導(dǎo)語：交通燈控制系統(tǒng)電路設(shè)計一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計

城市路通信號控制系統(tǒng)大體上分為三種類型：定周期的信號機(jī)、多時段且具有無電纜協(xié)調(diào)功能的微電腦型信號機(jī)以及聯(lián)網(wǎng)式自適應(yīng)多相位智能型信號機(jī)。具體采用哪種類型，應(yīng)根據(jù)其應(yīng)用場合及特點加以確定。其中，第一種類型以其成本低，設(shè)計簡單，安裝及維護(hù)方便等特點得到了廣泛應(yīng)用。本文討論的城鄉(xiāng)交通燈控制系統(tǒng)就屬于該種類型。該交通燈控制系統(tǒng)主要由時間發(fā)生器電路、光電檢測電路、控制電路等幾個部分組成。其系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

1.1時間發(fā)生器電路

時間發(fā)生器電路由一片74191、時鐘脈沖產(chǎn)生電路和幾個門電路構(gòu)成，其中時鐘脈沖產(chǎn)生電路如圖2所示。時鐘脈沖產(chǎn)生電路用一片555定時器業(yè)構(gòu)成多諧振蕩器，設(shè)計脈沖周期為4s,其計算公式為：T1=(2R2+R1)Cln2=0.7×5.7MΩ×1μF，以此信號作為74191的CP。74191的四個狀態(tài)輸出端QAQBQCQD可用四個門電路進(jìn)行譯碼。當(dāng)QAQBQCQD=0000時，電路輸出低電平信號給D觸發(fā)器和控制電路的IO輸入端；而當(dāng)QAQBQCQD=1000時，電路輸出高電平信號給黃燈驅(qū)動電路。74191接成減計數(shù)工作狀態(tài)，LD信號由控制電路的O1提供，應(yīng)將置數(shù)輸入端A、C接高電平Vcc,B、D端接D觸發(fā)器的輸出端，還可根據(jù)D觸發(fā)器的不同輸出狀態(tài)置入數(shù)5和數(shù)15。

1.2控制電路

控制電路主要由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、RC電路和反相器構(gòu)成、電路如圖3所示。該電路有兩個輸入端和三個輸出端。當(dāng)QAQBQCQD=0000時，輸入端IO為低電平，此時信號將直接經(jīng)O1輸出給LD以進(jìn)行異步置數(shù)，因此74191的0000狀態(tài)持續(xù)時間很短暫。輸入端I1由光電檢測電路的輸出信號提供，當(dāng)有車輛時，輸出低電平；無車輛時輸出高電平。輸出信號O1=I1，而輸出信號O2而由I1經(jīng)反相器、RC電路和一單穩(wěn)態(tài)電路得來。O1的作用是當(dāng)鄉(xiāng)間道無車輛時，保持主干道綠燈亮，鄉(xiāng)間道紅燈亮。當(dāng)主干道綠燈變亮并檢測到鄉(xiāng)間道有車輛（即I1=0）時，O2觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路并維持主干道綠燈亮66s,即T2=RCln3=1.1×6MΩ×10μf=66(s)。

圖3

1.3光電檢測電路

光電檢測電路由光源和光電三極管構(gòu)成，該電路可根據(jù)需要選擇現(xiàn)成產(chǎn)品，如CP850系列的CP851，該器件的光電傳感器輸距離可達(dá)15m。

1.4交通燈控制及驅(qū)動電路

交通燈控制電路由一個D觸發(fā)器、一個三輸入或門和兩個反相器組成，其電路如圖3所示。D觸發(fā)器的作用是在鄉(xiāng)間道非常繁忙時，對紅綠燈的轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制。三輸入端或門的作用是當(dāng)鄉(xiāng)間道無車輛和主干道綠燈剛亮而鄉(xiāng)間道就有車通過時維持主干道綠燈亮?xí)r間大于60s。

由于紅綠燈的功率較大（十幾瓦），一般集成門電路無法驅(qū)動，因此需要設(shè)計一個特定的驅(qū)動電路，該電路可用功率管和高驅(qū)動能力的電源構(gòu)成，具體電路如圖4所示。功率管及電源大小可根據(jù)交通燈的功率進(jìn)行計算。電路仿真時，可用一小燈泡直接接在門電路的后面。

2結(jié)束語

根據(jù)交通燈控制系統(tǒng)的邏輯電路，筆者采用加拿大交換圖像技術(shù)有限公司推出的ElectronicsWorkBench(簡稱EWB)軟件進(jìn)行了仿真實驗[4]。在眾多的電路仿真軟件中，EWB的工作界面非常直觀。仿真過程中，用光電檢測器來模擬現(xiàn)場的各種情況，結(jié)果表明，該系統(tǒng)完全可以達(dá)到設(shè)計要求。