交通燈控制器的設計
發布時間:2011/8/17 15:02:06 訪問次數:5263
1.設計任務
設計一個十字路口的紅、綠、黃三色信號交通燈控制電路,具體要求如下:
①用紅、綠、黃三色發光二極管怍信號燈:主干道為東西向,有紅、綠、黃三個燈;支干道為南北向,也有紅、綠、黃三個燈。紅燈亮禁止通行;綠燈亮允許通行;黃燈亮則給行駛中的車輛有時間停靠到禁行線以外。
②由于主干道車輛較多而支干道車輛較少,所以,主干道綠燈時間長。當主干道允許通行亮綠燈時,則支干道亮紅燈。而支干道允許通行亮綠燈時,主干道亮紅燈,兩者交替重復。主干道每次放行50s,支干道每次放行30s。
在每次由亮綠燈變成亮紅燈的轉換過程中間,需要亮5s的黃燈作為過渡,以使行駛中的車輛有時間停靠到禁行線以外。
③能實現正常的、即時顯示功能:試驗電路可用試驗箱上的4個七段數碼管作為倒計時顯示器,分別顯示東西、南北方向的紅燈、綠燈和黃燈時間。
④能實現特殊狀態的功能顯示:設S為特殊狀態的傳感器信號,當S=l時,進入特殊狀態。當S=O,退出特殊狀態。按S后,能實現特殊功能:
·顯示器閃爍;
·計數器停止計數并保持在原來的狀態;
·東西、南北路口均顯示紅燈狀態;
·特殊狀態結束后,能繼續對時間進行計數。
能實現控制器總清零功能:按下R后,系統實現總清零,計數器由初始狀態開始計數,對應狀態的指示燈亮。
2.設計思路與原理框圖
(1)原理框圖
交通燈控制器框圖如圖3-25所示。
(2)設計思路
交通燈控制器的框圖中包括置數模塊、計數模塊、主控制模塊、譯碼器模蛺和數據選擇器模塊等幾個部分。置數模塊將交通燈的燈亮時間預置到計數電路中。計數模塊以基準時間秒為單位做倒計時。當計數值減為零即預置時間到,主控電路改變輸出狀態,電路進入下一個狀態的倒計時。譯碼器模塊將主控電路的當前狀態譯碼為紅、綠、黃三色燈亮信號。其中,核心部分是主控制模塊。
①主控制模塊:根據設計任務,本交通燈控制器需要控制的狀態為4種,故可以用2位二進制碼(SISO)表示。若將紅、綠、黃燈分別用R、C、Y表示,A、B分別表示主干道的東西向和支干道的南北向,設主干道綠燈亮的時間為T,支干道綠燈亮的時間為TB,黃燈亮的時間為TY,則有如圖3-26所示交通燈控制狀態圖。
根據這個狀態圖可得出主控制器的電路。該電路可設計成時序電路,也可以設計成組合電路并在輸出端加觸發器。
②譯碼電路:譯碼電路將主控器的輸出狀態(SO SI)譯碼為東西、南北方向6個交通燈的信號,“1”表示亮燈,“2”表示滅燈,對應的真值表如表3-3所列。 QS32X245Q2
1.設計任務
設計一個十字路口的紅、綠、黃三色信號交通燈控制電路,具體要求如下:
①用紅、綠、黃三色發光二極管怍信號燈:主干道為東西向,有紅、綠、黃三個燈;支干道為南北向,也有紅、綠、黃三個燈。紅燈亮禁止通行;綠燈亮允許通行;黃燈亮則給行駛中的車輛有時間停靠到禁行線以外。
②由于主干道車輛較多而支干道車輛較少,所以,主干道綠燈時間長。當主干道允許通行亮綠燈時,則支干道亮紅燈。而支干道允許通行亮綠燈時,主干道亮紅燈,兩者交替重復。主干道每次放行50s,支干道每次放行30s。
在每次由亮綠燈變成亮紅燈的轉換過程中間,需要亮5s的黃燈作為過渡,以使行駛中的車輛有時間停靠到禁行線以外。
③能實現正常的、即時顯示功能:試驗電路可用試驗箱上的4個七段數碼管作為倒計時顯示器,分別顯示東西、南北方向的紅燈、綠燈和黃燈時間。
④能實現特殊狀態的功能顯示:設S為特殊狀態的傳感器信號,當S=l時,進入特殊狀態。當S=O,退出特殊狀態。按S后,能實現特殊功能:
·顯示器閃爍;
·計數器停止計數并保持在原來的狀態;
·東西、南北路口均顯示紅燈狀態;
·特殊狀態結束后,能繼續對時間進行計數。
能實現控制器總清零功能:按下R后,系統實現總清零,計數器由初始狀態開始計數,對應狀態的指示燈亮。
2.設計思路與原理框圖
(1)原理框圖
交通燈控制器框圖如圖3-25所示。
(2)設計思路
交通燈控制器的框圖中包括置數模塊、計數模塊、主控制模塊、譯碼器模蛺和數據選擇器模塊等幾個部分。置數模塊將交通燈的燈亮時間預置到計數電路中。計數模塊以基準時間秒為單位做倒計時。當計數值減為零即預置時間到,主控電路改變輸出狀態,電路進入下一個狀態的倒計時。譯碼器模塊將主控電路的當前狀態譯碼為紅、綠、黃三色燈亮信號。其中,核心部分是主控制模塊。
①主控制模塊:根據設計任務,本交通燈控制器需要控制的狀態為4種,故可以用2位二進制碼(SISO)表示。若將紅、綠、黃燈分別用R、C、Y表示,A、B分別表示主干道的東西向和支干道的南北向,設主干道綠燈亮的時間為T,支干道綠燈亮的時間為TB,黃燈亮的時間為TY,則有如圖3-26所示交通燈控制狀態圖。
根據這個狀態圖可得出主控制器的電路。該電路可設計成時序電路,也可以設計成組合電路并在輸出端加觸發器。
②譯碼電路:譯碼電路將主控器的輸出狀態(SO SI)譯碼為東西、南北方向6個交通燈的信號,“1”表示亮燈,“2”表示滅燈,對應的真值表如表3-3所列。 QS32X245Q2
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