向黄灯亮3秒;黄灯亮时,发出警告声响。如图下图2所示。
二、设计方案:
1. 设计原理及设计方案选择。
1)计时电路主体由两个13进制计数器和3个j、k触发器构成。
2)第一个计数器在10秒时控制第一个j、k触发器跳转,13秒时控制第二个一个触发器跳转。
第二个计数器在10秒时控制第三个j、k。通过与门和非门控制东西南北红、黄、绿灯电平如下:
时间 1 ~10 10~13 14 ~23 24~26
东西: 红低低高高
绿高低低低。
黄低高低低。
南北:红高高低低。
绿低低高低
黄低低低高
2.元器件选择及参数计算。
1)2个74ls161芯片。
1个555芯片
数个与门和与非门。
1个1000欧电阻、1个71千欧电阻。
1个10uf电容、1个0.01uf电容。
4个红绿灯。
2个蜂鸣器。
2)555电路频率输出计算:
f=1.43/[(1000 + 2 * 71 000)* 0.00001]=1hz
三、设计电路:
电路说明:考虑到**软件中用555跳转得和实际不一样,特加一个单刀双掷开关用“space”键控制,方便老师检测电路。下端为1hz时钟脉冲,上端为555输出端。
四、设计总结:
1. 调试过程中遇到的问题。
1) 在循环完26秒后下一个循环电路的红绿灯乱亮。
2) 用555芯片做时钟脉冲后电路运行时间和实际不一样。
2. 对所遇到问题的分析、处理、解决方法。
1) 分析:在进位的线路上接上电平指示灯,再重新启动,发现是因为第三个jk触发器在26秒内只跳转了一次,所以导致其在第二个循环内q的值相反。
解决方法:将第三个jk触发器改为一个循环内多跳转一次,同时将输出端和其他电路与在一起,使要的效果不变。
2) 分析:可能是软件反应时间跟实际有差别。
解决方法: 多加了一个单刀双掷开关,上端为555输出,下端为标准1hz脉冲。
3. 设计收获和心得体会。
此次大作业,加深了我对时序电路知识的掌握,我对161芯片和jk触发器的功能进一步了解对它们的应用有了更多的想法。还有对出现各种问题时的分析处理能力。为以后设计电路起到了启蒙作用。
今后我会更加努力,在听课的同时更好地利用身边的各种资源,努力在电路方面有更多的进步。
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