簡易交通燈控制--課程設(shè)計(編輯修改稿)
2024-09-01 15:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 =1：乙車道綠燈亮；AY=1：甲車道黃燈亮；BY=1：乙車道黃燈亮；AR=1：甲車道紅燈亮；BR=1：乙車道紅燈亮；由此得到交通燈的ASM圖，如圖24所示。設(shè)控制器的初始狀態(tài)為S0（用狀態(tài)框表示S0），當S0的持續(xù)時間小于30秒時，TL=0（用判斷框表示TL），控制器保持S0不變。只有當S0的持續(xù)時間等于30秒時，TL=1，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST（用條件輸出框表示ST），并轉(zhuǎn)換到下一個工作狀態(tài)。依此類推可以弄懂ASM圖所表達的含義。圖24 交通燈控制器的ASM三、 單元電路的設(shè)計3．1秒脈沖發(fā)生器脈沖信號發(fā)生器用的是555定時器構(gòu)成多諧震蕩器，震蕩頻率為： f=(R1+2R2)C電路圖如圖31所示：圖31 秒脈沖產(chǎn)生器3．2定時器定時器由與系統(tǒng)秒脈沖（由上面時鐘脈沖產(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2的定時信號TY和模30的定時信號TL。計數(shù)器選用集成電路74LS163進行設(shè)計較簡便。74LS163是4位二進制同步計數(shù)器，它具有同步清零、同步置數(shù)的功能。74LS163的外引線排列圖和時序波形圖如圖32和圖33所示，其功能表如表31所示。圖中， 是低電平有效的同步清零輸入端， 是低電平有效才同步并行置數(shù)控制端，CTp、CTt是計 圖24 交通燈的ASM圖數(shù)控制端，CO是進位輸出端，D0～D3是并行數(shù)據(jù)輸入端，Q0～Q 3是數(shù)據(jù)輸出端。由兩片74LS163級聯(lián)組成的定時器電路如圖34所示。圖32 74LS163的外引線排列圖圖33 74LS163時序波形圖表31 74LS163功能表圖34 定時器電路圖定時器仿真電路如圖35圖35 定時器仿真電路3．3控制器控制器是交通管理的核心，它應(yīng)該能夠按照交通管理規(guī)則控制信號燈工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。從ASM圖可以列出控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，如表2所示。選用兩個D觸發(fā)器FFFFO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，同時表中還列出了狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST。表32 控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表根據(jù)表32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：根據(jù)以上方程，選用數(shù)據(jù)選擇器 74LS153來實現(xiàn)每個D觸發(fā)器的輸入函數(shù)，將觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)值（Q1n、Q0n）加到74LS153的數(shù)據(jù)選擇輸入端作為控制信號．即可實現(xiàn)控制器的功能?？刂破鞯倪壿媹D如圖36所示。圖中R、C構(gòu)成上電復(fù)位電路 。圖 35控制器邏輯圖圖36 控制器部分仿真電路3．4譯碼器譯碼器的主要任務(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 33所示。表33控制器狀態(tài)編碼與信號燈關(guān)系表狀態(tài) AG AY ARBG BY BR001 0 0 016
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