交通灯控制电路设计

Question

如题所述

Answer 1

1．
任务与要求
设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路，具体要求如下：
1）用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。
2）由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，两者交替重复。主干道每次放行50s，支干道每次放行30s。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，需要亮5s的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
3）能实现正常的、即时显示功能，用实验箱上的4个七段数码管作为到计时显示器，分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。
4）能实现特殊状态的功能显示，设S为特殊状态的传感器信号，当S=1时，进入特殊状态。当S=0时，退出特殊状态。按S后，能实现特殊状态功能：
（1）
显示器闪烁；
（2）
计数器停止计数并保持在原来的数据；
（3）
东西、南北路口均显示红灯状态；
（4）
特殊状态结束后，能继续对时间进行计数。
5）能实现控制器总清零功能
按下R后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。
2．根据设计任务与要求，画出设计总电路图，写出设计报告

Answer 2

主、支干道上红、黄、绿信号灯的状态主要取决于状态控制器的输出状态。它们之间的关系见真值表，对于信号灯的状态，1表示灯亮，0表示灯灭。
表8-1
信号灯状态真值表
状态控制器输出
主干道信号灯
支干道信号灯
q2
q1
r
y
g
r
y
g
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
选择发光二极管模拟交通灯，由于门电路带灌电流的能力强，要求门电路输出低电平时，点亮相应的发光二极管。
根据设计任务的要求，当黄灯亮时，红灯按1hz的频率闪烁。从信号灯信号状态真值表中可以看出，黄灯亮时，q1必为高电平；而红灯亮信号无关。可利用q1信号去控制一个三态门电路74ls245（或模拟开关），当q1为高水平时（q1非为低电平，控制三态门的en非），将秒脉冲信号引到驱动红灯的与非门的输入端，使红灯在黄灯亮期间闪烁；反之将其隔离，红灯信号不受黄灯信号的影响。