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數字電子技術課程設計--彩燈控制電路與交通燈控制電路設計報告(編輯修改稿)

2025-12-22 18:39 本頁面

　

【文章內容簡介】功率 400 mW 軟件仿真結果如下： 2 交通燈控制電路：（ 1）兩車道的運行狀態共 4種，如表 21所示控制器狀態信號燈狀態車道運行狀態及時間 S0（ 00） S1（ 01） S2（ 11） S3（ 10）南北綠，東西紅南北黃，東西紅南北紅，東西綠南北紅，東西黃南北通行，東西禁止通行 (5t) 南北緩行，東西禁止通行 (t) 南北禁止通行，東西通行 (5t) 南北禁止通行，東西緩行 (t) 表 21 控制器工作狀態及其功能表中設南北方向的紅、黃、綠燈分別為 NSR, NSY,NSG。東西方向的紅、黃、綠燈分別為 EWR, EWY, EWG。它們的工作方式，有些必須是并行進行的，即南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮。應滿足兩個方向的工作時序，即東西方向亮紅燈的時間應等于南北方向亮黃、綠燈時間之和。同理，南北方向亮紅燈的時間應等于東西方向亮黃、綠燈時間之和。本方案取時間 t=5s，則南北、東西方向亮綠、黃、紅燈時間分別為 25s、 5s、 30s。其中紅燈亮的時間為綠燈、黃燈亮的時間之和，黃燈是間歇閃耀。（ 2）十字路口要有數字顯示作為時間提示，以方便人們更直觀地把握時間。具體應為當某方向綠燈亮時，置顯示器為某值，然后以每秒減 1計數方式，直至減到數為“ 0”，十字路口紅、綠燈交換，一次工作循環結束，而進入下一步某方向的工作循環。例如當南北方向從紅燈轉換成綠燈時，置南北方向數字顯示為30，并使計數器開始減“ 1”計數。當減到綠燈滅而黃燈亮（閃耀）時，數顯示應為 5，當減到“ 0”時，此時黃燈滅，而南北方向的紅燈亮；同時，使得東西方向的綠燈亮，并置東西方向的數顯為 30。時序工作流程圖如圖 22所示：圖 22 (3)時標直接由集成的時鐘信號源提供 1s 的單位秒脈沖；倒計時器由 4 塊74LS192 兩兩組合，分別記錄南北、東西方向的通行情況，數字顯示由四塊集成的 4 輸入端數碼管承擔；時間 t=5s，有 74LS161 的五分頻信號提供；控制器由 2塊 74LS194 組成扭環行 12 進制計數器，提供紅黃綠燈的控制信號，再由集成的虛擬交通燈模擬紅黃綠的顯示情況。（ 1） .時標電路秒脈沖由如圖 31 所示的集成時鐘信號源提供，本方案信號源采用 5V 的電壓，它是整個電路的基準時間信號，它的秒脈沖直接提供給分頻器 74LS161，并觸發其工作。（ 2） .分頻電路該分頻電路為五分頻， 4位同步二進制計數器 74LS161 的封裝及功能表見附錄，將芯片的始能端 ENP、 ENT，清零端（低電平有效），電源端接 5V（高電平），輸出端 QC 五進制的進位端通過 74LS04 非門反饋給置數端 LOAD（低電平有效），輸入端 A、 B、 C、 D均接地（低電平），計數器從 0 開始計時，當計數到 4 時，輸出端 QC 為 1（高電平），此時置數端 LOAD 有效，輸入端重新置為 0，如此循環，計時器反復從 04 計五個數，該過程中 CLK,QA,QB,QC 的波形依次如圖 33所示：由波形圖可知圖 32中的計數器是下降沿觸發的， QB,QC均為五分頻信號，本方案中選擇 QC信號并輸入給下級的核心控制電路，作為 74LS194 的觸發信號。（ 3） .核心控制電路及顯示控制電路部分由兩塊 74LS194 組成扭環行 12進制計數器，然后經 74LS04 的非門與 74LS08 的與門譯碼，輸出給十字路口南北、東西兩個方向的信號燈，其S0=00 30s S1=01 5s S2=10 30s S3=11 25s 中的黃燈信號與時標秒信號相與即可獲得每秒閃亮一次的信號。扭環行計數器的狀態表如下所示計數器輸出南北方向東西方向 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 NSG NSY NSR EWG EWY EWR 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

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