智能交通灯控制系统试题

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1、《电子产品装配与调试》试题题目：智能交通灯控制系统完成时间：4小时工位号：日期：第一部分电路说明部分一、电路功能概述此系统为数字电路搭建的智能交通灯控制系统，模拟一个东西和南北方向的汇合点形成的十字路口（包括人行通道），在交叉路口的每个入口都设有红黄绿三种信号灯（红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示允许通行，黄灯亮表示提醒），并且用4组数码管显示十字路口两个方向剩余的通行时间。人行通道也设有红绿信号灯。系统可以通过模式选择键选择工作在白天还是夜晚。具体实现过程：白天夜晚南北方向绿灯亮20s南北方向黄灯闪烁4s东西南北方向四个黄灯闪烁其他都不亮东西方向红灯亮24s人行道南北方向绿灯亮24s人行道东西方

2、向红灯亮24s南北方向红灯亮24s东西方向绿灯亮20s东西方向黄灯闪烁4s人行道东西方向绿灯亮24s人行道南北方向红灯亮24s二、单元数字电路介绍1、秒脉冲发生器的设计由NE555构成的多谐振荡器来输出周期为1s的矩形脉冲，555定时器构成多谐振荡器时，频率为：f = 1 / T = 1.44 / (R1 + 2R2)*C图1：典型电路图2：应用电路2、4分频器的设计由CD4013双D触发器构成4分频器来输出周期为4s的矩形脉冲。CD4013由2个D触发器构成，每个触发器都有各自的清零和置位输入端，以及互补的Q和Q输出端。当555多谐振荡器有1秒脉冲输入到第一个D触发器D端时，在上升沿时刻，D

3、端的输入信号传送到Q输出端，直到第二个上升沿时刻，再输出，从而第一个D触发器输出2秒，再把2秒输入到第二个D触发器D端时，在上升沿时刻，D的输入信号传送到Q输出端，直到第二个上升沿时刻，再输出，从而实现4秒。应用电路图如下图3所示。图3：4分频器电路3、灯控电路：移位寄存器（74LS164）（1）74LS164是8位并行输出高速移位寄存器，其功能说明如下：引脚符号名称AB数据输入端CLK时钟信号输入端（上升沿触发）MR主复位信号输入（低电平有效）Q0—Q7输出端图4：74LS164引脚图数据串行输入，并从八个触发器输出端并行输出。一个两输入端（A或B）“与”门接收并行数据，AB中任一端都可用

4、作高电平有效的“允许”输入端，而另一端则作为数据输入端。AB两端若有一端不使用，则次端必须接高电平，或两个输入端连接在一起。时钟信号（CP）每次从低电平跳变到高电平，寄存器数据右移一位，并把在时钟脉冲上升沿之前在“与”门输入端上的数据送进Q0，主复位信号（MR）对于其他输入信号有优先权。当MR为低电平时，寄存器被异步清零，所有Q输出被强置为低电平。图5：74LS164的真值表（2）灯控电路工作流程设十字路口南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG，东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。工作流程为：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮；南北方向红

5、灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮，为一个循环。即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。时序工作流程图见图6所示。采用每个单位时间为4秒，则南北、东西方向绿、黄、红时间分别为20秒、4秒、24秒，一次循环48秒。其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯的时间之和，黄灯是间歇闪耀。1234567891011121234CP（T=4S）NSGNSYNSREWREWGEWY图6：工作流程图根据系统工作流程可以列出下列真值表：图7：真值表根据真值表可以列出下列逻辑表达式：南北方向：绿灯：NSG=QAQF黄灯：NSY=QAQF红灯：

6、NSR=QA东西方向：绿灯：EWG=QAQF黄灯：EWY=QAQF红灯：EWR=QA由于黄灯要求闪耀几次，所以用时标1s和EWY或NSY黄灯信号相“与”即可。同时加入了夜晚模式，即在夜晚时只有黄灯以1hz的频率闪烁，现进行细化如下：设十字路口向北方向的红、黄、绿灯分别为NR0、NY0、NG0，向南方向的红、黄、绿灯分别为SR0、SY0、SG0，南北方向两人行通道的红灯分别为SR1、SR2、NR1、NR2，南北方向两人行通道的绿灯分别为SG1、SG2、NG1、NG2。向西方向的红、黄、绿灯分别为WR0、WY0、WG0，向东方向的红、黄、绿灯分别为ER0、EY0、EG0，东西方向两人行通道的红灯分

7、别为ER1、ER2、ER1、ER2，东西方向两人行通道的绿灯分别为WG1、WG2、WG1、WG2。清零端设为：CLR1hz脉冲设为F1加入选择模式和黄灯闪烁功能后，可以对每个指示灯列出下列逻辑表达式：NR0=SR0=WG1=WG2=EG1=EG2=CLR*QANY0=SY0=（QAQF+CLR）F1NG0=SG0=CLR*QAQFWR1=WR2=ER1=ER2=CLR*QAWR0=ER0=NG1=