交通信号机多路信号转接器设计

2.2 信号机转接器电路设计

　　模拟多路开关是利用两位逻辑来控制的，而四个信号机需要四个按键来控制，这样连接四个按键和两位逻辑之间需要进行转换。信号机转接器的电路如图4所示，由按键、逻辑电路和MAX309组成。

(1)按键处理电路

　　由于电路中没有控制芯片，因此按键只能采用硬件去抖动方法处理。按键处理电路如图5所示。

　　(2)逻辑转换和提示灯设计

　　将控制四个信号机的按键信号通过逻辑电路变换，用以控制多路选择模拟开关MAX309，利用一个74LS148来实现4-2编码的功能，同时将空置的管脚接地。

　　为了能够明确地指示倒计时灯显示的是哪一个信号机，在设计时增加了提示灯，即当按键按下时，对应的表征信号机的灯点亮，起到提示作用。由于按键是按钮式的，而要使二极管点亮需要持续的高电平，因此利用锁存器74LS377来实现。74LS377的使能信号是利用逻辑器件74121产生的，当有按键按下时，就会输出一个脉冲作为74LS377的使能信号。按键编码逻辑电路如图6所示。

　(3)转换器的电路实现

　　如图4所示，四个信号机中每个信号机都有两根传输倒计时信息的数据线，分别为M1A、M1B，M2A、M2B，M3A、M3B，M4A、M4B。每一组分别接在双四选择器MAX309的两端。倒计时牌也有两根数据线MA、MB，同样与双四选择器MAX309两端相接。

　　本电路设置了四个按键用来对应四台信号机，如按钮1代表信号机1的按键开关，以此类推。四个按键的输出与双四输入与非门的四个接口相连，输出一个脉冲信号KeyALL接到单稳态触发器，通过单稳态触发器对脉冲信号的作用后，输出的信号PULSE接到D触发器，作为一个时钟信号，同时，四个按键的四根信号线也接到D触发器的输入端。从D触发器输出的四个信号再接到编码器的四个输入端，输出二进制编码。

　　本文介绍了交通信号机转接器的设计，该转换器具有对倒计时灯实现自动转接的功能，而且结构简单可靠、性能稳定、便于操作、费用低，完全可以满足设计要求，已经在实验室中应用，效果良好。同时，它具有一定的可扩展性，便于进一步的功能开发，可应用于多种串口数据传输设备的信号切换，具有一定的应用前景。

　　参考文献

　　[1] 胡嗣云，任大任.智能交通信号控制机的研究[J]. 测控技术, 2001，20(2):27-29.

　　[2] 尹宏宾，徐建闽.道路交通控制技术[M].广州：华南理工大学出版社，2000.

　　[3] 陈德望，汤淑明，宫晓燕，等.城市交叉口交通信号控制研究的发展与展望[J].自动化博览，2002,(1)：48-50.

　　[4] 乐寿长.道路交通控制[M].长沙：湖南科学技术出版社，1994.

　　[5] 刘焕成，刘智勇，尹征琦,等.车辆感应式交通控制系统[J]. 电子技术，2002,(8):16-19.

　　[6] 段里仁,任大任.道路交通自动控制[M].北京:中国人民公安大学出版社,1991.

　　[7] 杨佩昆，交通管理与控制[M].北京：人民交通出版社，1995.

　　[8] 江冰，朱锡方，王枚.电子技术基础及应用[M]. 北京：机械工业出版社，2001.

　　[9] 康华光.电子技术基础:数字部分[M]. 第4版. 北京：高等教育出版社，2000.