畢業(yè)論文十字路口的交通燈課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-21 01:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 路。由555定時(shí)器構(gòu)成的1Hz多諧振蕩器電路原理圖如圖所示。電路由一個(gè)555芯片、兩個(gè)電阻和兩個(gè)電容組成，通過(guò)電阻給電容充電、放電的過(guò)程來(lái)產(chǎn)生振蕩，從而輸出矩形脈沖。因?yàn)樵撾娐份敵雒}沖周期為：T≈（R1+R2）Cln2,若T=1s,令C=10181。F，R1=43K，R2=50K，經(jīng)過(guò)計(jì)算的T=1s，則f=1/T=1Hz。從而使傳輸脈沖周期為1s。如下圖5所示： 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器及輸出圖 圖5 555定時(shí)器構(gòu)成的1Hz多諧振蕩器電路原理圖 本次交通燈控制系統(tǒng)可劃分為四個(gè)狀態(tài)（S0，S1，S2，S3），具體表現(xiàn)為狀 主道交通燈 次道交通燈態(tài) 綠 黃 紅 綠 黃 紅00 1 0 0 0 0 101 0 1 0 0 0 110 0 0 1 1 0 011 0 0 1 0 1 0注：表格中1表示相應(yīng)的燈亮，0表示相應(yīng)的燈滅。由于涉及四個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換與循環(huán)，屬于時(shí)序邏輯電路的范疇，根據(jù)學(xué)過(guò)的數(shù)字電路的相關(guān)知識(shí)可以利用普通的兩位計(jì)數(shù)器完成狀態(tài)控制模塊的設(shè)計(jì)，也可以通過(guò)僅使用普通四位計(jì)數(shù)器的低兩位即可完成相應(yīng)的功能，計(jì)數(shù)器的低兩位按如下方式進(jìn)行循環(huán)： 圖6 控制電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖經(jīng)分析各狀態(tài)后，發(fā)現(xiàn)四種狀態(tài)可以綜合為三種狀態(tài):在00的時(shí)候主干道置數(shù)30s開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，同時(shí)次干道置數(shù)30s開(kāi)始計(jì)時(shí)，01的時(shí)候主干道置數(shù)5s開(kāi)始倒計(jì)時(shí)次干道置數(shù)25s開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，10s的時(shí)候主干道置數(shù)25s開(kāi)始倒計(jì)時(shí)次干道置數(shù)5s開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。則可清除的形成以下?tīng)顟B(tài)：主干道綠燈變紅燈時(shí)有30s減至00s此時(shí)次干道紅燈倒計(jì)時(shí)至0s，主干道變黃燈由5s開(kāi)始倒計(jì)時(shí)至0s而次干道紅燈繼續(xù)由5s倒計(jì)時(shí)至0s，此時(shí)主干道變紅為25s開(kāi)始倒計(jì)時(shí)次干道變綠燈有25s開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，25s后主干道還處于紅燈狀態(tài)由5s繼續(xù)倒計(jì)時(shí)，而此時(shí)次干道正為黃燈開(kāi)始5s倒計(jì)時(shí)，5s以后變?yōu)?0狀態(tài)，開(kāi)始新一輪循環(huán)，便實(shí)現(xiàn)了時(shí)序圖的要求。 圖7 控制電路圖 74LS192構(gòu)成的計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器是一個(gè)用以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的時(shí)序部件，它不僅可用來(lái)計(jì)脈沖數(shù)，而且常用作數(shù)字系統(tǒng)的定時(shí)、分頻和執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算以及其他特定的邏輯功能，在電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。交通燈的減計(jì)數(shù)分主干道和支干道兩部分，由于兩部分的計(jì)數(shù)時(shí)間不同因而要分別采用兩個(gè)計(jì)數(shù)器對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)采用倒計(jì)時(shí)的方式，因而需要采用帶減計(jì)數(shù)功能的計(jì)數(shù)芯片，并且需要計(jì)數(shù)的長(zhǎng)度可以進(jìn)行預(yù)置。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，交通控制系統(tǒng)要有一個(gè)能自動(dòng)裝入不同定時(shí)時(shí)間的定時(shí)器，該定時(shí)器由兩片74LS192構(gòu)成的兩位十進(jìn)制可預(yù)置減法計(jì)數(shù)器完成。預(yù)置到減法計(jì)數(shù)器的時(shí)間常數(shù)通過(guò)三片8路雙向三態(tài)門(mén)74LS153來(lái)完成。三片74LS153的輸入數(shù)據(jù)分別接入 三個(gè)不同的數(shù)字，任一輸入數(shù)據(jù)到減法計(jì)數(shù)器的置入由狀態(tài)譯碼器的輸出信號(hào)控制不同74LS153的選通信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖8 計(jì)時(shí)電路圖 計(jì)數(shù)器電路具有30s倒計(jì)時(shí)（計(jì)數(shù)范圍為30~1的減數(shù)計(jì)數(shù)）、30s倒計(jì)時(shí)（計(jì)數(shù)范圍為30~1的減計(jì)數(shù)）、25s 、20s 、以及5s 計(jì)時(shí)功能。這些電路的實(shí)現(xiàn)主要是由2片十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS192芯片組成，然后通過(guò)主控制電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，最終各個(gè)方向的倒計(jì)時(shí)公用一套譯碼顯示數(shù)碼管顯示出來(lái)。 74LS192的介紹74LS192是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，它具有雙時(shí)鐘十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器、異步并行置數(shù)功能、保持功能以及清零功能。 其引腳圖和功能表如下： 圖9 74LS192引腳圖圖中：為置數(shù)端，為加計(jì)數(shù)端，為減計(jì)數(shù)端，為非同步進(jìn)位輸出端，1
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