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交通信號燈控制系統(tǒng)工作原理
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交通信號燈控制系統(tǒng)主要由控制器、定時器、譯碼器和秒脈沖信號發(fā)生器等部分組成。秒脈沖發(fā)生器是該系統(tǒng)中定時器和控制器的標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號源,譯碼器輸出兩組信號燈的控制信號,經(jīng)驅(qū)動電路后驅(qū)動信號燈工作,控制器是系統(tǒng)的主要部分,由它控制定時器和譯碼器的工作。
(1)定時器
定時器由與系統(tǒng)秒脈沖(由時鐘脈沖產(chǎn)生器提供)同步的計數(shù)器構(gòu)成,要求計數(shù)器在狀態(tài)信號ST作用下,首先清零,然后在時鐘脈沖上升沿作用下,計數(shù)器從零開始進行增1計數(shù),向控制器提供模5的定時信號TY和模25的定時信號TL。
計數(shù)器選用集成電路74LS163進行設(shè)計較簡便。74LS163是4位二進制同步計數(shù)器,它具有同步清零、同步置數(shù)的功能。是低電平有效的同步清零輸入端, 是低電平有效才同步并行置數(shù)控制端,交通燈的ASM圖數(shù)控制端,CO是進位輸出端,D0~D3是并行數(shù)據(jù)輸入端,Q0~Q 3是數(shù)據(jù)輸出端。由兩片74LS163級聯(lián)組成的定時器電路。
(2)控制器
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)則控制信號燈工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。從ASM圖可以列出控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,如表12、3所示。選用兩個D觸發(fā)器FF1、FFO做為時序寄存器產(chǎn)生 4種狀態(tài),控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件為TL和TY,當(dāng)控制器處于Q1n+1Q0n+1= 00狀態(tài)時,如果TL= 0,則控制器保持在00狀態(tài);如果,則控制器轉(zhuǎn)換到Q1n+1Q0n+1= 01狀態(tài)。這兩種情況與條件TY無關(guān),所以用無關(guān)項"X"表示。其余情況依次類推,同時表中還列出了狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST。
(3)譯碼器
譯碼器的主要任務(wù)是將控制器的輸出 Q1、 Q0的4種工作狀態(tài),翻譯成甲、乙車道上6個信號燈的工作狀態(tài)。
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