状态控制电路

状态控制电路

交通灯控制器的控制过程分为四个阶段，对应的输出有四个状态，分别用S0，S1，S2和S3表示，经过2-4译码器译码后可以控制四个电路中的其中一个工作，每个电路对应一个状态，其工作主要有三个时间间隔，TL，TS和TY（TL为东西方向绿灯亮的时间间隔，本设计预置为9s，TS为南北方向绿灯亮的时间间隔，本设计预置为9s，TY为东西方向或南北方向黄灯亮的时间间隔，本设计预置为3s）。
S0状态：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，此时南北方向有车等待通过，而且东西方向绿灯已亮，满足规定的时间间隔9s，控制器发出状态转换信号ST，输出从状态S0转换到S1。
S1状态：东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，进入此状态，黄灯亮满足规定的时间间隔3s时，控制器发出状态转换信号ST，输出从状态S1转换到S2。
S2状态：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，若此时南北方向继续有车，则继续保持此状态，但南北方向绿灯亮的时间不得超过9s时间间隔，否则控制器发出状态转换信号ST，使输出转换到S3状态。
S3状态：南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮，此时状态于S1状态持续的时间间隔相同，均为3s，时间到时，控制器发出ST信号，输出从状态S3回到S0状态。
各状态与信号灯的关系由表3给出，其中HG，HY，HR分别表示东西方向绿、黄、红灯。FG，FY，FR分别表示南北方向绿、黄、红灯。

表3 控制器状态编码与信号灯关系表

交通灯以上4种工作状态的转换时由控制器进行控制的。为实现此功能，此设计选用74HC390计数器，双2-4译码器74139，74HC390计数器。其电路如图5所示。

图5 状态控制电路原理图
74139集成块芯片内有两个2-4译码器。输入的2位二进制编码共表示种状态，译码器将每个输入编码译成对应的一根输出线上的确低电平信号。E为使能端，低电平有效。它既可控制电路的工作，也可用于扩展逻辑功能。E=0时，2-4译码器工作；E=1时，电路被禁止，输出全部为高电平，输出状态与输入编码无关。BA可视作二进制数据，B为高位，A为低位，与输出Y0-Y3对应。