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交通燈控製係統的工作原理

  交通燈控製係統主要由控製器、定時器、譯碼器和秒脈衝信號發生器等部分組成。秒脈衝發生器是該係統中定時器和控製器的標準時鍾信號源,譯碼器輸出兩組信號燈的控製信號,經驅動電路後驅動信號燈工作,控製器是係統的主要部分,由它控製定時器和譯碼器的工作。
  (1)定時器
  定時器由與係統秒脈衝(由時鍾脈衝產生器提供)同步的計數器構成,要求計數器在狀態信號ST作用下,首先清零,然後在時鍾脈衝上升沿作用下,計數器從零開始進行增1計數,向控製器提供模5的定時信號TY和模25的定時信號TL。
  計數器選用集成電路74LS163進行設計較簡便。74LS163是4位二進製同步計數器,它具有同步清零、同步置數的功能。是低電平有效的同步清零輸入端, 是低電平有效才同步並行置數控製端,交通燈的ASM圖數控製端,CO是進位輸出端,D0~D3是並行數據輸入端,Q0~Q 3是數據輸出端。由兩片74LS163級聯組成的定時器電路。
  (2)控製器
  控製器是交通管理的核心,它應該能夠按照交通管理規則控製信號燈工作狀態的轉換。從ASM圖可以列出控製器的狀態轉換表,如表12、3所示。選用兩個D觸發器FF1、FFO做為時序寄存器產生 4種狀態,控製器狀態轉換的條件為TL和TY,當控製器處於Q1n+1Q0n+1= 00狀態時,如果TL= 0,則控製器保持在00狀態;如果,則控製器轉換到Q1n+1Q0n+1= 01狀態。這兩種情況與條件TY無關,所以用無關項"X"表示。其餘情況依次類推,同時表中還列出了狀態轉換信號ST。
  (3)譯碼器
  譯碼器的主要任務是將控製器的輸出 Q1、 Q0的4種工作狀態,翻譯成甲、乙車道上6個信號燈的工作狀態。