最新用數(shù)字電路對交通燈控制電路的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-08-03 14:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 計數(shù)器和譯碼器的工作。整個電路的原理框圖如圖 內(nèi)蒙古大學(xué)本科學(xué)年論文(設(shè)計) 第4頁 計時器 A車道 信號燈控制器 秒脈沖 發(fā)生器譯碼器B車道 信號燈秒脈沖發(fā)生器由NE555電路及外圍電路組成，其中電阻電容值決定了脈沖寬度。既T=(R1+2R2)=1S，即可湊出RRC2其中C1=。NE555引腳圖如圖 圖 NE555引腳圖可以調(diào)整多諧振蕩器的占空比，從而產(chǎn)生1HZ的矩形脈沖。電路參數(shù)如下： 已知C1=，C2=10uF ，根據(jù)多諧振蕩器振蕩劇期計算公式 T=tpl+tp2≈(R1+2R2)C2，則R=T/ ()=1/(10106) ≈47Ω電路如圖 圖 控制器是交通管理的核心，選用兩個D觸發(fā)器74LS74做為時序寄存器產(chǎn)生 4種狀態(tài)，控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件為TL和TY，當(dāng)控制器處于Q1n+1Q0n+1＝ 00狀態(tài)時，如果TL＝ 0，則控制器保持在00狀態(tài)；如果，則控制器轉(zhuǎn)換到Q1n+1Q0n+1＝ 01狀態(tài)。這兩種情況與條件TY無關(guān)，所以用無關(guān)項X表示。其余情況依次類推，就可以列出了狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST。 控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表根據(jù)上表可以推出狀態(tài)方程和轉(zhuǎn)換信號方程，其方法是：將Q1n+Q0n+1和 ST為1的項所對應(yīng)的輸人或狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件變量相與，其中1用原變量表示，0用反變量表示，然后將各與項相或，即可得到下面的方程： 用四選一數(shù)據(jù)選擇器和D觸發(fā)器實現(xiàn)，設(shè)A1A0 = Q1nQ0n ，其他變量通過數(shù)據(jù)輸入端輸入。數(shù)據(jù)選擇器用74LS153，觸發(fā)器用74LS74。設(shè)計中將觸發(fā)器的輸出看作邏輯變量，將TL、 TS、TY看作輸入信號，按照由數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)的方法實現(xiàn)以上三個邏輯函數(shù)，并將觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)值加到數(shù)據(jù)選擇器的選擇變量端，數(shù)據(jù)選擇器的輸入端信號可以根據(jù)狀態(tài)方程和轉(zhuǎn)換信號方程得出。就可得到控制器的原理圖，觸發(fā)器的時鐘輸入端輸入秒脈沖。系統(tǒng)的輸出是在Q1Q0驅(qū)動下的六個發(fā)光二極管，觸發(fā)器記錄4種狀態(tài)，多路轉(zhuǎn)換器與觸發(fā)器配合實現(xiàn)4種狀態(tài)的相互交換。電路圖如圖 內(nèi)蒙古大學(xué)本科學(xué)年論文(設(shè)計) 第 5 頁 圖 主控器圖計數(shù)器由與系統(tǒng)秒脈沖（由時鐘脈沖產(chǎn)生器提供）同步的計數(shù)器構(gòu)成，要求計數(shù)器在狀態(tài)信號ST作用下，首先清零，然后在時鐘脈沖上升沿作用下，計數(shù)器從零開始進行增1計數(shù)，向控制器提供模5的定時信號TY和模25的定時信號TL。計數(shù)器選用集成電路74LS160進行設(shè)計較簡便。74LS160是10進制同步加法計數(shù)器，它具有異步清零、同步置數(shù)的功能。74LS160功能表如表41所示。其真值表如表 表 74LS160真值表 端口：TC 進位輸出端CEP 計數(shù)控制端Q0～Q3 輸出端CET 計數(shù)控制端CP 時鐘輸入端（上升沿有效）MR 異步清除輸入端（低電平有效）PE 同步并行置入控制端（低電平有效） 圖 主要任務(wù)是將控制器的輸出 Q Q0的4種工作狀態(tài)，翻譯成甲、乙車道上6個信號燈的工作狀態(tài)?？刂破鞯臓顟B(tài)編碼與信號燈控制信號之間的關(guān)系如表18所示。表中A、B代表甲、乙車道?？刂破鳡顟B(tài)編碼與信號燈關(guān)系表主控制器的三種狀態(tài)分別是要控制主、支干道紅、黃、綠燈的亮滅。設(shè)燈亮為1，燈滅為0， 內(nèi)蒙古大學(xué)本科學(xué)年論文(設(shè)計) 第 7 頁 譯碼電路圖 控制信號燈的譯碼電路真值表如表 表 譯碼電路真值表Q1 Q0AG綠燈AY黃燈AR紅燈BG綠燈BY黃燈 BR紅燈 0 01000010 10100011 00011001 1001010 發(fā)生器產(chǎn)生了周期性變化的CLK脈沖
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