电工电子技术 课件 7任务一、交通信号灯的故障检测电路分析

任务一、交通信号灯的故障检测电路分析电工电子技术

黄燕华任务导学在出行过程中是否遇到过交通信号灯出现故障?描述你遇到的故障现象，还有哪些你认为有可能会出现的交通灯故障现象?任务导学举例：在十字路口的交通信号灯中，若出现双向都是绿灯的情况即为故障情况，交通灯出现故障的时候将不能指导行人和车辆，将会造成交通拥堵甚至交通事故，所以我们要尽量避免交通信号灯的故障现象。任务情境现有一城乡街道的十字交叉路口处南北方向和东西方向各设置一组红、黄、绿交通信号灯，正常情况下交通信号灯的工作顺序是:东西方向绿灯亮的时间为25s，绿灯闪亮3s，黄灯亮的时间为2s，红灯亮的时间为30s，同时，南北方向为红灯30s，绿灯25s，绿灯闪亮3s,黄灯2s，除此以外的都属于故障状态，简要分析十字路口交通信号灯的故障检测电路。任务实施１)双方向交通信号灯的正常工作状态见表７-１在此交通信号灯的故障检测电路中涉及几个逻辑输入变量?分别是什么?这些变量总计可以组成几种输入状态?南北信号红灯亮绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮

时间（秒）302532东西信号绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮红灯亮

时间（秒）253230十字路口交通信号灯的工作2）双方向交通信号灯故障检测电路中输入变量的组合状态数量较多，如何分析才不会重复或者漏掉其中的某种状态？(提示:逻辑变量的状态和二进制的“０”，“１”对应，因此状态的种类是否也可以采用二进制的形式有规律地列出？)3）在分析逻辑电路时需要先对逻辑变量进行必要的规定，确定逻辑变量的个数并用符号表示各逻辑变量，确定用符号“０”和“１”来表示不同的逻辑状态。对双方向交通信号灯的输入、输出变量进行分析，完成表7-2。4）根据表７-１，分析双方向交通信号灯故障检测电路中的故障的状态。十字路口交通信号灯的工作南北信号红灯亮绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮

时间（秒）302532东西信号绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮红灯亮

时间（秒）2532305）分析双向交通信号灯状态的前十种组合(０~９)情况填入表７-３中，分析前十种状态中有无故障状态。(提示:将逻辑组合状态按照十进制的０~９转换为对应二进制，再对应看各组合是否属于故障状态)十字路口双向交通信号灯真值表知识链接一、二进制计数制二、码制及8421BCD码

一、二进制计数制电工电子技术

黄燕华1.十进制进位规律：“逢十进一”数制几种常用的进位计数制

数制，也称计数制，是用一种固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。在日常生活中，人们最熟悉的是十进制，而在数字系统中广泛使用的是二进制、八进制和十六进制。基数=10：0～9共十个数码权:10i

：i为数字所在位置的序号,个位序号为0任意一个十进制数

N可以表示为：

式中ai是第i位的数值，它可能是0～9中的任意数码，n表示整数部分的位数，m表示小数部分的位数，10i表示数码在不同位置的大小，称为位权。(1234.56)10＝1×103＋2×102＋3×101＋4×100＋5×10

1＋6×10

2十进制数1234.56可表示成多项式形式：2.二进制进位规律：“逢二进一”

0+0=01+0=10+1=11+1=10基数=2：0和1两个数码权:2i

i109876542i1024512256128643216i3210-1-2-32i84210.50.250.125二进制数1011.01可以表示成多项式形式：(1011.01)2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2

1＋1×2

2任意一个二进制数可表示为

式中ai是第i位的数值，它可能是0、1中的任意数码，n表示整数部分的位数，m表示小数部分的位数，2i表示数码在不同位置的大小，称为位权。

二进制数位数较多，读写不方便；有些场合为了方便读写，常用八进制和十六进制。数制间的转换1.非十进制数到十进制数的转换

非十进制数转换成十进制数一般采用的方法是按权相加，这种方法是按照十进制数的运算规则，将非十进制数各位的数码乘以对应的权再累加起来。(1101.101)2＝1×23＋1×22＋0×21+1×20＋1×2

1＋0×2

2+1×2

3

＝(13.625)10例将(1101.101)2和(6E.4)16转换成十进制数。2.十进制数到非十进制数的转换将十进制数转换成非十进制数时，必须对整数部分和小数部分分别进行转换。整数部分的转换一般采用“除基取余”法，小数部分的转换一般采用“乘基取整”法。(6E.4)16＝6×161+14×160＋4×16

1

＝(110.25)10将(41)10转换成二进制数和八进制数。例5/2＝2余数为1，a3＝11/2＝0余数为1，最高位a5＝120/2＝10余数为0，a1＝010/2＝5余数为0，

a2＝02/2＝1余数为0，

a4＝041/2＝20余数为1，最低位a0＝1所以，(41)10＝(a5a4a3a2a1a0)2＝(101001)2(1)十进制整数转换成非十进制整数二、码制及8421BCD码电工电子技术

黄燕华码制及8421BCD码

在数字电路及计算机中，用二进制数表示十进制数或其它特殊信息如字母、符号等的过程称为编码。

用4位二进制数表示1位十进制数的编码叫做二-十进制编码（BinaryCodedDecimal），也称为BCD码。常用的BCD码有8421码、5421码、余三码等。8421BCD码8421BCD码是用4位二进制数0000到1001来表示十进制数的0~9。它的每一位都有固定的权，从高位到低位的权值分别为8、4、2、1。0000~1001为8421BCD码，而1010~1111为伪码。将十进制数947.35转换成8421BCD码。(947.35)10＝(100101000111.00110101)8421BCD例需要注意的是：8421BCD码中不允许出现1010-1111六种组合，因为没有十进制数字符号与其对应。用8421BCD码制编制的代码见表7-5。8421BCD码任务实施１)双方向交通信号灯的正常工作状态见表７-１在此交通信号灯的故障检测电路中涉及几个逻辑输入变量?分别是什么?这些变量总计可以组成几种输入状态?南北信号红灯亮绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮

时间（秒）302532东西信号绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮红灯亮

时间（秒）253230十字路口交通信号灯的工作2）双方向交通信号灯故障检测电路中输入变量的组合状态数量较多，如何分析才不会重复或者漏掉其中的某种状态？(提示:逻辑变量的状态和二进制的“０”，“１”对应，因此状态的种类是否也可以采用二进制的形式有规律地列出？)3）在分析逻辑电路时需要先对逻辑变量进行必要的规定，确定逻辑变量的个数并用符号表示各逻辑变量，确定用符号“０”和“１”来表示不同的逻辑状态。对双方向交通信号灯的输入、输出变量进行分析，完成表7-2。4）根据表７-１，分析双方向交通信号灯故障检测电路中的故障的状态。十字路口交通信号灯的工作南北信号红灯亮绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮

时间（秒）302532东西信号绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮红灯亮

时间（秒）253230因十字路口交通信号灯总共有64种组合，这64种中包含有正常状态和故障状态，因正常状态较故障状态的组合数量较少，所以我们把正常状态分析完剩下的就是故障状态，根据正常工作状态表可知正常状态总共有4种，分别是①南北方向红灯亮、绿灯黄灯暗，东西方向绿灯亮、黄灯红灯暗；②南北方向红灯亮、绿灯黄灯暗，东西方向黄灯亮