交通信號(hào)控制器 電子技術(shù)等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 制電路邏輯圖 7 其中兩個(gè) JK 觸發(fā)器可選用一塊雙 JK 觸發(fā)器 74LS112 集成塊。 40 秒轉(zhuǎn)為主紅燈、支黃燈亮的狀態(tài)。 60 秒后轉(zhuǎn)為主黃燈、支紅燈亮的狀態(tài)。待規(guī)定的黃燈切換時(shí)間過，計(jì)時(shí)器向主控制器發(fā)出信號(hào)，使其轉(zhuǎn)入“狀態(tài) 3”，使“主紅燈”和“支綠燈”亮，表明支干道車輛可以通行。 控制電路的 工作原理 控制電路的組成 要實(shí)現(xiàn)上述交叉路口信號(hào)燈的自動(dòng)控制 ,要求控制電路由以下幾個(gè)部分組成 : 時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器 :按設(shè)計(jì)要求產(chǎn)生穩(wěn)定的“秒”脈沖信號(hào)，確保整個(gè)電路裝置同步工作和實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、定時(shí)控制； 記時(shí)器：按設(shè)計(jì)要求首先得到“秒”脈沖信號(hào)。每邊都安裝有紅、綠、黃三色燈，指揮著車輛的通行與停止 。在生產(chǎn)工作中的運(yùn)用生產(chǎn)的觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性的原理進(jìn)行思考問題。雖然大中城市中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制交通信號(hào)燈，使交通管理的面貌煥然一新，給人們的生活帶來了很大的便利。這里我們所用的主控器是由兩個(gè) JK 觸發(fā)器組成的。 1 交通信號(hào)控制器 摘要： 由適當(dāng)?shù)恼袷幤鳟a(chǎn)生一穩(wěn)定的時(shí)鐘脈沖，對(duì)它進(jìn)行分頻后，得到周期為一秒的時(shí)鐘脈沖。 P、 S、 L 信號(hào)是否向主控器傳輸由主控器所處的狀態(tài)決定。實(shí)現(xiàn)紅綠燈的自動(dòng)指揮是城市交通管理自動(dòng)化的重要課題。培養(yǎng) 良好的查閱工具書、參考文獻(xiàn)習(xí)慣。 2．交通信號(hào)燈控制電路的設(shè)計(jì) 有一主干道和支干道的十字路口如圖（ 1）所示。支干道通行時(shí)亮綠燈，時(shí)間為 40 秒，此時(shí)主干道亮紅燈； （ 3）每次由綠燈便紅燈的轉(zhuǎn)換過程中要先亮?xí)r間為 5 秒的黃燈作為過渡； （ 4）重點(diǎn)要求設(shè)計(jì)出主控器、計(jì)時(shí)器、譯碼器和時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，并搭接實(shí)際電路、進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)整體控制電路的要求。待亮“主綠燈”時(shí)間過，轉(zhuǎn)入“狀態(tài) 2”，譯碼電路使“主黃燈”和“支紅燈”亮，保證在支干道通行前主干道的車輛停止運(yùn)行。 各單元電路設(shè)計(jì) 主控制電路的設(shè)計(jì) 主、支干道紅、綠、黃燈的四種可能情況： （ 1） 主綠燈和支紅燈亮 —— 主干道通行； （ 2） 主黃燈和支紅燈亮 —— 主干道停車； （ 3） 主紅燈和支紅綠亮 —— 支干道通行； （ 4） 主紅燈和支紅燈亮 —— 支干道停車； 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 按照設(shè)計(jì)要求，我們從主綠燈、支紅燈亮?xí)r開始記時(shí)，在未過 60 秒的時(shí)間過 程中保持主綠燈、支紅燈亮的狀態(tài)。在未過 40秒的時(shí)間過程中保持主紅燈、支綠亮的狀態(tài)。然后依此順序不斷的循環(huán)轉(zhuǎn)換。 P 信號(hào)的產(chǎn)生與五分頻器的選用 在這里我們選用異步十進(jìn)制加法器構(gòu)成的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)五進(jìn)制計(jì)數(shù)，達(dá)到五分頻的目的。 計(jì)數(shù) 8 當(dāng) Rd Rd2 和 S9(1)、 S9(2)輸入中有低電平時(shí)，使與非門 G G2 的輸出全為高電 平，各觸發(fā)器則執(zhí)行 JK 觸發(fā)器的邏輯功能，電路可按不同的方式實(shí)現(xiàn)二 — 五 — 十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。按設(shè)計(jì)要求頻率信號(hào) P是否向主控器傳送，何時(shí)向主控器傳送由主控器所處狀態(tài)決定。 在這里我們選用四位二進(jìn)制同步加法器 74LS161 構(gòu)成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)八進(jìn)制計(jì)數(shù)，達(dá)到八分頻的目的。他的作用不受 CP 脈沖的影響。高電平有效，即通常處于低電平，出現(xiàn)進(jìn)位信號(hào)時(shí)為高電平，進(jìn)位信號(hào)為正脈沖。 A、 B、 C、 D：輸入數(shù)據(jù)端 預(yù)置時(shí)，向各輸入數(shù)據(jù)端輸入數(shù)據(jù)，就可以使相應(yīng)的輸出端QA、 QB、 QC、 QD 的狀態(tài)為輸入端的數(shù)據(jù)。 ET、 EP：使能端。計(jì)數(shù)器從 QDQCQBQA=0000 狀態(tài)開始計(jì)數(shù)，經(jīng)過 7 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后變成 QDQCQBQA=0111狀態(tài)，即 QC、 QB、 QA 均為高電平時(shí)，通過反相器 21 及與非門 i、 j 輸出低電平信號(hào)給預(yù)置控制端 Ld ，使計(jì)數(shù)器處于預(yù)置數(shù)工作狀態(tài)，待第八個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來時(shí)，預(yù)置ABCD=0000，使計(jì)數(shù)器復(fù)位，構(gòu)成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 S 信號(hào)的產(chǎn)生邏輯圖如圖（ 15）所示 ： 圖（ 15） S 信號(hào)產(chǎn)生的邏輯圖 11 L 信號(hào)的產(chǎn)生 與十二分頻器的選用 同理，由集成塊 74LS290 的 8 腳 QD 輸出的 5 秒的頻率信號(hào)，經(jīng)十二分頻后可得到周期為 60 秒的頻率信號(hào)。 CPB：六分頻 器時(shí)鐘輸入端；在進(jìn)行十二分頻時(shí)， QA 與 CPB 相連。 R R2：異步清零端，高電平有效，即該兩端同時(shí)為高電平時(shí)分頻器清零。受主控器所處狀態(tài)控制，當(dāng)主控器狀態(tài) S2=Q1Q2＝ 00 時(shí)，控制門 f 打開，同時(shí)使得控制門 17 打開，向主控器傳輸 L 信號(hào)。而且這種電路增大了門 2 的傳輸延遲時(shí)間（ RC 網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間與門 2 延遲時(shí)間之和），有助于獲得較低的振蕩頻率。由于 電容 C 上的電壓不能突變， V3電平也會(huì)隨 V1 產(chǎn)生負(fù)突變，從而使 V4 由低電平變成高電平。但電容 C 上的電荷通過電阻 R向門 2 的飽和輸出管放電，使 V3逐漸變低，直到下降到閥值電壓 VT，使 V4再回到高電平。 14 整體電路圖 （附后：圖（ 21）） 電路調(diào)試步驟與方法 在實(shí)驗(yàn)箱上搭接電路 接各單元電路的設(shè)計(jì)方案搭接主控制器、計(jì)時(shí)器、譯碼電路和秒脈沖信號(hào)發(fā)生器。調(diào)試譯碼電路時(shí)，用六只發(fā)光二極管作為 R、 Y、 G、 r、 y、 g 六只燈，看六只發(fā)光二極管是否按要求 發(fā)光。 Ⅰ～Ⅳ 用與門 74LS08 實(shí)現(xiàn)。 15 圖（ 21）整體電路圖 16 致謝 在完成這篇課題設(shè)計(jì)的過程中，指導(dǎo)老師胡惟文老師不辭勞苦，不厭其煩的對(duì)我耐心指導(dǎo)和精心點(diǎn)撥。付老師在授課過程中盡職盡責(zé)，講解知識(shí)精心獨(dú)到，使我能夠在此基礎(chǔ)上運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)順利的完成該課題設(shè)
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