【文章內(nèi)容簡介】 、支干道黃等的時間均為N3，按主支干道通行的時間來看，設(shè)置N1﹥N2﹥N3。系統(tǒng)工作流程圖如圖所示。圖22 系統(tǒng)工作流程圖要實現(xiàn)上述交通信號燈的自動控制，則要求控制電路由時鐘信號發(fā)生器、計數(shù)器、主控制器、信號燈譯碼驅(qū)動電路和數(shù)字顯示譯碼驅(qū)動電路等幾部分組成，整機電路的原理框圖如圖所示。四個路口設(shè)有紅、黃、綠三色燈和兩位8421BCD碼的計數(shù)、譯碼顯示器。 7 圖23 交通信號燈控制原理電路框圖十字路口車輛運行情況只有4種可能：1）設(shè)開始時主干道通行，支干道不通行，這種情況下主綠燈和支紅燈亮，持續(xù)時間為60s。2）60s后，主干道停車，支干道仍不通行，這種情況下主黃燈和支紅燈亮，持續(xù)時間為5s。3）5s后，主干道不通行，支干道通行，這種情況下主紅燈和支綠燈亮，持續(xù)時間為50s。4）50s后，主干道仍不通行，支干道停車，這種情況下主紅燈和支黃燈亮，持續(xù)時間為5s。5s后又回到第一種情況，如此循環(huán)反復(fù)。因此，要求主控制電路也有4種狀態(tài)，設(shè)這4種狀態(tài)依次為：S0、SSS3。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示。圖24 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖3 主控制器 74LS90引腳排列圖與邏輯圖十字路口車輛運行情況只有4種可能，實現(xiàn)這4個狀態(tài)的電路，可用兩個觸發(fā)器構(gòu)成，也可用一個二十進(jìn)制計數(shù)器或二進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成。我采用二十進(jìn)制計數(shù)器74LS90實現(xiàn)。采用反饋歸零法構(gòu)成4進(jìn)制計數(shù)器,即可從輸出端Q BQA得到所要求的4個狀態(tài)。 74LS90管腳排列圖,邏輯圖如圖所示。為以后敘述方便，設(shè)X1=Q B,X0=QA。8 74LS90管腳排列圖 主控制器的邏輯圖 74LS90的功能表及引腳功能 74LS90功能表輸入 輸出清0 置9 時鐘R(1)、R（0）S9(1)S9(2)CP1CP2QD QC QB QA功能1 1 0XX0XX0 0 0 0 清00XX01 1 XX1 0 0 1 置91 QA輸出 二進(jìn)制計數(shù)0 XX 00 XX 01 QDQBQC輸出 五進(jìn)制計數(shù)9QA QDQCQBQA輸出8421BCD碼十進(jìn)制計數(shù)QD QAQDQCQB輸出5421BCD碼十進(jìn)制計數(shù)1 1 不變 保持如表7 4LS90功能表：7 4LS90邏輯功能為★計數(shù)脈沖從CP1輸入，QA作為輸出端，為二進(jìn)制計數(shù)器；★計數(shù)脈沖從CP2輸入，QDQCQB作為輸出端，為異步五進(jìn)制加法計數(shù)器；★若將CP2和QA相連，計數(shù)脈沖由CP1輸入，QD、QC、QB、QA作為輸出端則構(gòu)成異步8421碼十進(jìn)制加法計數(shù)器；★若將CP1與QD相連，計數(shù)脈沖由CP2輸入，QA、QD、QC、QB作為輸出端，則構(gòu)成異步5421碼十進(jìn)制加法計數(shù)器；★清零、置9功能；★第一，異步清零當(dāng) 、 均為“1” 、 中有“0”時，實 )1(0R)20)1(9S29現(xiàn)異步清零功能，即QDQCQBQA=1001；第二，置9功能當(dāng) 、 均為“1”。)(、 中有“0”時，實現(xiàn)置9功能，即QDQCQBQA=1001)1(0R)204 計數(shù)器 計數(shù)器的作用計數(shù)器的作用有二：一是根據(jù)主干道和支干道車輛運行時間以及黃燈切換時間的要求，進(jìn)行60s、50s、5s 3種方式的計數(shù)；二是向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，主控制器根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 計數(shù)器的工作情況計數(shù)器除需要秒脈沖作時鐘信號外，還應(yīng)受主控制器的狀態(tài)控制。計數(shù)器的工作情況為：計數(shù)器在主控制器進(jìn)入狀態(tài)S0時開始60s計數(shù)；60s后產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，使計數(shù)器歸零，主控制器進(jìn)入狀態(tài)S1，計數(shù)器開始5s計數(shù)10；5s后又產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，使計數(shù)器歸零，主控制器進(jìn)入狀態(tài)S2，計數(shù)器開始50s計數(shù)；50s后也產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，使計數(shù)器歸零，主控制器進(jìn)入狀態(tài)S3，計數(shù)器又開始5s計數(shù)；5s后同樣產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，使計數(shù)器歸零，主控制器回到狀態(tài)S0，開始新一輪循環(huán)。根據(jù)以上分析，設(shè)60s、50s、5s計數(shù)的歸零信號分別為A、B、C，則計數(shù)器的歸零信號L為： L=A+B+C ()考慮到主控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為下降沿觸發(fā)，將L取反后送到主控制器的CP端作為主控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號。可選用集成異步十進(jìn)制加法記數(shù)器(74LS90)。1計數(shù)器。 計數(shù)器(利用74LS90正計數(shù)功能) 控制信號燈的譯碼電路的真值表主控制器的4種狀態(tài)分別要控制主、支干道紅、黃、綠燈的亮與滅。設(shè)燈亮為1，燈滅為0，則控制信號燈的譯碼電路的真值表。 控制信號燈的譯碼電路的真值表11主控制器狀態(tài) 主干道 支干道 X1 X0 紅燈R 黃燈Y 綠燈G紅燈r 黃燈y 綠燈gS0 0 0 S1 0 1S2 1 0S3 1 1 0 0 10 1 01 0 01 0 01 0 01 0 00 0 10 1 0根據(jù)功能要求采用以下邏輯門電路構(gòu)成：門電路是數(shù)字邏輯電路的基本組成單元，門電路按邏輯功能可分為：與門、或門、非門以及與非門、或非門、異或門、同或門、與或非門。若按電路結(jié)構(gòu)組成的不同，可分為立元件門電路、CMOS集成門電路、TTL集成門電路等。各種集成門電路通常都封裝在集成芯片內(nèi)。此次設(shè)計采用的集成電路有74LS074LS00、74