课程设计四:交通灯控制器
一、 设计要求
1. 以4个红色指示灯、4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东、南、西、北4个方向的红、绿、黄交通灯。控制这些指示灯,使它们按下列规律亮和灭: 1)初始状态为4个方向的红灯全亮,时间3S; 2)东、西方向绿灯亮,南、北方向红灯亮。东、西方向通车,时间30S;
3)东、西方向黄灯闪烁,南、北方向红灯亮,时间3S; 4)东、西方向红灯亮,南、北方向绿灯亮,南、北方向通车,时间30S;
5)东、西方向红灯亮,南、北方向红闪烁,时间3S; 6)返回2),继续运行。 二、设计分析
我们定义5个基本的状态,如表:
然后根据题目要求,状态变换流程是:INI →W-E PS→W-E AL→N-S PS→N-S AL→W-E PS→W-E AL……所以根据转移输出表得到转移方程为:
Q2*=Q0´+Q1´ Q1*=Q1Q0´+Q1´Q0 Q0*=Q2Q0´ 可以使用74来实现状态转换,因为有三个变量,便使用74上的两个D触发器。
可以通过分频的方式实现时间问题,CLK信号为2HZ,可以通过74163实现6分频,再通过一个74163可以实现60分频。
设CON信号为控制信号,CON与Q2Q1Q0有关,只有当Q2Q1Q0为100或110时,CON为1,所以得到CON的方程:CON=Q2Q0´。当CON为0时,输出6分频信号,就让60分频的信号一直置0,当CON为1时,输出60分频信号,让6分频的信号置0,再将两个信号相或就可得需要的分频时钟信号。
然后就是控制输出端,使响应的灯亮或灭,需要说明的是黄灯闪烁,所以就可以使它亮0.5s,灭0.5s,可以用一个周期为1s的时钟信号和黄灯的信号相与,1s的时钟信号就是0.5s的2分频,可以直接用第一个163的QA端口得到。我们只需要将输出Ra、Ga、Ya、Rb、Gb、Yb这6个端口接到LED灯上,另一端接地,就可以实现题目要求的效果。 三、实验电路图:(因过大,只能部分显示)
四、波形仿真:
五、结果分析:
输出波形为deng1和deng2,1代表亮,0代表灭,也都满足题目的要求。为了方便检查电路,设置了几个输出观察电路各部分是否满足设计要求,如C6代表6分频信号,C60代表60分频信号,分频代表合成的分频信号,C代表控制分频选择的分频信号。
最终实验结果很好的满足了设计要求。实现了交通灯控制器的功能。
课程设计四:交通灯控制器
一、 设计要求
1. 以4个红色指示灯、4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东、南、西、北4个方向的红、绿、黄交通灯。控制这些指示灯,使它们按下列规律亮和灭: 1)初始状态为4个方向的红灯全亮,时间3S; 2)东、西方向绿灯亮,南、北方向红灯亮。东、西方向通车,时间30S;
3)东、西方向黄灯闪烁,南、北方向红灯亮,时间3S; 4)东、西方向红灯亮,南、北方向绿灯亮,南、北方向通车,时间30S;
5)东、西方向红灯亮,南、北方向红闪烁,时间3S; 6)返回2),继续运行。 二、设计分析
我们定义5个基本的状态,如表:
然后根据题目要求,状态变换流程是:INI →W-E PS→W-E AL→N-S PS→N-S AL→W-E PS→W-E AL……所以根据转移输出表得到转移方程为:
Q2*=Q0´+Q1´ Q1*=Q1Q0´+Q1´Q0 Q0*=Q2Q0´ 可以使用74来实现状态转换,因为有三个变量,便使用74上的两个D触发器。
可以通过分频的方式实现时间问题,CLK信号为2HZ,可以通过74163实现6分频,再通过一个74163可以实现60分频。
设CON信号为控制信号,CON与Q2Q1Q0有关,只有当Q2Q1Q0为100或110时,CON为1,所以得到CON的方程:CON=Q2Q0´。当CON为0时,输出6分频信号,就让60分频的信号一直置0,当CON为1时,输出60分频信号,让6分频的信号置0,再将两个信号相或就可得需要的分频时钟信号。
然后就是控制输出端,使响应的灯亮或灭,需要说明的是黄灯闪烁,所以就可以使它亮0.5s,灭0.5s,可以用一个周期为1s的时钟信号和黄灯的信号相与,1s的时钟信号就是0.5s的2分频,可以直接用第一个163的QA端口得到。我们只需要将输出Ra、Ga、Ya、Rb、Gb、Yb这6个端口接到LED灯上,另一端接地,就可以实现题目要求的效果。 三、实验电路图:(因过大,只能部分显示)
四、波形仿真:
五、结果分析:
输出波形为deng1和deng2,1代表亮,0代表灭,也都满足题目的要求。为了方便检查电路,设置了几个输出观察电路各部分是否满足设计要求,如C6代表6分频信号,C60代表60分频信号,分频代表合成的分频信号,C代表控制分频选择的分频信号。
最终实验结果很好的满足了设计要求。实现了交通灯控制器的功能。