電工電子技術(shù) 課件 7任務(wù)一、交通信號(hào)燈的故障檢測(cè)電路分析

任務(wù)一、交通信號(hào)燈的故障檢測(cè)電路分析電工電子技術(shù)

黃燕華任務(wù)導(dǎo)學(xué)在出行過(guò)程中是否遇到過(guò)交通信號(hào)燈出現(xiàn)故障?描述你遇到的故障現(xiàn)象，還有哪些你認(rèn)為有可能會(huì)出現(xiàn)的交通燈故障現(xiàn)象?任務(wù)導(dǎo)學(xué)舉例：在十字路口的交通信號(hào)燈中，若出現(xiàn)雙向都是綠燈的情況即為故障情況，交通燈出現(xiàn)故障的時(shí)候?qū)⒉荒苤笇?dǎo)行人和車(chē)輛，將會(huì)造成交通擁堵甚至交通事故，所以我們要盡量避免交通信號(hào)燈的故障現(xiàn)象。任務(wù)情境現(xiàn)有一城鄉(xiāng)街道的十字交叉路口處南北方向和東西方向各設(shè)置一組紅、黃、綠交通信號(hào)燈，正常情況下交通信號(hào)燈的工作順序是:東西方向綠燈亮的時(shí)間為25s，綠燈閃亮3s，黃燈亮的時(shí)間為2s，紅燈亮的時(shí)間為30s，同時(shí)，南北方向?yàn)榧t燈30s，綠燈25s，綠燈閃亮3s,黃燈2s，除此以外的都屬于故障狀態(tài)，簡(jiǎn)要分析十字路口交通信號(hào)燈的故障檢測(cè)電路。任務(wù)實(shí)施１)雙方向交通信號(hào)燈的正常工作狀態(tài)見(jiàn)表７-１在此交通信號(hào)燈的故障檢測(cè)電路中涉及幾個(gè)邏輯輸入變量?分別是什么?這些變量總計(jì)可以組成幾種輸入狀態(tài)?南北信號(hào)紅燈亮綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮

時(shí)間（秒）302532東西信號(hào)綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮紅燈亮

時(shí)間（秒）253230十字路口交通信號(hào)燈的工作2）雙方向交通信號(hào)燈故障檢測(cè)電路中輸入變量的組合狀態(tài)數(shù)量較多，如何分析才不會(huì)重復(fù)或者漏掉其中的某種狀態(tài)？(提示:邏輯變量的狀態(tài)和二進(jìn)制的“０”，“１”對(duì)應(yīng)，因此狀態(tài)的種類(lèi)是否也可以采用二進(jìn)制的形式有規(guī)律地列出？)3）在分析邏輯電路時(shí)需要先對(duì)邏輯變量進(jìn)行必要的規(guī)定，確定邏輯變量的個(gè)數(shù)并用符號(hào)表示各邏輯變量，確定用符號(hào)“０”和“１”來(lái)表示不同的邏輯狀態(tài)。對(duì)雙方向交通信號(hào)燈的輸入、輸出變量進(jìn)行分析，完成表7-2。4）根據(jù)表７-１，分析雙方向交通信號(hào)燈故障檢測(cè)電路中的故障的狀態(tài)。十字路口交通信號(hào)燈的工作南北信號(hào)紅燈亮綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮

時(shí)間（秒）302532東西信號(hào)綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮紅燈亮

時(shí)間（秒）2532305）分析雙向交通信號(hào)燈狀態(tài)的前十種組合(０~９)情況填入表７-３中，分析前十種狀態(tài)中有無(wú)故障狀態(tài)。(提示:將邏輯組合狀態(tài)按照十進(jìn)制的０~９轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)二進(jìn)制，再對(duì)應(yīng)看各組合是否屬于故障狀態(tài))十字路口雙向交通信號(hào)燈真值表知識(shí)鏈接一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)制二、碼制及8421BCD碼

一、二進(jìn)制計(jì)數(shù)制電工電子技術(shù)

黃燕華1.十進(jìn)制進(jìn)位規(guī)律：“逢十進(jìn)一”數(shù)制幾種常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制

數(shù)制，也稱(chēng)計(jì)數(shù)制，是用一種固定的符號(hào)和統(tǒng)一的規(guī)則來(lái)表示數(shù)值的方法。在日常生活中，人們最熟悉的是十進(jìn)制，而在數(shù)字系統(tǒng)中廣泛使用的是二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制。基數(shù)=10：0～9共十個(gè)數(shù)碼權(quán):10i

：i為數(shù)字所在位置的序號(hào),個(gè)位序號(hào)為0任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)

N可以表示為：

式中ai是第i位的數(shù)值，它可能是0～9中的任意數(shù)碼，n表示整數(shù)部分的位數(shù)，m表示小數(shù)部分的位數(shù)，10i表示數(shù)碼在不同位置的大小，稱(chēng)為位權(quán)。(1234.56)10＝1×103＋2×102＋3×101＋4×100＋5×10

1＋6×10

2十進(jìn)制數(shù)1234.56可表示成多項(xiàng)式形式：2.二進(jìn)制進(jìn)位規(guī)律：“逢二進(jìn)一”

0+0=01+0=10+1=11+1=10基數(shù)=2：0和1兩個(gè)數(shù)碼權(quán):2i

i109876542i1024512256128643216i3210-1-2-32i84210.50.250.125二進(jìn)制數(shù)1011.01可以表示成多項(xiàng)式形式：(1011.01)2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2

1＋1×2

2任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)可表示為

式中ai是第i位的數(shù)值，它可能是0、1中的任意數(shù)碼，n表示整數(shù)部分的位數(shù)，m表示小數(shù)部分的位數(shù)，2i表示數(shù)碼在不同位置的大小，稱(chēng)為位權(quán)。

二進(jìn)制數(shù)位數(shù)較多，讀寫(xiě)不方便；有些場(chǎng)合為了方便讀寫(xiě)，常用八進(jìn)制和十六進(jìn)制。數(shù)制間的轉(zhuǎn)換1.非十進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換

非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)一般采用的方法是按權(quán)相加，這種方法是按照十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則，將非十進(jìn)制數(shù)各位的數(shù)碼乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)再累加起來(lái)。(1101.101)2＝1×23＋1×22＋0×21+1×20＋1×2

1＋0×2

2+1×2

3

＝(13.625)10例將(1101.101)2和(6E.4)16轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。2.十進(jìn)制數(shù)到非十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成非十進(jìn)制數(shù)時(shí)，必須對(duì)整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換。整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換一般采用“除基取余”法，小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換一般采用“乘基取整”法。(6E.4)16＝6×161+14×160＋4×16

1

＝(110.25)10將(41)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)。例5/2＝2余數(shù)為1，a3＝11/2＝0余數(shù)為1，最高位a5＝120/2＝10余數(shù)為0，a1＝010/2＝5余數(shù)為0，

a2＝02/2＝1余數(shù)為0，

a4＝041/2＝20余數(shù)為1，最低位a0＝1所以，(41)10＝(a5a4a3a2a1a0)2＝(101001)2(1)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成非十進(jìn)制整數(shù)二、碼制及8421BCD碼電工電子技術(shù)

黃燕華碼制及8421BCD碼

在數(shù)字電路及計(jì)算機(jī)中，用二進(jìn)制數(shù)表示十進(jìn)制數(shù)或其它特殊信息如字母、符號(hào)等的過(guò)程稱(chēng)為編碼。

用4位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)的編碼叫做二-十進(jìn)制編碼（BinaryCodedDecimal），也稱(chēng)為BCD碼。常用的BCD碼有8421碼、5421碼、余三碼等。8421BCD碼8421BCD碼是用4位二進(jìn)制數(shù)0000到1001來(lái)表示十進(jìn)制數(shù)的0~9。它的每一位都有固定的權(quán)，從高位到低位的權(quán)值分別為8、4、2、1。0000~1001為8421BCD碼，而1010~1111為偽碼。將十進(jìn)制數(shù)947.35轉(zhuǎn)換成8421BCD碼。(947.35)10＝(100101000111.00110101)8421BCD例需要注意的是：8421BCD碼中不允許出現(xiàn)1010-1111六種組合，因?yàn)闆](méi)有十進(jìn)制數(shù)字符號(hào)與其對(duì)應(yīng)。用8421BCD碼制編制的代碼見(jiàn)表7-5。8421BCD碼任務(wù)實(shí)施１)雙方向交通信號(hào)燈的正常工作狀態(tài)見(jiàn)表７-１在此交通信號(hào)燈的故障檢測(cè)電路中涉及幾個(gè)邏輯輸入變量?分別是什么?這些變量總計(jì)可以組成幾種輸入狀態(tài)?南北信號(hào)紅燈亮綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮

時(shí)間（秒）302532東西信號(hào)綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮紅燈亮

時(shí)間（秒）253230十字路口交通信號(hào)燈的工作2）雙方向交通信號(hào)燈故障檢測(cè)電路中輸入變量的組合狀態(tài)數(shù)量較多，如何分析才不會(huì)重復(fù)或者漏掉其中的某種狀態(tài)？(提示:邏輯變量的狀態(tài)和二進(jìn)制的“０”，“１”對(duì)應(yīng)，因此狀態(tài)的種類(lèi)是否也可以采用二進(jìn)制的形式有規(guī)律地列出？)3）在分析邏輯電路時(shí)需要先對(duì)邏輯變量進(jìn)行必要的規(guī)定，確定邏輯變量的個(gè)數(shù)并用符號(hào)表示各邏輯變量，確定用符號(hào)“０”和“１”來(lái)表示不同的邏輯狀態(tài)。對(duì)雙方向交通信號(hào)燈的輸入、輸出變量進(jìn)行分析，完成表7-2。4）根據(jù)表７-１，分析雙方向交通信號(hào)燈故障檢測(cè)電路中的故障的狀態(tài)。十字路口交通信號(hào)燈的工作南北信號(hào)紅燈亮綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮

時(shí)間（秒）302532東西信號(hào)綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮紅燈亮

時(shí)間（秒）253230因十字路口交通信號(hào)燈總共有64種組合，這64種中包含有正常狀態(tài)和故障狀態(tài)，因正常狀態(tài)較故障狀態(tài)的組合數(shù)量較少，所以我們把正常狀態(tài)分析完剩下的就是故障狀態(tài)，根據(jù)正常工作狀態(tài)表可知正常狀態(tài)總共有4種，分別是①南北方向紅燈亮、綠燈黃燈暗，東西方向綠燈亮、黃燈紅燈暗；②南北方向紅燈亮、綠燈黃燈暗，東西方向黃燈亮