HG、HY、HR分别代表主干道绿、黄、红三色灯,FG、FY、FR分别代表支干道绿、黄、红三色灯,绿、黄、红三色灯可用二极管。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。主干道处于通行状态,支干道有车来时才通行,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。
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。
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。
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、定时器的电路图,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。