交通信號燈電路的設(shè)計-展示頁
2025-03-16 10:25本頁面
【正文】 就是一些基本的數(shù)字電路組成。只要數(shù)字集成塊在一定范圍內(nèi)輸入，都能得到確定的輸出，調(diào)試起來也比較容，電路的工作狀態(tài)會比較穩(wěn)定。因為要根據(jù)不同交通道路情況指定不同的通行規(guī)則，于是交通信號控制電路應(yīng)運而生。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（二）》課程設(shè)計說明書 1 交通信號燈電路的設(shè)計 1 技術(shù) 指標 : 設(shè)計一種利用發(fā)光二極管作為交通信號燈的指示，實現(xiàn)南北、東西車道的交替通行，要求實現(xiàn)南北車道 方向 循環(huán)顯示的順序 是綠燈、黃燈 、 紅燈； 東西車道方 向 循環(huán)顯示的順序 是紅燈、綠燈、黃燈。 2 設(shè)計方案及其比較 ： 如今，社會公路交通日趨發(fā)達，因此為控制行人和車輛通行秩序以及避免交通事故的發(fā)生人們設(shè)計產(chǎn)生了交通信號燈。 設(shè)計 總思路： 由于數(shù)字電路技術(shù)的邏輯性很強，用它來設(shè)計交通燈的 控制系統(tǒng)很容易實現(xiàn)。 這次的設(shè)計就是通過一些基本的數(shù)字芯片組合來實現(xiàn)對十字路口交通等的六個不同信號燈的控制，另外還加以數(shù)碼管顯示。只要將整個電路的基本方向確定下來，畫出電路流程圖，在對各項功能進行設(shè)計，一步步突破，最后進行整理總結(jié)。其示意圖如下： 圖 1， 十字路口交通信號燈控制示意圖 ： 為了相對的更符合實際情況，我們?nèi)?S0,S1,S2,S3 分別為 27s， 3s， 27s， 3s，即： 要求實現(xiàn)邏輯功能，在 13 狀態(tài)循環(huán)。 左邊的 74LS161 通過清零反饋實現(xiàn)十進制計數(shù)，右 邊的 74LS161 通過清零反饋實現(xiàn)六進制計數(shù)，其中，由于 74LS161 是通過上升沿來觸發(fā)的，所以我們在 Q2， Q3 接個與非門來實現(xiàn)十進一的功能 。 74LS160 是一個具有異步清零、同步置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進制上升沿計數(shù)器 ,管腳圖如 5。 整個交通燈狀態(tài)分為四部分，真值表與狀態(tài)如表 1。用 1 表示燈亮。 表 1 交通燈狀態(tài) 真值表 時間 對應(yīng)二進制 橫向的交通信號燈 縱向的交通信號燈 紅 (R1) 黃 (Y1) 綠 (G1) 紅 (R2) 黃 (Y2) 綠 (G2) 0~26 0000 0000~0010 0110 0 0 1 1 0 0 27~29 0010 0111~0010 1001 0 1 0 1 0 0 30~56 0011 0000~0101 0110 1 0 0 0 0 1 57~59 0101 0111~0101 1001 1 0 0 0 1 0 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可得出各個信號燈與時間的關(guān)系。 1DQ表示計數(shù)器 U1 的第 11端口。 圖 4 部分電路圖 方案二 電路設(shè)計圖如圖所示： 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（二）》課程設(shè)計說明書 6 圖 5 方案二電路圖 下面我們具體介紹一下電路 。 B 主干道停止，支干道仍不通行，此時主黃燈支紅燈亮，持續(xù) 3 秒。 D 主干道仍不通行支干道停止，此時主紅燈支黃燈亮，持續(xù) 3 秒。因此主控制器可由 74LS161 接成四進制計數(shù)器實現(xiàn)這四種狀態(tài)。計數(shù)器工作狀態(tài)由主控制器控制： S0 狀態(tài)時，計數(shù)器開始 30 秒計時， 30 秒后產(chǎn)生歸零脈沖并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，計數(shù)器歸零，主控制器進入S1 狀態(tài)，計數(shù)器開始 3 秒計時， 5 秒后產(chǎn)生歸零脈沖并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，計數(shù)器歸零，主控制器進入 S2 狀態(tài)，計數(shù)器開始 27 秒計時， 27 秒后產(chǎn)生歸零脈沖并向主控制器 發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，計數(shù)器歸零，主控制器進入 S3 狀態(tài)，計數(shù)器又開始 3 秒計時， 3 秒后產(chǎn)生歸零脈沖并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號，計數(shù)器歸零，主控制器回到 S0 狀態(tài)。 控制信號燈譯碼電路：如表所示 表 3 信號燈與狀態(tài)關(guān)系表 狀態(tài) 對應(yīng)六個燈的狀態(tài) A B 紅 (R1) 黃 (Y1) 綠 (G1) 紅 (R2) 黃 (Y2) 綠 (G2) 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 U3NA N DU5NA N DD03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15E N P7E NT10CL K2L O A D9MR1U67 4 L S 1 6 1D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15E N P7E NT10CL K2L O A D9MR1U17 4 L S 1 6 1A1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U27 4 L S 1 3 8A1B2C3E16E24E3
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