基于quartusii十字路口交通燈控制(編輯修改稿)
2025-07-03 22:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4 各部分電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 74190計(jì)數(shù)器工作原理十字路口要有數(shù)字顯示，作為倒計(jì)時(shí)提示，以便人們更直觀地把握時(shí)間。具體為：當(dāng)某方向綠燈亮?xí)r，置顯示器為某值，然后以每秒減1計(jì)數(shù)方式工作，在過程中實(shí)現(xiàn)十字路口綠、黃、紅燈變換，一次工作循環(huán)結(jié)束，而進(jìn)入下一步某方向的工作循環(huán)。 計(jì)數(shù)器選用集成電路74190進(jìn)行設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)便。74190是十進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器，它具有異步并行置數(shù)功能、保持功能。74190沒有專用的清零輸入端，但可以借助QA、QB、QC、QD的輸出數(shù)據(jù)間接實(shí)現(xiàn)清零功能?，F(xiàn)選用兩個(gè)74190芯片級(jí)聯(lián)成一個(gè)從99倒計(jì)到00的計(jì)數(shù)器，其中作為個(gè)位數(shù)的74190芯片的CLK接秒脈沖發(fā)生器（頻率為1），再把個(gè)位數(shù)74190芯片輸出端的QA、QD用一個(gè)與門連起來(lái)，再接在十位數(shù)74190芯片的CLK端。當(dāng)個(gè)位數(shù)減到0時(shí)，再減1就會(huì)變成9， 0（0000）和9（1001）之間的QA、QD同時(shí)由0變?yōu)?，把QA、QD與起來(lái)接在十位數(shù)的CLK端，此時(shí)會(huì)給十位數(shù)74190芯片一個(gè)脈沖數(shù)字減1，相當(dāng)于借位。具體連接方法如圖15所示。信號(hào)LD由兩個(gè)芯片的8個(gè)輸出端用或門連起來(lái)，決定倒計(jì)時(shí)是置數(shù)，還是計(jì)數(shù)。工作開始時(shí)，LD為0，計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)，置完數(shù)后，LD變?yōu)?，計(jì)數(shù)器開始倒計(jì)時(shí)。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)減到數(shù)00時(shí)，LD又變?yōu)?，計(jì)數(shù)器又預(yù)置數(shù)，之后又倒計(jì)時(shí)，如此循環(huán)下去。 74190計(jì)數(shù)器狀態(tài)表表14 74190的狀態(tài)表 CTEND/UCLKLOADA B C DQA QB QC QD0XX0X X X XA B C D01POS1X X X XCount Down00POS1X X X XCount Up1XXXX X X XQa0 Qb0 Qc0 Qd0 60秒倒計(jì)時(shí)： 15秒倒計(jì)時(shí)： 信號(hào)燈運(yùn)行框圖及狀態(tài)表示主干道和支干道兩個(gè)方向車道的交通燈的運(yùn)行狀態(tài)共有4種，如圖12所示 Y1（主干道黃燈3秒） R2（支干道紅燈3秒） 狀態(tài)01 G1（主干道綠燈）60秒 R2（支干道紅燈）60秒 狀態(tài)00 R1(主干道紅燈)3秒 Y2(支干道黃燈)3秒 狀態(tài)11 R1（主干道紅燈15秒） G2（支干道綠燈15秒） 狀態(tài)1000：主干道方向車道的綠燈亮，車道通行；支干道方向車道的紅燈亮，車道禁止通行。01：主干道方向車道的黃燈亮，車道緩行；支干道方向車道的紅燈亮，車道禁止通行。10：主干道方向車道的紅燈亮，車道禁止通行；支干道方向車道的綠燈亮，車道通行。11：主干道方向車道的紅燈亮，車道禁止通行；南北方向車道的黃燈亮，車道緩行。 狀態(tài)編碼與信號(hào)關(guān)系 表12 狀態(tài)編碼與信號(hào)燈關(guān)系表QD QC QB QAG1Y1R1G2Y2R20 0 0 01000010 0 0 10100010 0 1 00011000 0 1 1001010 G1=1：主干道方向車道綠燈亮， Y1=1：主干道方向車道黃燈亮 R1=1：主干道方向車道紅燈亮， G2=1：支干道方向車道綠燈亮， Y2=1：支干道方向車道黃燈亮 R2=1：支干道方向車道紅燈亮， 若選集成計(jì)數(shù)器74163，74163是一個(gè)具有同步清零、同步置數(shù)、可保持狀態(tài)不變的4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。表11是它的狀態(tài)表表11 74163的狀態(tài)表CLRLOADENPENTCLKA B D CQA QB QC QD0XXXXX X X X0 0 0 0 1000POSX X X XA B C D1111POSX X X XCount111XXX X X XQA0 QB0 QC0 QD011X1XX X X XQA0 QB0 QC0 QD0 信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器原理圖 信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器仿真圖
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