課題一交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì)一、概況為了確保十字路口的車(chē)輛順利、暢通地通過(guò)，往往都采用自動(dòng)控制的交通信號(hào)燈來(lái)進(jìn)行指揮。其中紅燈（R）亮表示該條道路禁止通行；黃燈（Y）亮表示停車(chē)；綠燈（G）亮表示允許通行。1.1交通燈控制器系統(tǒng)框圖二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通信號(hào)燈控制器，其要求如下：滿足如圖1.2順序工作流程。圖中設(shè)南北方向的紅、黃、綠燈分別為NSR、NSY、NSG，東西方向的紅、黃、綠燈分別為EWR、EWY、EWG。它們的工作方式，有些必須是并行進(jìn)行的，即南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮。圖1.2交通燈順序工作流程圖2.應(yīng)滿足兩個(gè)方向的工作時(shí)序：即東西方向亮紅燈時(shí)間應(yīng)等于南北方向亮黃、綠燈時(shí)間之和，南北方向亮紅燈時(shí)間應(yīng)等于東西方向亮黃、綠燈時(shí)間之和。時(shí)序工作流程圖見(jiàn)圖3.3所示。圖3.3中，假設(shè)每個(gè)單位時(shí)間為3秒，則南北、東西方向綠、黃、紅燈亮?xí)r間分別為15秒、3秒、18秒，一次循環(huán)為36秒。其中紅燈亮的時(shí)間為綠燈、黃燈亮的時(shí)間之和，黃燈是間歇閃耀。圖1.3交通燈時(shí)序工作流程圖3.十字路口要有數(shù)字顯示，作為時(shí)間提示，以便人們更直觀地把握時(shí)間。具體為：當(dāng)某方向綠燈亮?xí)r，置顯示器為某值，然后以每秒減1計(jì)數(shù)方式工作，直至減到數(shù)為“0”例如：當(dāng)南北方向從紅燈轉(zhuǎn)換成綠燈時(shí)，置南北方向數(shù)字顯示為18，并使數(shù)顯計(jì)數(shù)器開(kāi)始減“1”計(jì)數(shù)，當(dāng)減到綠燈滅而黃燈亮（閃耀）時(shí)，數(shù)顯得值應(yīng)為3，當(dāng)減到“0”時(shí)，此時(shí)黃燈滅，而南北方向的紅燈亮；同時(shí)，使得東西方向的綠燈亮，并置東西方向的數(shù)顯為18。4.可以手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)控制，夜間為黃燈閃耀。5.在完成上述任務(wù)后，可以對(duì)電路進(jìn)行以下幾方面的電路改進(jìn)或擴(kuò)展。（1）在某一方向（如南北）為十字路口主干道，另一方向（如東西）為次干道；主干道由于車(chē)輛、行人多，而次干道的車(chē)輛、行人少，所以主干道綠燈亮的時(shí)間可以選定為次干道綠燈亮?xí)r間的2倍或3倍。（2）用LED發(fā)光二極管模擬汽車(chē)行駛電路。當(dāng)某一方向綠燈亮?xí)r，這一方向的發(fā)光二極管接通，并一個(gè)一個(gè)向前移動(dòng)，表示汽車(chē)在行駛；當(dāng)遇到黃燈亮?xí)r，移位發(fā)光二極管就停止，而過(guò)了十字路口的移位發(fā)光二極管繼續(xù)向前移動(dòng)；紅燈亮?xí)r，則另一方向轉(zhuǎn)為綠燈亮，那么，這一方向的LED發(fā)光二極管就開(kāi)始移位（表示這一方向的車(chē)輛行駛）。課題二、數(shù)字溫度計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)試溫度范圍為0～100℃的數(shù)字溫度計(jì)。二、提示數(shù)字溫度計(jì)一般由溫度傳感器、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換、譯碼顯示等幾個(gè)部分組成。圖2.1是數(shù)字溫度計(jì)的原理圖。圖2.1數(shù)字溫度計(jì)的原理圖（1）溫度傳感器溫度是最普通最基本的物理量，用電測(cè)法測(cè)量溫度時(shí)，首先要通過(guò)溫度傳感器將溫度轉(zhuǎn)換成電量，溫度傳感器有熱膨脹式（雙金屬元件和水銀柱開(kāi)關(guān)），溫差電勢(shì)效應(yīng)電壓式（熱電偶），電阻效應(yīng)式電阻溫度計(jì)（有鉑、鎳及鎳鐵合金和熱敏電阻）。半導(dǎo)體感受式（測(cè)溫電阻、二極管和集成電路器件如AD590）。AD590是一種單片集成的兩端式溫度敏感電流源，它有金屬殼，小型的扁平封裝芯片和不銹鋼等幾種封裝方式，它是一個(gè)電流源，所流過(guò)電流的數(shù)值（μA級(jí)）等于絕對(duì)溫度（Kelvin）的變數(shù)，其激勵(lì)電壓可以從+4V～+30V，適用的溫度范圍從-55℃～+110℃。圖2.2圖2.2AD590應(yīng)用示例（2）溫度的測(cè)量在測(cè)量溫度時(shí)，AD590往往要接到需要電壓輸入的系統(tǒng)中，圖5.2是用兩個(gè)AD590和一個(gè)運(yùn)算放大器進(jìn)行溫度測(cè)量的基本電路，其輸出電壓VO=（T1-T2）50mv/℃，若T2=0℃（3）溫度的數(shù)字顯示運(yùn)算放大器輸出電壓需經(jīng)A/D變換、譯碼器送至數(shù)碼管顯示。應(yīng)注意顯示的溫度數(shù)值與電壓之間的換算關(guān)系。三、設(shè)計(jì)要求（1）查閱資料選擇溫度傳感器。（2）設(shè)計(jì)溫度測(cè)量電路（確定溫度與電壓之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系）。（3）設(shè)計(jì)溫度顯示電路（顯示的數(shù)字應(yīng)反映被測(cè)量的溫度）。（4）畫(huà)出數(shù)字溫度計(jì)電路圖，讀數(shù)范圍0～100℃，讀數(shù)穩(wěn)定。四、提供器材（1）溫度傳感器AD590等。（2）運(yùn)算放大器μA7411片。（3）模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC08091片。（4）譯碼器：（自選）需將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼。（5）BCD碼的七段碼顯示器74LS483片。（6）數(shù)碼管（共陰性）3只。（7）電阻、電容若干。（8）555定時(shí)器1片。（9）面包板2塊。課題三、多路防盜報(bào)警電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)多路防盜報(bào)警電路，要求：輸入電壓：DC12V。輸出信號(hào)：同時(shí)驅(qū)動(dòng)LED和繼電器。具有延時(shí)觸發(fā)功能。具有顯示報(bào)警地點(diǎn)功能。可以根據(jù)需要隨時(shí)擴(kuò)展報(bào)警路數(shù)。提示多路報(bào)警器采用多路輸入、同一報(bào)警輸出方式實(shí)現(xiàn)。輸入端帶延時(shí)觸發(fā)功能，一麻痹盜賊。多路報(bào)警器原理框圖如圖3.1圖3.1多路報(bào)警器原理框圖參考電路如圖3.2所示，包括：（1）觸發(fā)電路：按鍵S代表報(bào)警輕觸開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)按下時(shí)，電容C1經(jīng)電阻R1充電，實(shí)現(xiàn)延時(shí)觸發(fā)電路；再經(jīng)過(guò)三極管BG放大，驅(qū)動(dòng)晶體管Q，點(diǎn)亮LAMP-1指示燈，指示報(bào)警，同時(shí)信號(hào)經(jīng)過(guò)二極管D觸發(fā)后續(xù)報(bào)警電路。（2）報(bào)警電路：報(bào)警電路由NE555和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。圖3.2多路報(bào)警器參考電路課題四、電梯控制電路設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易4層電梯控制電路。二、提示電梯控制器是控制電梯按顧客的要求自動(dòng)上下的裝置。三、任務(wù)和要求（1）觀察電梯的工作過(guò)程，描述出所設(shè)計(jì)電梯控制電路的邏輯功能。（2）電梯升降一層所需時(shí)間可自行設(shè)計(jì)。（3）能記憶電梯內(nèi)、外的所有請(qǐng)求信號(hào)，并按照電梯運(yùn)行規(guī)則按順序響應(yīng)，每個(gè)信號(hào)保留至執(zhí)行后消失。四、可以選用的元器件EPM7128S、555定時(shí)器、共陰極七段數(shù)碼管、74LS48、發(fā)光二極管、按鍵開(kāi)關(guān)、電阻、電容。課題五、倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器的用途很廣泛。它可以用做定時(shí)，控制被定時(shí)的電器的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)或者定時(shí)關(guān)，最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為999分鐘。它還可以用做倒計(jì)時(shí)記數(shù)，最長(zhǎng)記時(shí)時(shí)間為999秒，有三位數(shù)碼管