交通燈控制電路(王金濤)

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1、數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)交通燈控制電路專業(yè):班級(jí):姓名:學(xué)號(hào):指導(dǎo)老師:一交通燈基本工作原理交通燈系統(tǒng)原理圖：其中紅燈R亮，表示該條道路禁止通行；黃燈Y亮表示停車;綠燈G亮表示允許通行。見(jiàn)下圖圖1交通燈控制器系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)中十字路口交通信號(hào)燈控制,要求如下:1.工作流程圖:圖2交通燈順序工作流程圖圖中設(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。工作方式：南北方向綠燈亮?xí)r，東西方向紅燈亮；南北方向黃燈亮?xí)r，東西方向紅燈亮；南北方向紅燈亮?xí)r，東西方向綠燈亮；南北方向紅燈亮

2、時(shí)，東曲方向黃燈亮。2.工作時(shí)序：東西方向亮紅燈時(shí)間應(yīng)等于南北方向亮黃、綠燈時(shí)間之和；南北方向亮紅燈吋間應(yīng)等于東西方向亮黃、綠燈吋間之和。吋序工作圖如下：假設(shè)每個(gè)單位時(shí)間為3秒，貝IJ南北、東西方向綠、黃、紅燈亮?xí)r間分別為15秒、3秒、18,一次循環(huán)為36秒。其屮紅燈亮的時(shí)間為綠、黃燈亮的時(shí)間Z和，黃燈是間歇閃耀。012345678910110123456rLrLm"mj^LTLm"m_^irLrLnjwLNSCPNSYNSREWLEW,6tEW5^圖3交通燈時(shí)序工作流程圖2.為了方便人們玩直觀地把握時(shí)間，十字路口要

3、有數(shù)字顯示，作為提示，具體為：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(jì)數(shù)方式工作，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)入下一步某方向的人作循環(huán)。例如：當(dāng)南北方向從紅燈轉(zhuǎn)換成綠燈吋，置南北方向數(shù)字顯示為18,并使數(shù)顯計(jì)數(shù)器開(kāi)始減“1”計(jì)數(shù)，當(dāng)減到綠燈滅而黃燈亮?xí)r，數(shù)顯的值應(yīng)為3,當(dāng)減到“0”時(shí)，此吋黃燈滅,而南北方向的紅燈亮；，同時(shí)，使得東西方向綠燈亮，并置東西方向的數(shù)顯為18。二交通燈基本組成它主要由控制器、顯示控制部分和秒脈沖信號(hào)發(fā)生器等部分組成。1.單次手動(dòng)屯路及秒脈沖發(fā)生器

4、單次脈沖是由兩個(gè)與非門組成的RS觸發(fā)器產(chǎn)生的；秒脈沖發(fā)生器是該系統(tǒng)屮顯示控制部分和控制器的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)燈源,可用晶體振蕩或RC振蕩電路構(gòu)成。2捽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(hào)燈工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。它由74LS164組成扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，然后經(jīng)譯碼后，輸出十字路口南北、東西二個(gè)方向的控制信號(hào)。3?顯示控制部分顯示控制部分，實(shí)際是一?個(gè)定吋控制電路。當(dāng)綠燈亮吋，使減法計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作（用對(duì)方的紅燈信號(hào)控制），每來(lái)一個(gè)秒脈沖，使計(jì)數(shù)器減肥，直到計(jì)數(shù)器為“0”而停止。譯碼顯示可用法74LS168BCD碼

5、七段譯碼器，顯示器用LC5011—11共陰極LED顯示器，計(jì)數(shù)器釆用可預(yù)置加、減法計(jì)數(shù)器,如74LS168.74LS193等。3.汽車模擬運(yùn)行控制部分此部分為電路擴(kuò)展部分，可用LED發(fā)光二極管模擬汽車行駛電路當(dāng)某一方向綠燈亮吋,這一方向的發(fā)光二極管接通，并一個(gè)一個(gè)向而移動(dòng)，表示汽車在行駛；當(dāng)遇到黃燈亮?xí)r，移位發(fā)光二極管就停止，而過(guò)了十字街口的移位發(fā)光二極管繼續(xù)向前移動(dòng)；紅燈亮?xí)r，則另一方向轉(zhuǎn)為綠燈亮，那么，這一方向的LED發(fā)光二極管就開(kāi)始移位（表示這一方向的車輛行駛）；用移位寄存器組成汽車模擬控制系統(tǒng)。三設(shè)計(jì)步驟及方

6、法1.單次手動(dòng)及脈沖電路單次脈沖是由二個(gè)與非門組成的RS角發(fā)器產(chǎn)生的，見(jiàn)下圖3,當(dāng)按下Ki吋，有一個(gè)沖輸出使74LS164移位計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。?在自動(dòng)位置吋，由秒沖電路經(jīng)分頻后（4分頻），輸入給74LS164,這樣，74LS164為每4秒向前移一位（計(jì)數(shù)1次）。K1圖4單次脈沖電路木設(shè)計(jì)中，秒脈沖發(fā)生器由晶木振蕩電路組成，發(fā)生器發(fā)出的波形經(jīng)過(guò)整形，分頻獲得1HZ的秒脈沖。電路圖如下：圖5秒脈沖電路1.控制器部分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(hào)燈工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。它由74LS164組成扭環(huán)形計(jì)

7、數(shù)器，彳占后經(jīng)譯碼后，輸出

8、?字路口南北，東西兩個(gè)方向的控制信號(hào)，設(shè)計(jì)中黃燈信號(hào)滿足閃耀，并在夜間時(shí)，黃燈閃亮，而綠，紅燈滅。74LS164功能表及計(jì)數(shù)器電路圖，狀態(tài)表分別如下：2圖6計(jì)數(shù)器電路T計(jì)數(shù)器輸出南北方向東西方向QoQ1Q2Q3Q4Q5NSGNSYNSRENGEWYEWR0000000100001110000()10000121100001000013111000100001411110()10000151111100t00016111111000100701111100010080011110001009

9、00011100010010000011000100110000010001t0計(jì)數(shù)器狀態(tài)表東西方向綠：EWY二Q4*Q5黃：EWY=Q4Q5（EWY二EWY*CPi）紅：EWR=Q^南北方向綠：NSG二Q4*Q5黃：NSY=Q4*Q5（nN、二NSY*CPi）紅：NSR=Q5由于黃燈要求閃耀幾次，所以用時(shí)標(biāo)Is和EWY或NSY黃燈信號(hào)相“與”