数电实验讲义（修改）东华理工大学 - 图文(8)

实验十 交通信号灯实时控制

一、实验目的

掌握计数、比较、单稳触发器及时序电路的综合运用。

二、实验内容

试设计一个十字交叉路口(一条马路东西方向，一条马路南北方向)，交通信号灯逻辑控制电路。其总任务是使两个方向交通畅通。分任务是：

（1）东西方向绿灯接通，南北方向红灯接通；（50s） （2）东西方向黄灯接通，南北方向黄灯接通；(4s) （3）南北方向绿灯接通，东西方向红灯接通。(30s) 假定在距离交叉路口中心某段距离内（如50m），可以通过某种敏感元件和计数装置统计出两个方向路口的车辆数（分别给出）。并随时给出两个方向在这段距离内车辆数的比较结果。在条件相同的情况下，优先保证东西方向的先通行。

我国交通灯规则为绿灯通行，黄灯准备，红灯禁止通行。假定黄灯淮备时间为4s。 提示：

1.计数器应该做减法；

2.只统计在一个方向两个（左右）50m内尚存的车辆，己通过去的随时减去，刚进入该区的随时加进去。

三、实验要求

1.按照任务要求和实验室提供的器材选择设计方案，设计出逻辑图； 2.拟定实验方法和步骤；

3.根据所设计的逻辑图提出器材清单。

四、实验报告

1.写出设计方案与设计过程； 2.画出完整的逻辑图；

3.记录实验结果并加以讨论。

五、实验器材

根据设计电路，自选器件。

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实验十一 数字式频率计

一、实验目的

掌握计数器、译码显示器、锁存器、时基电路及时序电路的综合运用。

二、实验内容

频率是指单位时间内信号振动的次数。从测量的角度看，即在标准时间内，测得的被测信号的脉冲数。其测量的频率的方框图如下图所示。

数字频率计的工作过程是：被测信号fx经脉冲形成电路整形，变成脉冲波形，其周期Tx与被测信号的周期相同。时基电路输出标准时间信号，设其高电平持续时间为1s，则计数器的计数时间就为1s，计数器计得的脉冲数N就是被测信号的频率。逻辑控制单元的作用有两个：其一，产生清零脉冲，使计数器每次从零开始计数；其二，产生锁存信号，使显示器上的数字稳定不变。

译码显示器逻辑控制锁存器计数器闸门电路时基电路脉冲形成电路fx图11-1 数字式频率计原理框图

三、设计要求

（1）被测信号为矩形脉冲信号，0~4V； （2）显示的频率范围为0000~9999Hz； （3）测量精度为?1Hz；

（4）用四位LED数码管显示频率数值。

四、实验报告

1.写出设计方案与设计过程，要求设计优化，电路器件少，功能多，成本低； 2.画出完整的逻辑图；

3.记录实验结果并加以讨论（尤其是实验过程中出现的问题和故障排除的分析）；

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4.写出设计性实验报告。

五、实验器材

根据设计电路，自选器件。

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课程设计部分- 35 -

第二部分