交通信號機多路信號轉接器設計

　　2.2 信號機轉接器電路設計

　　模擬多路開關是利用兩位邏輯來控制的，而四個信號機需要四個按鍵來控制，這樣連接四個按鍵和兩位邏輯之間需要進行轉換。信號機轉接器的電路如圖4所示，由按鍵、邏輯電路和MAX309組成。

　　(1)按鍵處理電路

　　由于電路中沒有控制芯片，因此按鍵只能采用硬件去抖動方法處理。按鍵處理電路如圖5所示。

　　(2)邏輯轉換和提示燈設計

　　將控制四個信號機的按鍵信號通過邏輯電路變換，用以控制多路選擇模擬開關MAX309，利用一個74LS148來實現4-2編碼的功能，同時將空置的管腳接地。

　　為了能夠明確地指示倒計時燈顯示的是哪一個信號機，在設計時增加了提示燈，即當按鍵按下時，對應的表征信號機的燈點亮，起到提示作用。由于按鍵是按鈕式的，而要使二極管點亮需要持續的高電平，因此利用鎖存器74LS377來實現。74LS377的使能信號是利用邏輯器件74121產生的，當有按鍵按下時，就會輸出一個脈沖作為74LS377的使能信號。按鍵編碼邏輯電路如圖6所示。

　　(3)轉換器的電路實現

　　如圖4所示，四個信號機中每個信號機都有兩根傳輸倒計時信息的數據線，分別為M1A、M1B，M2A、M2B，M3A、M3B，M4A、M4B。每一組分別接在雙四選擇器MAX309的兩端。倒計時牌也有兩根數據線MA、MB，同樣與雙四選擇器MAX309兩端相接。

　　本電路設置了四個按鍵用來對應四臺信號機，如按鈕1代表信號機1的按鍵開關，以此類推。四個按鍵的輸出與雙四輸入與非門的四個接口相連，輸出一個脈沖信號KeyALL接到單穩態觸發器，通過單穩態觸發器對脈沖信號的作用后，輸出的信號PULSE接到D觸發器，作為一個時鐘信號，同時，四個按鍵的四根信號線也接到D觸發器的輸入端。從D觸發器輸出的四個信號再接到編碼器的四個輸入端，輸出二進制編碼。

　　本文介紹了交通信號機轉接器的設計，該轉換器具有對倒計時燈實現自動轉接的功能，而且結構簡單可靠、性能穩定、便于操作、費用低，完全可以滿足設計要求，已經在實驗室中應用，效果良好。同時，它具有一定的可擴展性，便于進一步的功能開發，可應用于多種串口數據傳輸設備的信號切換，具有一定的應用前景。

　　參考文獻

　　[1]  胡嗣云，任大任.智能交通信號控制機的研究[J]. 測控技術, 2001，20(2):27-29.

　　[2]  尹宏賓，徐建閩.道路交通控制技術[M].廣州：華南理工大學出版社，2000.

　　[3]  陳德望，湯淑明，宮曉燕，等.城市交叉口交通信號控制研究的發展與展望[J].自動化博覽，2002,(1)：48-50.

　　[4]  樂壽長.道路交通控制[M].長沙：湖南科學技術出版社，1994.

　　[5]  劉煥成，劉智勇，尹征琦,等.車輛感應式交通控制系統[J]. 電子技術，2002,(8):16-19.

　　[6]  段里仁,任大任.道路交通自動控制[M].北京:中國人民公安大學出版社,1991.

　　[7]  楊佩昆，交通管理與控制[M].北京：人民交通出版社，1995.

　　[8]  江冰，朱錫方，王枚.電子技術基礎及應用[M]. 北京：機械工業出版社，2001.

　　[9]  康華光.電子技術基礎:數字部分[M]. 第4版. 北京：高等教育出版社，2000.