1、原理框图
交通灯控制电路是由定时器、控制器、译码器组成的电路，实际交通灯的信号变换是由发出信号实现的。在课程设计中，用数据开关表示传感器的信号。交通灯的系统控制框图如图1所示。
HG、HY、HR分别表示主干道绿、黄、红三色灯，FG、FY、FR分别表示支干道绿、黄、红三色灯，绿、黄、红三色灯可用发光模拟。控制要求是：由—条主干道与一条支干道汇合成十字路口，在每一条路的路口处设置红、绿、黄三色信号灯。主干道处于常允许通行状态，支干道有车来时才允许通行，主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行T1，支干道每次放行T2，在每次由绿灯亮转换到红灯亮时，要经过黄灯亮的T3时间。现设：T1为45s；T2为25s；T3为5s。
图1 交通灯系统框图
2、各功能模块的参考电路
①定时器
定时器分别产生上述三个时间可隔后，向控制器发出“时间已到’’信号，控制器根据定时器与传感器的信号，决定是否进行状态转换。如确定要状态转换，则控制器发出状态转换信号ST，定时器开始清零，准备重新计时。
定时器由与系统脉冲同步的计数器构成，从系统脉冲得到标准的1Hz频率信号，当脉冲上升沿到来时，在控制信号的作用下，计数器从零开始计数，并向控制器提供模5、模25、模45信号，即T1、T2、T3时间间隔信号。(如需表示指示灯的显示时间，可考虑将计数器改为减法计数器，当控制信号脉冲上升沿到来时，计数器从44开始减法计数，直至减为0，这样可以显示45s的时间。如此类推，也可提供M5、M25分别显示5s、25s的亮灯信号)。
定时器电路是由5s、25s、45s计数器功能模块构成，这在前面已详述。
②控制器
交通灯的主控电路是一个时序电路，输入信号为：车辆检测信号（传感器信号）设为A、B，三个定时信号5s、25s、45s设为E、D、C。
控制器的状态转换表如表1所示。
|
状态 |
主干道 |
支干道 |
时间（s） |
|
S0 |
绿灯亮，允许通行 |
红灯亮，禁止通行 |
45 |
|
S1 |
黄灯亮，停车 |
红灯亮，禁止通行 |
5 |
|
S2 |
红灯亮，禁止通行 |
绿灯亮，允许通行 |
25 |
|
S3 |
红灯亮，禁止通行 |
黄灯亮，停车 |
5 |
表1 状态转换表
逻辑变量的取值含义为：
A=0，主干道无车，A=1，主干道有车；B=0，支干道无车，B=1，支干道有车；
C=0，45s定时未到，C=1，45s定时到；D=0，25s定时未到，D=1，25s定时到；
E=0，5s定时未到，E=1，5s定时到。
状态编码为：S0=00，S1=01，S2=10，S3=11。
赋值后的状态转换表如表2所示。
|
A B C D E |
Q2n Q1n |
Q2n+1 Q1n+1 |
说明 |
|
× 0 × × × |
0 0 |
0 0 |
维持S0 |
|
1 1 0 × × |
0 0 |
0 0 |
|
|
0 1 × × × |
0 0 |
0 0 |
由S0→ S1 |
|
1 1 1 × × |
0 1 |
0 1 |
|
|
× × × × 0 |
0 1 |
0 1 |
维持S1 |
|
× × × × 1 |
0 1 |
1 1 |
由S1→ S2 |
|
1 1 × 0 × |
1 1 |
1 1 |
维持S2 |
|
0 1 × × × |
1 1 |
1 1 |
|
|
× 0 × × × |
1 1 |
1 1 |
由S2→ S1 |
|
1 1 × 1 × |
1 0 |
1 0 |
|
|
× × × × 0 |
1 0 |
1 0 |
维持S3 |
|
× × × × 1 |
1 0 |
0 0 |
由S3→ S0 |
表2 逻辑赋值后的状态表
将表中的触发器输出化简，并选择JK触发器，由此可得到控制器、定时器的，分别如图2、图3所示。
图2 交通灯控制器的参考电路
图3 定时器的驱动脉冲参考电路
③译码器
系统的输出是由Q2、Q1驱动下的六个信号灯，可列出各状态与信号灯的逻辑关系真值表如表3所示，得到译码驱动电路的逻辑表达式及电路图，如图4所示。
|
Q2 Q1 |
HG |
HY |
HR |
FG |
FY |
FR |
|
00 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
01 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
10 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
11 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
表3 译码驱动电路真值表
图4 译码器的参考电路
,
1、原理框图
交通灯控制电路是由定时器、控制器、译码器组成的电路，实际交通灯的信号变换是由发出信号实现的。在课程设计中，用数据开关表示传感器的信号。交通灯的系统控制框图如图1所示。
HG、HY、HR分别表示主干道绿、黄、红三色灯，FG、FY、FR分别表示支干道绿、黄、红三色灯，绿、黄、红三色灯可用发光模拟。控制要求是：由—条主干道与一条支干道汇合成十字路口，在每一条路的路口处设置红、绿、黄三色信号灯。主干道处于常允许通行状态，支干道有车来时才允许通行，主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行T1，支干道每次放行T2，在每次由绿灯亮转换到红灯亮时，要经过黄灯亮的T3时间。现设：T1为45s；T2为25s；T3为5s。
图1 交通灯系统框图
2、各功能模块的参考电路
①定时器
定时器分别产生上述三个时间可隔后，向控制器发出“时间已到’’信号，控制器根据定时器与传感器的信号，决定是否进行状态转换。如确定要状态转换，则控制器发出状态转换信号ST，定时器开始清零，准备重新计时。
定时器由与系统脉冲同步的计数器构成，从系统脉冲得到标准的1Hz频率信号，当脉冲上升沿到来时，在控制信号的作用下，计数器从零开始计数，并向控制器提供模5、模25、模45信号，即T1、T2、T3时间间隔信号。(如需表示指示灯的显示时间，可考虑将计数器改为减法计数器，当控制信号脉冲上升沿到来时，计数器从44开始减法计数，直至减为0，这样可以显示45s的时间。如此类推，也可提供M5、M25分别显示5s、25s的亮灯信号)。
定时器电路是由5s、25s、45s计数器功能模块构成，这在前面已详述。
②控制器
交通灯的主控电路是一个时序电路，输入信号为：车辆检测信号（传感器信号）设为A、B，三个定时信号5s、25s、45s设为E、D、C。
控制器的状态转换表如表1所示。
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状态 |
主干道 |
支干道 |
时间（s） |
|
S0 |
绿灯亮，允许通行 |
红灯亮，禁止通行 |
45 |
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S1 |
黄灯亮，停车 |
红灯亮，禁止通行 |
5 |
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S2 |
红灯亮，禁止通行 |
绿灯亮，允许通行 |
25 |
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S3 |
红灯亮，禁止通行 |
黄灯亮，停车 |
5 |
表1 状态转换表
逻辑变量的取值含义为：
A=0，主干道无车，A=1，主干道有车；B=0，支干道无车，B=1，支干道有车；
C=0，45s定时未到，C=1，45s定时到；D=0，25s定时未到，D=1，25s定时到；
E=0，5s定时未到，E=1，5s定时到。
状态编码为：S0=00，S1=01，S2=10，S3=11。
赋值后的状态转换表如表2所示。
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A B C D E |
Q2n Q1n |
Q2n+1 Q1n+1 |
说明 |
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× 0 × × × |
0 0 |
0 0 |
维持S0 |
|
1 1 0 × × |
0 0 |
0 0 |
|
|
0 1 × × × |
0 0 |
0 0 |
由S0→ S1 |
|
1 1 1 × × |
0 1 |
0 1 |
|
|
× × × × 0 |
0 1 |
0 1 |
维持S1 |
|
× × × × 1 |
0 1 |
1 1 |
由S1→ S2 |
|
1 1 × 0 × |
1 1 |
1 1 |
维持S2 |
|
0 1 × × × |
1 1 |
1 1 |
|
|
× 0 × × × |
1 1 |
1 1 |
由S2→ S1 |
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1 1 × 1 × |
1 0 |
1 0 |
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|
× × × × 0 |
1 0 |
1 0 |
维持S3 |
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× × × × 1 |
1 0 |
0 0 |
由S3→ S0 |
表2 逻辑赋值后的状态表
将表中的触发器输出化简，并选择JK触发器，由此可得到控制器、定时器的，分别如图2、图3所示。
图2 交通灯控制器的参考电路
图3 定时器的驱动脉冲参考电路
③译码器
系统的输出是由Q2、Q1驱动下的六个信号灯，可列出各状态与信号灯的逻辑关系真值表如表3所示，得到译码驱动电路的逻辑表达式及电路图，如图4所示。
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Q2 Q1 |
HG |
HY |
HR |
FG |
FY |
FR |
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00 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
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01 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
10 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
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11 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
表3 译码驱动电路真值表
图4 译码器的参考电路
