1、設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通信號(hào)燈控制器,要求滿足所給的順序工作流程,時(shí)序工作流程。 ①滿足如圖所示的順序工作流程。 由交通燈工作順序流程圖可以看出:主、支干道交替通行,主干道每次放行30秒,支干道每次放行12秒;每次綠燈變紅燈前,黃燈先亮4秒,此時(shí)另一干道上的紅燈不變。 它們的工作方式,有些必須是同時(shí)進(jìn)行的:主干道綠燈亮、支干道紅燈亮;主干道黃燈亮、支干道紅燈亮;主干道紅燈亮、’支干道綠燈亮;主干道紅燈亮、支干道黃燈亮。 ②滿足如圖時(shí)序工作流程。 圖中,t表示時(shí)間(假設(shè)每個(gè)單位脈沖周期為4秒),MG表示主干道綠燈,MY表示主干道黃燈,MR表示主干道紅燈,SG表示支干道綠燈,SY表示支干道黃燈,SR表示支干道紅燈。 由交通燈工作時(shí)序流程圖可以看出,交通燈應(yīng)滿足兩個(gè)方向的工作時(shí)序:主干道綠燈和黃燈亮的時(shí)間等于支干道紅燈亮的時(shí)間;支干道綠燈和黃燈亮的時(shí)間等于主干道紅燈亮的時(shí)間。若假設(shè)每個(gè)單位脈沖周期為4秒,則主干道綠燈、黃燈、紅燈分別亮的時(shí)間為20秒、4秒、16秒,支干道紅燈、綠燈、黃燈分別亮的時(shí)間為24秒、12秒、4秒,一次循環(huán)為40秒。 ③主干道黃燈亮?xí)r,支干道紅燈以1Hz的頻率閃爍;支干道黃燈亮?xí)r,主干道紅燈以1Hz的頻率閃爍。 ④主、支干道各信號(hào)燈亮?xí)r,需配合有時(shí)間提示,以數(shù)字顯示出來,方便行人與機(jī)動(dòng)車觀察。主、支干道各信號(hào)燈亮的時(shí)間均以每秒減“1”的計(jì)數(shù)方式工作,直至減到“0’’后主、支干道各信號(hào)燈自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 2、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù),確定實(shí)現(xiàn)交通燈控制器系統(tǒng)的各部分電路的設(shè)計(jì)。秒脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計(jì),交通燈狀態(tài)控制器電路設(shè)計(jì),主、支干道信號(hào)燈電路設(shè)計(jì),主、支干道紅燈閃爍電路設(shè)計(jì),定時(shí)器電路設(shè)計(jì)等等。 3、形成完整的交通燈控制器數(shù)字系統(tǒng)電路。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求,確定交通燈控制器的系統(tǒng)工作框圖如圖所示。通過主控制電路(兩位二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器)控制整個(gè)電路的運(yùn)轉(zhuǎn)以及紅黃綠三種信號(hào)燈的轉(zhuǎn)換。秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生整個(gè)定時(shí)系統(tǒng)的時(shí)基脈沖,通過減計(jì)數(shù)器對(duì)秒脈沖的減計(jì)數(shù),達(dá)到控制每一種工作狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。減計(jì)數(shù)器的借位端為主控制電路提供翻轉(zhuǎn)的脈沖信號(hào)以完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,同時(shí)主控制電路的輸出狀態(tài)又決定了減計(jì)數(shù)器下一次計(jì)數(shù)的初始值。減計(jì)數(shù)器的十位和個(gè)位分別通過譯碼器與兩個(gè)七段數(shù)碼管相連以作為時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示。在某一干道黃燈亮期間,狀態(tài)譯碼器將秒脈沖引入紅燈控制電路,使另一干道紅燈以1Hz的頻率閃爍。
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