狀態(tài)控制電路

狀態(tài)控制電路

交通燈控制器的控制過程分為四個階段，對應(yīng)的輸出有四個狀態(tài)，分別用S0，S1，S2和S3表示，經(jīng)過2-4譯碼器譯碼后可以控制四個電路中的其中一個工作，每個電路對應(yīng)一個狀態(tài)，其工作主要有三個時間間隔，TL，TS和TY（TL為東西方向綠燈亮的時間間隔，本設(shè)計預(yù)置為9s，TS為南北方向綠燈亮的時間間隔，本設(shè)計預(yù)置為9s，TY為東西方向或南北方向黃燈亮的時間間隔，本設(shè)計預(yù)置為3s）。
S0狀態(tài)：東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，此時南北方向有車等待通過，而且東西方向綠燈已亮，滿足規(guī)定的時間間隔9s，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST，輸出從狀態(tài)S0轉(zhuǎn)換到S1。
S1狀態(tài)：東西方向黃燈亮，南北方向紅燈亮，進(jìn)入此狀態(tài)，黃燈亮滿足規(guī)定的時間間隔3s時，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST，輸出從狀態(tài)S1轉(zhuǎn)換到S2。
S2狀態(tài)：南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮，若此時南北方向繼續(xù)有車，則繼續(xù)保持此狀態(tài)，但南北方向綠燈亮的時間不得超過9s時間間隔，否則控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST，使輸出轉(zhuǎn)換到S3狀態(tài)。
S3狀態(tài)：南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮，此時狀態(tài)于S1狀態(tài)持續(xù)的時間間隔相同，均為3s，時間到時，控制器發(fā)出ST信號，輸出從狀態(tài)S3回到S0狀態(tài)。
各狀態(tài)與信號燈的關(guān)系由表3給出，其中HG，HY，HR分別表示東西方向綠、黃、紅燈。FG，F(xiàn)Y，F(xiàn)R分別表示南北方向綠、黃、紅燈。

表3 控制器狀態(tài)編碼與信號燈關(guān)系表

交通燈以上4種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時由控制器進(jìn)行控制的。為實(shí)現(xiàn)此功能，此設(shè)計選用74HC390計數(shù)器，雙2-4譯碼器74139，74HC390計數(shù)器。其電路如圖5所示。

圖5 狀態(tài)控制電路原理圖
74139集成塊芯片內(nèi)有兩個2-4譯碼器。輸入的2位二進(jìn)制編碼共表示種狀態(tài)，譯碼器將每個輸入編碼譯成對應(yīng)的一根輸出線上的確低電平信號。E為使能端，低電平有效。它既可控制電路的工作，也可用于擴(kuò)展邏輯功能。E=0時，2-4譯碼器工作；E=1時，電路被禁止，輸出全部為高電平，輸出狀態(tài)與輸入編碼無關(guān)。BA可視作二進(jìn)制數(shù)據(jù)，B為高位，A為低位，與輸出Y0-Y3對應(yīng)。