交通燈控制電路設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-03 12:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 綜 合 設(shè) 計(jì) （論 文）6TY 時(shí)，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號 ST，轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。 （3）甲車道紅燈亮，乙車道綠燈亮。表示甲車道禁止通行，乙車道上的車輛允許通行綠燈亮足規(guī)定的時(shí)間間隔 TL 時(shí)，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號 ST，轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。 （4）甲車道紅燈亮，乙車道黃燈亮。表示甲車道禁止通行，乙車道上位過縣停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛繼續(xù)通行。黃燈亮足規(guī)定的時(shí)間間隔 TY 時(shí)，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號 ST，系統(tǒng)又轉(zhuǎn)換到第（1）種工作狀態(tài)。 交通燈以上 4 種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由控制器器進(jìn)行控制的。設(shè)控制器的四種狀態(tài)編碼為 00、0110，并分別用 S0、SSS2 表示，則控制器的工作狀態(tài)及功能如表 2 所示，控制器應(yīng)送出甲、乙車道紅、黃、綠燈的控制信號。為簡便起見，把燈的代號和燈的驅(qū)動(dòng)信號合二為一，并作如下表 22 規(guī)定：控制狀態(tài) 信號燈狀態(tài) 車道運(yùn)行狀態(tài)S0（00） 甲綠、乙紅 甲車道通行，乙車道禁止通行S1（01） 甲黃、乙紅 甲車道緩行，乙車道禁止通行S3（11） 甲紅、乙綠 甲車道禁止通行，乙車道通行S2（10） 甲紅，乙黃 甲車道禁止通行，乙車道緩行AG=1 甲車道綠燈亮 甲車道通行BG=1 乙車道綠燈亮 乙車道通行AY=1 甲車道黃燈亮 甲車道緩行BY=1 乙車道黃燈亮 乙車道緩行AR=1 甲車道紅燈亮 甲車道禁止通行BR=1 乙車道紅燈亮 乙車道禁止通行表 22 狀態(tài)轉(zhuǎn)化表由此得到交通燈的 ASM 圖，如 圖 23 所示。設(shè)控制器的初始狀態(tài)為 S0（用狀態(tài)框表示 S0） ，當(dāng) S0 的持續(xù)時(shí)間小于 25 秒時(shí)，TL=0（用判斷框表示 TL） ，控制器保持 S0 不變。只有當(dāng) S0 的持續(xù)時(shí)間等于 25 秒時(shí)，TL=1，控制器發(fā)出狀態(tài) 數(shù) 字 系 統(tǒng) 綜 合 設(shè) 計(jì) （論 文）7轉(zhuǎn)換信號 ST（用條件輸出框表示 ST） ，并轉(zhuǎn)換到下一個(gè)工作狀態(tài)。圖 23 交通燈的 ASM 圖 交通燈控制電路的控制核心模塊設(shè)計(jì) 秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)秒脈沖發(fā)生器由 NE555 電路及外圍電路組成，其中R9=15K、R8=68K,C3=10uF 的電阻電容值決定了脈沖寬度。既 T=(R8+2R9)C2ln2當(dāng) T=1S，即可湊出 R RC3 其中 C3= 是為了保持輸出的波形的穩(wěn)定。如圖 24 所示， R9=68K、C3=10uF 組成一個(gè)串聯(lián) RC 充放電電路，在NE555 的 7 腳上輸出一個(gè)方波信號，C3 上得到一個(gè)三角波。此三角波送到NE555 的 2 腳輸入端。由 NE555 內(nèi)部的比較器和門電路共同作用，維持 7 腳上的方波信號和 3 腳上的輸出方波。S0 00AG BRTLST01S1 01AY BRTYSTSTS4 11AR BYS3 10AR BGTYTLST0 1 011 0 數(shù) 字 系 統(tǒng) 綜 合 設(shè) 計(jì) （論 文）8圖 23 秒脈沖發(fā)生器原理圖 定時(shí)器的設(shè)計(jì)定時(shí)器由與系統(tǒng)秒脈沖（由時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生器提供）同步的計(jì)數(shù)器構(gòu)成，要求計(jì)數(shù)器在狀態(tài)信號 ST 作用下，首先清零，然后在時(shí)鐘脈沖上升沿作用下，計(jì)數(shù)器從零開始進(jìn)行增 1 計(jì)數(shù)，向控制器提供模 5 的定時(shí)信號 TY 和模 25 的定時(shí)信號TL。計(jì)數(shù)器選用集成電路 74LS160 進(jìn)行設(shè)計(jì)較簡便。74LS160 是 10 進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，它具有異步清零、同步置數(shù)的功能。74LS160 功能表如表 24 所示。 數(shù) 字 系 統(tǒng) 綜 合 設(shè) 計(jì) （論 文）9表 24 74LS160 功能表表中 RD’是低電平有效的同步清零輸入端，LD’是低電平有效才同步并行置數(shù)控制端，EP、ET 是計(jì) 圖 23 交通燈的 ASM 圖數(shù)控制端， CO 是進(jìn)位輸出端，D0～D3 是并行數(shù)據(jù)輸入端，Q0～Q 3 是數(shù)據(jù)輸出端。設(shè)計(jì)如圖 25 圖 25 交通燈定時(shí)器其工作原理為：由秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的秒脈沖 CLK 分別送給兩個(gè) 74LS160的清零端 9 處。如圖所示：輸入端 分別接地.。U1 的 7 和 10 由 U2 的CLK RD’ LD’ EP ET 工作狀態(tài)X↑XX↑ 01111X0111X
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