數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計--彩燈控制電路與交通燈控制電路設(shè)計報告(編輯修改稿)
2024-12-22 18:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 功率 400 mW 軟件仿真結(jié)果如下： 2 交通燈控制電路 ： （ 1）兩車道的運行狀態(tài)共 4種，如表 21所示 控制器狀態(tài) 信號燈狀態(tài) 車道運行狀態(tài)及時間 S0（ 00） S1（ 01） S2（ 11） S3（ 10） 南北綠，東西紅 南北黃，東西紅 南北紅，東西綠 南北紅，東西黃 南 北通行，東西禁止通行 (5t) 南北緩行，東西禁止通行 (t) 南北禁止通行，東西通行 (5t) 南北禁止通行，東西緩行 (t) 表 21 控制器工作狀態(tài)及其功能 表中設(shè)南北方向的紅、黃、綠燈分別為 NSR, NSY,NSG。 東西方向的紅、黃、綠燈分別為 EWR, EWY, EWG。 它們的工作方式，有些必須是并行進(jìn)行的，即南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮。 應(yīng)滿足兩個方向的工作時序，即東西方向亮紅燈的時間應(yīng)等于南北方向亮黃、綠燈時間之和。同理，南北 方向亮紅燈的時間應(yīng)等于東西方向亮黃、綠燈時間之和。本方案取時間 t=5s，則南北、東西方向亮綠、黃、紅燈時間分別為 25s、 5s、 30s。其中紅燈亮的時間為綠燈、黃燈亮的時間之和，黃燈是間歇閃耀。 （ 2）十字路口要有數(shù)字顯示作為時間提示，以方便人們更直觀地把握時間。 具體應(yīng)為當(dāng)某方向綠燈亮?xí)r，置顯示器為某值，然后以每秒減 1計數(shù)方式，直至減到數(shù)為“ 0”，十字路口紅、綠燈交換，一次工作循環(huán)結(jié)束，而進(jìn)入下一步某方向的工作循環(huán)。例如當(dāng)南北方向從紅燈轉(zhuǎn)換成綠燈時，置南北方向數(shù)字顯示為30，并使計數(shù)器開始減“ 1”計數(shù)。當(dāng)減 到綠燈滅而黃燈亮（閃耀）時，數(shù)顯示應(yīng)為 5，當(dāng)減到“ 0”時，此時黃燈滅，而南北方向的紅燈亮；同時，使得東西方向的綠燈亮，并置東西方向的數(shù)顯為 30。 時序工作流程圖如圖 22所示： 圖 22 (3)時標(biāo)直接由集成的時鐘信號源提供 1s 的單位秒脈沖；倒計時器由 4 塊74LS192 兩兩組合，分別記錄南北、東西方向的通行情況，數(shù)字顯示由四塊集成的 4 輸入端數(shù)碼管承擔(dān)；時間 t=5s，有 74LS161 的五分頻信號提供；控制器由 2塊 74LS194 組成扭環(huán)行 12 進(jìn)制計數(shù)器，提 供紅黃綠燈的控制信號，再由集成的虛擬交通燈模擬紅黃綠的顯示情況。 （ 1） .時標(biāo)電路 秒脈沖由如圖 31 所示的集成時鐘信號源提供，本方案信號源采用 5V 的電壓，它是整個電路的基準(zhǔn)時間信號，它的秒脈沖直接提供給分頻器 74LS161，并觸發(fā)其工作。 （ 2） .分頻電路 該分頻電路為五分頻， 4位同步二進(jìn)制計數(shù)器 74LS161 的封裝及功能表見附錄，將芯片的始能端 ENP、 ENT，清零端（低電平有效），電源端接 5V（高電平），輸出端 QC 五進(jìn)制的進(jìn)位端通過 74LS04 非門反饋給 置數(shù)端 LOAD（低電平有效），輸入端 A、 B、 C、 D均接地（低電平），計數(shù)器從 0 開始計時，當(dāng)計數(shù)到 4 時，輸出端 QC 為 1（高電平），此時置數(shù)端 LOAD 有效，輸入端重新置為 0，如此循環(huán)，計時器反復(fù)從 04 計五個數(shù)，該過程中 CLK,QA,QB,QC 的波形依次如圖 33所示： 由波形圖可知圖 32中的計數(shù)器是下降沿觸發(fā)的， QB,QC均為五分頻信號，本方案中選擇 QC信號并輸入給下級的核心控制電路，作為 74LS194 的觸發(fā)信號。 （ 3） .核心控制電路及顯示 控制電路部分由兩塊 74LS194 組成扭環(huán)行 12進(jìn)制計數(shù)器，然后經(jīng) 74LS04 的非門與 74LS08 的與門譯碼，輸出給十字路口南北、東西兩個方向的信號燈，其S0=00 30s S1=01 5s S2=10 30s S3=11 25s 中的黃燈信號與時標(biāo)秒信號相與即可獲得每秒閃亮一次的信號。扭環(huán)行計數(shù)器的狀態(tài)表如下所示 計數(shù)器輸出 南北方向 東西方向 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 NSG NSY NSR EWG EWY EWR 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
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