交通信號燈電路的設計(編輯修改稿)
2025-07-26 20:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 頻率為f=1/(R1+2R2)Cln2,通過改變R和C的參數(shù)改變其頻率為1Hz參數(shù)計算如下：取C2=10F，要得到1HZ的方波信號，低電平時間T2=，高電平時間T1=（R1+2R2）C*=T，T1=(R1+R2)*C*，T2=R2**C，得：R2=，R1=0。 圖9 多諧振動器電路圖 方案三 考慮到所給的實驗器材有限，很難完成上述兩個較為復雜的電路，所以第三個方案我們根據(jù)已有的實驗器材設計一個較為簡單的電路。 實驗電路原理圖如圖所示： 圖10 方案三電路圖根據(jù)以上的設計，交通燈控制系統(tǒng)要有一個能自動裝入不同定時時間的定時器，以完成甲車道3秒，1秒，4秒，乙車道4秒，3秒，1秒的定時任務。該定時器由1片74LS161構(gòu)成的十六進制可預置數(shù)加法計數(shù)器完成；時間狀態(tài)由帶譯碼器的led數(shù)碼管對加法計數(shù)器進行譯碼顯示；預置到加法計數(shù)器的時間常數(shù)，通過狀態(tài)控制電路的譯碼器74138的輸出端Y0、YYY3。當狀態(tài)控制器74LS161的輸出QCQBQA=000，001，002時經(jīng)過譯碼器74138后對應的輸出為低電平，經(jīng)過三輸入非門，就可以控制相應綠燈的狀態(tài)。此時只有在000，001，010時對應輸出為低電平，同理，狀態(tài)控制器狀態(tài)變化時，通過對應門電路去控制燈的電位，這樣就形成了置數(shù)的循環(huán)控制，實現(xiàn)了交通的定時循環(huán)系統(tǒng)。其實交通的定時系統(tǒng)分為4部，甲車道為3秒、1秒、4秒，對應乙車道為4秒、3秒、1秒。正好用譯碼器的四個輸出端Y0Y1Y2Y3來控制，因為Y0Y1Y2Y3為低有效所以經(jīng)過非門后 只有其中一個端口有效置數(shù)。 方案比較從電路布線來看，方案三最簡單，方案一二較為復雜。就原理上來說方案一二也雖然電路復雜，但原理簡單。方案一三原理基本相同，直接通過譯碼器以及相關的門電路設計相應的邏輯結(jié)構(gòu)。而方案二則是通過四個關鍵的時間點，結(jié)合相應的門電路，一旦到了那個時間點，就出發(fā)相應的四進制計數(shù)器，通過該計數(shù)器的四種不同狀態(tài)以及對應的不同輸出從而可以控制燈的亮暗。3 實現(xiàn)方案 電路布線及原理 本次試驗本小組選用方案一作為用來實現(xiàn)要求的方案。其電路圖如方案一中圖10所示，下圖11為測試電路的布線圖。 圖11 電路布線圖 各個元器件的說明 表4 各個元器件說明名稱數(shù)量功能備注直流穩(wěn)壓電源1為芯片提供電壓使其正常工作發(fā)光二極管6觀察輸出顯示紅綠黃個2個萬用表1幫助實驗布線74HC1611參見方案二的詳細說明計數(shù)器74LS1381參見方案二的詳細說明譯碼器74LS111參見方案二的詳細說明三輸入與門74LS081參見方案二的詳細說明二輸入與門NE5551參見方案二的詳細說明面 包 板1用于實驗布線剪 刀1幫助實驗布線鑷子1幫助實驗布線導線若干導通電流電容2參見方案二的詳細說明 10u電阻2參見方案二的詳細說明300 27K 部分元器件的詳細說明：74HC161：74LS161是常用的四位二進制可預置的同步加法計數(shù)器，他可以靈活的運用在各種數(shù)字電路，以及單片機系統(tǒng)種實現(xiàn)分頻器等很多重要的功能。74HC161是4位二進制同步加計數(shù)器。圖12是它的邏輯電路圖，其中RD是異步清零端，LD是預置數(shù)控制端，A、B、C、D是預置數(shù)據(jù)輸入端，EP和ET是計數(shù)使能（控制）端，RCO（＝ETQAQBQCQD）是進位輸出端，它的設置為
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