交通信號燈排序的工作原理及電路圖

交通燈控制器電路可用于控制紅色、橙色和綠色交通信號燈的順序照明，方法是在照明序列之間保持適當(dāng)?shù)难舆t。

在真實(shí)的交通信號燈系統(tǒng)中，我們都看到了紅色、橙色和綠色燈如何按順序打開/關(guān)閉，每個(gè)燈之間都有特定的時(shí)間延遲。

交通信號燈排序的工作原理

基本上，我們在道路和高速公路上看到的交通信號燈以特定的順序亮起，如下所述：

為了指示車輛必須停車，紅色交通燈亮起。

然后在相對較長的延遲后，紅燈熄滅，綠燈亮起，表明車輛必須啟動點(diǎn)火并行駛。

接下來，在相對較長的延遲后，綠燈熄滅，橙色或琥珀色燈亮起。

橙色或琥珀色指示燈告訴車輛謹(jǐn)慎行駛，并準(zhǔn)備在相對較短的延遲后立即停到紅燈。

在這篇文章中，我們將嘗試構(gòu)建一個(gè)逼真的 3 色交通燈模型，該模型將復(fù)制在道路和高速公路上看到的標(biāo)準(zhǔn)交通燈排序操作。

電路的工作原理

如下圖所示，我們可以看到一個(gè)IC 4017，它是10級約翰遜十倍頻程計(jì)數(shù)器，用于執(zhí)行紅、綠、橙光排序操作。

在上圖中，紅色、綠色、琥珀色燈的順序不正確。在機(jī)柜中安裝燈具時(shí)，請確保將紅色燈放在安裝的頂部，將琥珀色燈放在中間，綠色燈放在底部，如下所示。

在我們之前的一篇文章中，我們已經(jīng)了解了如何使用IC

4017輸出來生成從一個(gè)引腳排列到另一個(gè)引腳排列的高邏輯脈沖，以響應(yīng)其引腳上的時(shí)鐘脈沖14。

在這里，我們采用完全相同的工作原理，可以從以下解釋中理解：

為了將時(shí)鐘脈沖饋送到IC 4017的引腳14，需要一個(gè)基本的非穩(wěn)態(tài)振蕩器，使用無處不在的IC 555來實(shí)現(xiàn)。

從IC 555的引腳#3到IC 4017的引腳#14的每個(gè)時(shí)鐘脈沖，都會導(dǎo)致IC

4017的輸出產(chǎn)生從一個(gè)引腳排列到下一個(gè)引腳排列的高邏輯偏移，順序?yàn)椋?、2、4、7、10、1、5、6、9、11，然后返回3。

這意味著，最初在IC

4017的引腳#3處提供邏輯高電平。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)時(shí)鐘脈沖位于引腳14時(shí)，引腳3處的邏輯高電平將跳轉(zhuǎn)到引腳2，然后在引腳14處的下一個(gè)時(shí)鐘處，邏輯脈沖將從引腳2跳到引腳4，依此類推。

我們可以看到，IC 4017的這些輸出配置了并聯(lián)二極管，以便在紅色和綠色LED燈的照明上產(chǎn)生更長的延遲。

假設(shè)IC 555的每個(gè)脈沖都有2秒的延遲（可以根據(jù)需要更改），這意味著IC 4017輸出端的邏輯將延遲2秒從一個(gè)引腳排列移動到另一個(gè)引腳排列。

由于引腳3和引腳2與二極管連接在一起，因此這些引腳排列的總延遲為2+2 = 4秒。這意味著橙色 LED 將保持打開狀態(tài) 4 秒鐘。

類似地，引腳4、7、10，1和引腳5、6、9、11兩端的二極管連接確保即使邏輯序列在這些引腳排列上移動，這些引腳排列上的輸出也能使紅色和綠色LED保持導(dǎo)通2+2+2+2

= 8秒。