求一個基于數(shù)電模電的交通燈仿真

ID:262116 · 發(fā)表于 2017-12-19 14:41

1、設(shè)計一個十字路口交通信號燈控制器，要求滿足所給的順序工作流程，時序工作流程。

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，此時另一干道上的紅燈不變。

它們的工作方式，有些必須是同時進(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滿足如圖時序工作流程。

圖中，t表示時間(假設(shè)每個單位脈沖周期為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。

由交通燈工作時序流程圖可以看出，交通燈應(yīng)滿足兩個方向的工作時序：主干道綠燈和黃燈亮的時間等于支干道紅燈亮的時間；支干道綠燈和黃燈亮的時間等于主干道紅燈亮的時間。若假設(shè)每個單位脈沖周期為4秒，則主干道綠燈、黃燈、紅燈分別亮的時間為20秒、4秒、16秒，支干道紅燈、綠燈、黃燈分別亮的時間為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、支干道各信號燈亮?xí)r，需配合有時間提示，以數(shù)字顯示出來，方便行人與機(jī)動車觀察。主、支干道各信號燈亮的時間均以每秒減“1”的計數(shù)方式工作，直至減到“0’’后主、支干道各信號燈自動轉(zhuǎn)換。

2、根據(jù)設(shè)計任務(wù)，確定實現(xiàn)交通燈控制器系統(tǒng)的各部分電路的設(shè)計。秒脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計，交通燈狀態(tài)控制器電路設(shè)計，主、支干道信號燈電路設(shè)計，主、支干道紅燈閃爍電路設(shè)計，定時器電路設(shè)計等等。

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)制可逆計數(shù)器)控制整個電路的運(yùn)轉(zhuǎn)以及紅黃綠三種信號燈的轉(zhuǎn)換。秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生整個定時系統(tǒng)的時基脈沖，通過減計數(shù)器對秒脈沖的減計數(shù)，達(dá)到控制每一種工作狀態(tài)的持續(xù)時間。減計數(shù)器的借位端為主控制電路提供翻轉(zhuǎn)的脈沖信號以完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，同時主控制電路的輸出狀態(tài)又決定了減計數(shù)器下一次計數(shù)的初始值。減計數(shù)器的十位和個位分別通過譯碼器與兩個七段數(shù)碼管相連以作為時間倒計時顯示。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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