交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)方法

交通信號(hào)燈控制電路設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通信號(hào)燈控制電路，要求甲車道和乙車道兩條交叉道路上的車交替運(yùn)行。要求黃燈先亮5秒，才能變換行車道。黃燈亮?xí)r，要求每秒鐘閃亮一次。實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)字雙蹤示波器74LS00、74LS20、74LS74、74LS153、74LS163、74LS138、NE555、發(fā)光二極管、電阻、電容實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)電路主要由控制器、定時(shí)器、譯碼器和秒脈沖信號(hào)發(fā)生器等部分組成。秒脈沖發(fā)生器是該系統(tǒng)中定時(shí)器和控制器的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)源，譯碼器輸出組信號(hào)燈的控制信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈工作，控制器是系統(tǒng)的主要部分，由它控制定時(shí)器和譯碼器的工作。下面簡(jiǎn)要介紹個(gè)控制信號(hào)的意義：TL：表示甲車道或乙車道綠燈亮的時(shí)間間隔是25秒，即兩車道正常通行的時(shí)間間隔。定時(shí)器時(shí)間到，TL=1，否則，TL=0。TY：表示黃燈亮的時(shí)間間隔是5秒，定時(shí)時(shí)間到，TY=1.，否則，TY=0。ST：表示定時(shí)器到了規(guī)定的時(shí)間后，由控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)。由他控制定時(shí)器開(kāi)始下個(gè)工作狀態(tài)的定時(shí)。AG=1：表示甲車道綠燈亮；BG=1：乙車道綠燈亮；AY=1：表示甲車道黃燈亮；BG=1：乙車道黃燈亮；AR=1：表示甲車道紅燈亮；BR=1：乙車道紅燈亮；秒假設(shè)待交通蒸信號(hào)霞燈由涉四種狐狀態(tài)夏組成淘：裳第一涉種狀朱態(tài)：銀甲車架道綠臥燈亮憶，乙失車道號(hào)紅燈洋亮。有表示掩甲車桑道的幸車輛喜允許莫通行蔥，乙皇車道仍的車佩輛禁牢止通債行。濁綠燈廈亮足陷夠時(shí)走間間傭隔T淋L時(shí)復(fù)，控翅制器瘋發(fā)出胸狀態(tài)理信號(hào)迫ST希，轉(zhuǎn)末到下成一個(gè)耗工作勤狀態(tài)璃。漂二種跳狀態(tài)憤：甲號(hào)車道妥黃燈德亮，遲乙車遍道紅編燈亮紛。嫌表示川甲車元道上鐘為過(guò)誼停車梢線的罩車輛槳停止黎通行悔，已弊過(guò)停掘車線沾的車膽輛繼壁續(xù)通便行，籍乙車盛道禁寨止通證行。怠黃燈棍亮足昌夠的碎時(shí)間糾間隔壞TY園時(shí)，故控制概器發(fā)第出狀貨態(tài)轉(zhuǎn)哪換信需號(hào)S鄰T，睬轉(zhuǎn)到秒下一馬個(gè)工像作狀健態(tài)。氣三種互狀態(tài)柿：甲挖車道懼紅燈剃亮，剝乙車滔道黃蒼燈亮少。表放示甲外車道拴禁止足通行跟，乙轉(zhuǎn)車道謝的車胸輛可宮以通既過(guò)。捐綠燈克亮足敢夠規(guī)敏定時(shí)絞間間材隔時(shí)楚，控?cái)≈破髅惆l(fā)出閥狀態(tài)遙轉(zhuǎn)換裳信號(hào)糖ST昂，轉(zhuǎn)頓到下貌一工奸作狀顯態(tài)。集四種赴狀態(tài)異：甲采車道忽紅燈宅來(lái)亮然，乙箏車道儲(chǔ)黃燈饞亮。踐表示杯甲車緞道禁碼止通切行，敞乙車灣道未烏過(guò)停軍車線盒的車估輛停圣止通咱行，苗已過(guò)械停車缺線的補(bǔ)車輛搞繼續(xù)帝通行錦。蔽黃燈輪亮足勻規(guī)定魂的時(shí)胸間間驅(qū)隔T林Y時(shí)泛，控胖制器毛發(fā)出進(jìn)狀態(tài)桐轉(zhuǎn)換庫(kù)信號(hào)倚ST挪，系憲統(tǒng)又促轉(zhuǎn)換俗到第桌一種情工作犁狀態(tài)帝。軌通信宏號(hào)燈蠶以上寸四種拴工作皇狀態(tài)添是由煙控制譯器進(jìn)仁行控夸制的紙。設(shè)抓控制穴器的巨四種啦狀態(tài)玉編碼禾為0費(fèi)0、籠01工、1汪1、飲10室，分茶別用相S0隙、S咳1、攔S2仿、S奪3矛表示絮，則愈控制約器的粒工作芽狀態(tài)焰即功鉆能表黃如下糕所示鐵：沙控制揮狀態(tài)揀信號(hào)守?zé)魻钭鍛B(tài)吧車道室運(yùn)行續(xù)狀態(tài)秤S0泰（0牽0）養(yǎng)甲綠洗，乙走紅忌甲車袋道通碑行，擦乙車薯道禁松止通犁行泄S1句（0促1）因甲黃斧，乙個(gè)紅映甲車隨道緩勁行，蜻乙車和道禁洗止通病行傭S2袖（1切1）誠(chéng)甲紅萌，乙未綠蠢甲車聞道禁冶止通爽行蘭，乙普車道預(yù)通行晨S2貌（1億0）特甲紅保，乙伸黃歉甲車次道禁蘋止通宅行，聰一車盯道緩療行潤(rùn)2．黃各單掩元電鐘路的鎮(zhèn)設(shè)計(jì)浮1）疑秒脈辣沖信雨號(hào)的棗設(shè)計(jì)看：肚設(shè)計(jì)午電路統(tǒng)圖如貪下，妄選用捧LM咱55弊5C壤M晌芯片答，只暫要控轎制信盛號(hào)發(fā)槽生器泛的頻升率、晉電壓兇以及求電阻鍬乘以岸電容界的值爪RC塔，在暖55咽5芯所片的間輸出綢端職（2貢端）淚就能廢得出零周期蒼為一幣秒的吊秒脈繳沖波蹄形，某該波門形就歐是系粒統(tǒng)中通定時(shí)酬器和印控制糕器的洲標(biāo)準(zhǔn)劇時(shí)鐘鳥(niǎo)信號(hào)唯源，疤由他提控制瘋定時(shí)邪器和徹譯碼賊器的灑工作后。位腦處抖俘喬服析開(kāi)脈陳沖信詠號(hào)發(fā)扣生器炒2）魄定時(shí)扯器的丘設(shè)計(jì)戴：弟定時(shí)觸器由禽于系回統(tǒng)脈笛沖（爛由時(shí)聾鐘脈每沖產(chǎn)五生器捕提供瘦）同灘步的渠計(jì)數(shù)拔器構(gòu)立成，績(jī)計(jì)數(shù)銳器在系狀態(tài)敬信號(hào)慣ST妥作用焰下，丸首先構(gòu)清零羊，然萄后再例時(shí)鐘婦脈沖量上升漠沿作常用下結(jié)，計(jì)獸數(shù)器暖從零帽開(kāi)始白進(jìn)行挎增1咽計(jì)數(shù)爸，向菜控制蜓器提煌供模帖5的越定時(shí)生信號(hào)鄭TY債和模賭25兆的定凍時(shí)信禍號(hào)T必L。班計(jì)數(shù)魄器選神用集刑成電餃路7瓦4L鏡S1裕63信設(shè)計(jì)津。7鄙4L存S1航63愉是4權(quán)位二峽進(jìn)制糠同步捧計(jì)數(shù)弱器，討它具境有同月步清胸零、剃同步禍置數(shù)悼的功抓能。鍬74線LS潛16嘩3的搖功能沫表褲如下污所示畫(huà)：積輸入慎輸出郊CR府LD眨CT仆P某CT啟T障C東P月D選A巴D相B阻D競(jìng)C樂(lè)D做D永QA普累QB軌采QC骨擴(kuò)QD謀0籌×膀×趴×只↑極×蝦×救×屈×寨0打邀0戶口遼0摟鑄0搶1霞催0尋啞院×萍×麥↑悲險(xiǎn)A堤否傷B纖賢C翁罩亮D舉A開(kāi)蟲(chóng)B捏油C猴磨鉗D砍1步洲1投敢戲1闊倦擋1建團(tuán)刺↑昏×鳴×坐×畜×洪計(jì)數(shù)驅(qū)1永發(fā)1叨季慌0鄉(xiāng)塊恭×若↑她×論×得×授×響計(jì)數(shù)本1魔勞1培購(gòu)摸×司免予0巷仰沿×劈×哀×朗×苗×率計(jì)數(shù)掠74街LS鼠的引有腳排床列圖飄如下齡所示歉：值定時(shí)濤器的愛(ài)電路竿圖如篩下所并示：夢(mèng)其中困ST楊狀態(tài)尊轉(zhuǎn)換配信號(hào)葛由控精制器丹發(fā)出著，S毯T狀辛態(tài)轉(zhuǎn)突換信厚號(hào)經(jīng)塞過(guò)一擺個(gè)非娛門后萬(wàn)，分望別接受到兩慎片7譜4L刪S1婚63兄的同睬步置懷零端熄（即公圖中尿的C羅LR煩’騾端）專，兩傲片的竊輸入創(chuàng)端（胸即A踐、B蹦、C橋、D掩端）避分別碑接地貞，種秒脈澇沖信型號(hào)發(fā)君生器軍的輸撲出秒慘脈沖高信號(hào)每分別佛接到繳兩片勵(lì)74話LS樓16脆3的惡CP帖信號(hào)倚端（日即圖圓中的槽CL斯K端那），溜當(dāng)控觀制器今發(fā)來(lái)剪的S彈T信偵號(hào)為唐1時(shí)殺，S算T信狡號(hào)經(jīng)亦過(guò)非增門后泉變?yōu)殍b0，即則兩襪片7茅4L潮S1曉63償?shù)妮敁尦龆嗣糨敵鲆喝珵槌嗔?，侍TY嬌、T制L信報(bào)號(hào)為編零，璃當(dāng)S質(zhì)T信抽號(hào)變赴為1年后，納開(kāi)始監(jiān)計(jì)數(shù)塘，當(dāng)鄭TL售、T束Y分贊別計(jì)哈時(shí)滿輛25繳和5高秒后束，T關(guān)L，增TY速信號(hào)鴉送到騾控制壁器的龜輸入折端，轟由控?fù)嶂破髦肟刂屏欢〞r(shí)劣器的界計(jì)數(shù)氧。紐定時(shí)堅(jiān)器電殺路圖敬定時(shí)吸器的岸狀態(tài)光轉(zhuǎn)換塔表如肥下所瞧示：詠ST屆CP催的順跪序灰第一掘片7玩4L枕S1羨63姿D獄披C林欺B盾稈A岔第二馬片7架4L承S1償63扯D界仙C愿宴B楊物計(jì)A恒TY暫TL慨0層0頃1窯2杏3詳4孔5鬼6垃7歡8冶9猶10賞11趟12燦13熄14森15事16謙17顏18鑄19趙20勻21點(diǎn)22妙23勝24監(jiān)0啞游0吵靜0騎浩0務(wù)0床損0蹈畏0諸耽0逝0椒蹈0傅桿0蠟寬0鹽0刮達(dá)0雞壁0依泛0趁0鴿挪0蛾吵0底藏0址0陪鋒0制卡0套診0忍0混幻0戒蕉0短棄0圖0遮音0咱求0壇錘0逐0不漢0聾賽0穩(wěn)膚0帖0范娃0場(chǎng)訊0芹坐0盞0萬(wàn)詠0記齊0革竹0苦汗0匯身0徐龍0鳥(niǎo)止0袍0摧券0悲籮0府義0晉0之倍0益常0祥夸0戶0孩騾0治胖0田竄0觸0集呼0捏澤0際棉0批0電缸0綿品0般窗1叉0案帶0疑繩0防鏟1諷0霞翼0粘研0昨植1蘆0權(quán)眉0抽壞0泰子1良0握叢0仆拋0餃瓜1朽0牧豪0西辭0殼化1工0見(jiàn)躲0香嘩0淡矮1猾0聾曾0乖焰0蕉蠻1俱0繳飄0漆挺0含以1恥0帳粒0欲躲暢0微突授0宰0裝獵0傍在未0傾巴鈴1戰(zhàn)0平你0弱朋艷1返芹斥0纖0奸胞0貪辯尋1撓瞞糕1綱0扭侍1損伶紛0露奪原0敢0幕島1筍恢呈0菊漿找1靈0頸私1篩用赤1竹動(dòng)腎0萌0死稱1遮架楊1歸怪死1垮1氏帖0偽設(shè)萄0熟棒案0旦1喬愛(ài)0寺酸魯0寶率欺1短1楊飯0皇為州1仆僑氏0帥1乘穩(wěn)0鄭頌婚1歸磨杠1王1罵側(cè)1從鼓翼0籮家暫0繩1泰塌1閘賄蝶0竿驢矮1古1協(xié)果1墨房面1臉界燭0復(fù)1憤幣1驅(qū)漠之1民衛(wèi)呢1裳0狗品0捉程瓣0親引年0百0系疼0幻群驗(yàn)0使刪奉1面0亡鏡0盤席糊1縣攔叔0食0輔福0博暮湯1怕霧碧1蒜0仆牛1木戴舌0袖涂旱0獄0菜名1射僑倉(cāng)0民掉救1施0起必1踐叉景1肅燈吧0臭0郊怒1纖擱恩1昂耳膽1苦1庫(kù)酬0較膀搶0事異輕0賢0獻(xiàn)0秋0雅0廣1志0每0海0將0叫0挺0漿0碌0今0怕0追0爛0慕0儉0叢0碧0嫌0適0邀0于0啄0段0傘0瓦0亂1裝1膏↑頁(yè)0加符0歷累0禍背0粗僚0歲曬0蹈題豎0職動(dòng)態(tài)0育0籠捧0董3）仆控制逐器的爸設(shè)計(jì)泡：借控制慘器是節(jié)交通容管理握的的恥核心獨(dú)，他騙應(yīng)該化能夠盛按照伏交通出管理聽(tīng)規(guī)則徒控制慨信號(hào)容燈工罵作狀虜態(tài)的疲轉(zhuǎn)換現(xiàn)來(lái)列題出狀輝態(tài)轉(zhuǎn)針換表媽。買控制比器要亭用到斑的芯吃片有濤74嬸LS筋15訂3、豪74應(yīng)LS毛74杯。其熱中7休41億53曲為數(shù)限據(jù)選睬擇器綠，其青功能憲表如嶄下所疊示：妖暫獎(jiǎng)刮擠該米輸圖入臉輸出作俯四A1刻新獅A何0宋Q1睜Q2啞1販喂筑0搶雄情0亡無(wú)夫0助歐訓(xùn)0團(tuán)攜抹0怒1C頑0紗2C公0算狠或0體淚銹0拴技姐促1奸1C斥1殼2C藍(lán)1蜂樣盯0胳幫于1惹香轟芬0命1C階2阿2C謠2凳奶沫0激虎述1攀鼠箱敗1看1C蝶3剩2C雄3宏`峽狀態(tài)行轉(zhuǎn)換葛表如賽下所嗓示，貧選用齒兩個(gè)賄D觸她發(fā)器單作為壺時(shí)序舉寄存辣器產(chǎn)痕生4羨種狀駝態(tài)，離控制位器狀拌態(tài)轉(zhuǎn)牢換的森條件做為T晌L和發(fā)TY班，當(dāng)雷控制綁器處蒙于決狀艷態(tài)時(shí)吧，如槍果T邁L=灑0，灰則控摧制器促保持歐在0塘0狀畏態(tài)；蘿否則創(chuàng)控制隨器轉(zhuǎn)舞換到潤(rùn)狀態(tài)擁。這滿兩種崇情況擾與條驅(qū)件牲與T窮Y無(wú)穗關(guān)，痕所以史用無(wú)倦關(guān)項(xiàng)帥“言X沃”鹿表示蒙。當(dāng)仇控制葬器處囑于披狀態(tài)杏時(shí)，槐如果渣TY墊=0仇，則獸控制西器保怒持在玩01支狀態(tài)碑；否枕則控理制器狐轉(zhuǎn)換摸到啊狀誕態(tài)。灘這兩囑種狀閥態(tài)與耽TL起無(wú)關(guān)才，所敗以用真無(wú)關(guān)霉最小堅(jiān)項(xiàng)界“澤X裂”敏表示牛。其匆他情罷況以兇此類爭(zhēng)推，侵同時(shí)協(xié)表中圣還列希出了之狀態(tài)鑒轉(zhuǎn)換壘信號(hào)商ST挪。宣彈車網(wǎng)齒芒管仆控制遞器狀殊態(tài)轉(zhuǎn)孩換表耽輸入需輸出縫現(xiàn)態(tài)東狀態(tài)鄉(xiāng)轉(zhuǎn)換鈔條件妥次態(tài)動(dòng)狀態(tài)素轉(zhuǎn)換谷信號(hào)習(xí)TL蹦申誠(chéng)TY嗎ST盡0怪木氧0隙0謀俘鳥(niǎo)無(wú)x稠0聾應(yīng)鵲跪0型述撒仍0懷0塘蔽渾0謙1灰蒼脾韻x翠供0溪辣孝質(zhì)1東豪念旋1歸0嶄越句1份x特予行0且各0閥受捕噴1究漢標(biāo)部0毅0唇再抽1境x染執(zhí)告毀1尼俗1稿松貼贈(zèng)1然剝時(shí)輸1灶1芳黃渡1威0盞駛賓x惰榴1估搬介擺1峽喂末掙0影1柄罩權(quán)1柱1能槳因膠x薄滋1阿澤鋸鉆0儀蚊鄰胳1坦1洽貌強(qiáng)0尺x矩谷賞0紗春1彎促振敏0刮暫加膚0煙1甲隊(duì)罪0挨x鎮(zhèn)醒霜1捕汽0汪習(xí)粒趙0賀瞎融謝1紅由狀厭態(tài)轉(zhuǎn)片換表雕可以窗推出除狀態(tài)耕方程農(nóng)和轉(zhuǎn)腰換信蹲號(hào)方暴程，田其方央法是鏟：將求、弟更飄搶和S價(jià)T為帥一的見(jiàn)項(xiàng)所椅對(duì)應(yīng)塞的輸晉入或虹狀態(tài)忍轉(zhuǎn)換鏟條件坊變量通相與副，其桿中村“貫1松”艦用原糟變量各表示勉，都“幟0緞”頸用反眠變量桌表示卷，然電后將未各與野項(xiàng)相烈或，帆即可盲得到肥下面長(zhǎng)的方勢(shì)程：勾根據(jù)皮以上歲方程疑，選癥用數(shù)秀據(jù)選張擇器流74秘LS掙15認(rèn)3來(lái)庸實(shí)現(xiàn)本每個(gè)嘗D觸碰發(fā)器堤的輸調(diào)入函撇數(shù)，殊將觸祖發(fā)器獻(xiàn)的現(xiàn)邀態(tài)值滾加到蝕74富LS系15么3的終數(shù)據(jù)斤選擇急器槽輸入郊端作起為控丙制信釘號(hào)，產(chǎn)即可救實(shí)現(xiàn)濤控制帳器的纏功能前?？亟g制器虜?shù)倪壍≥媹D廚如下鉗圖所傾示，叛根據(jù)義狀態(tài)傻方程雹，冤第一吸片7暫4L亦S1妨53啟的輸隙入端晉依次腥分別向?yàn)?善、T扮Y毅’下、T謝Y、賣0和基TL躁’錫、0漲、1恢、T莫L，獸輸出板分別長(zhǎng)接到悶D觸孫發(fā)器岸的輸錄入端舟，D慶觸發(fā)你器的低輸出品端分題別為盯Q1摔、Q緒0吧。Q勸1、具Q0守即為湖譯碼浙器的榆的信哭號(hào)輸準(zhǔn)入端謀。根嶼據(jù)信尤號(hào)轉(zhuǎn)棚換方匙程可系知：歲第二叔片數(shù)徒據(jù)選昏擇器晨的輸?shù)稳攵说》謩e國(guó)為T羽L、插TY船、T傅Y、菊TL循，輸啊出端蛋即為翻控制供定時(shí)啞器電雪路的乒ST鋤信號(hào)微。貌澡棗武糕輔僑浪刪越棗怨獲謠昌做控惕制器拋的邏討輯圖渡4）虧譯碼森器的奉設(shè)計(jì)革譯碼標(biāo)器的柏主要拒任務(wù)注是將貪控制寧器的鄰輸出蜓Q1坊、聰Q0初的4蜜種工拖作狀霉態(tài)，來(lái)譯碼雄成甲椅、乙潛兩車夠道上蝴6個(gè)沙信號(hào)鍬燈的紡控制諷狀態(tài)裙。控幸制器謎的狀舞態(tài)編硬碼與凱信號(hào)璃燈控疾制器逮之間協(xié)的關(guān)服系如滿下表須所示事：碰角魯不下談嶼嘗浴撒控制革器狀碗態(tài)編?kù)o碼與攤信號(hào)匙燈關(guān)彈系表顧狀態(tài)他Y0靠討Y榨1們邁Y2據(jù)案Y給3脅AG伶妄A船Y酷汁A按R抄BG忠絡(luò)B嫩Y導(dǎo)凡B突R毛00慚（S然0）嚴(yán)0庭善1賢磚展1膀閑組1亡1罪毫糟0酸論懸0次0木匯初0釋枕再碰1嬸01箱（S局1）禽1賤文兔0獻(xiàn)挪戲1切秩1嬌0醋約付1悼擦建車0央0適墾幻0厘王躬陽(yáng)1添11管（S鈔2）不1貼壩烈1俘和懼1每坡0擠0壁認(rèn)郵0熔煉苦每1驗(yàn)1激豎剛0仙麻配蟲(chóng)0費(fèi)10訴（S賽3）冷1班伍納1砌憑嶺0唱咳1詞0穩(wěn)悠暖0偉