数事执术与康开
铁路道口交通控制器的设计与仿真
张静之1，2
(1.上海工程技术大学高职学院上海200437；2.上海市高级技工学校上海200437)
数控技术
摘要：本文围绕铁路与公路之间交叉路口的交通控制器的设计与仿真进行部析。设计过程是依据时序逻辑电路的设计步象进行的，以D融发器作为主要控制器件。此外，为了验证设计结果的正确性，采用了Multisim款件对设计好的电露透行仿真测试，以使更好的说明其实用性和稳定性、安全性等优点。
时序逻辑电路D触发器Multisim款件仿真电子设计自动化
关键调：交通控制器中图分类号：TN702
文章编号：1007-9416(2011)11-0003-04
文献标识码：B
1、铁路道口交通控制器电路设计要求
图1.1所示是铁路和交叉路口的平面位置示意图，在P和P点设置了两个压敏元件。为了不让火车同时压在两个压敏元件上，所以设置两个压缴元件时两点之间的距离较远。4、B是阻挡汽车通行的两个栅门。当火车由东向西(或自西向东)通过P、P段，且当火车的任何部分位于两点之间的时候，阻挡公路的A栅门和B栅门应该同时关闭，以便正在公路上行驳的汽车停下让火车先行，当火车通过P、P段且火车的任何部分位于PP之外的时候，阻挡公路的A 栅门和B栅门则同时打开，这时公路恢复通畅
P 西
B
.A
图1.1交通控制器示意图
2、铁路道口交通控制器电路设计步票
P2 八
东
本课题将按照同步时序逻辑电路的设计步骤完成交通控制器电路设计工作。
2.1由给定的逻辑功能求出原始状态图
根据设计要求中对交通控制器整个工作过程的描述，可划分为七个状态，分别表示为：
S,：火车在P和P区间之外(对应输人X,X,=00) S,:火车自西向东行驶，并压在P上
S,：火车继续自西向东行驶，且位于P和P之间
S,：火车仍自西向东行驶，且压在P上 S,：火车自东向西行驶，并压在P上
S。：火车继续自东向西行驶，且位于P和P之间 S：火车仍自东向西行驶，且压在P上
10/C(S,
00/1
00/1(
S
01/1 o1
万方数据
10/ 00/0
00/0 S
a)
01/1
1/00
1/100
分别以上述状态为现态，考察在每一个可能的输人组合作用下
应转人哪个状态及相应的输出，以火车自西向东行驶并通过交叉路口的工作过程为例来分析：
当火车还没有进人P，P的区间时，P、P点对应的输出信号 X,=0，X,=0，栅门A、B应该处于打开状态，控制A栅门和B栅门开关的信号Z=0，此时处于状态S中，
当火车自西向东行驶压在了P点上时，P点对应的输出信号 X=1，由于P与P点之间相距较远，使火车没有压到P点， X，=0。此时火车正在接近交叉路口，出于对公路上汽车的安全考虑，栅门A、B应该关闭处于警报和保护状态，信号Z=1即电路由 S,状态进人到S,状态，如图2.3所示。图中的圆圈表示触发器的状态，箭头表示从一个状态过渡到另一个状态，箭头旁边的有斜线“/"分开的代码分别表示产生过渡的条件和在此条件下产生的输出状态。例如，从S状态进人到S,状态的箭头旁边有10/1*，表示 X,=1，X，=0时，电路的输出信号Z=1。
当火车驶人了P和P之间，P和P都没有被火车压到，对应的
输出信号X，=0，X，=0，此时栅门4、B必须保持关闭状态，控制概门A、B的输出信号Z=1，这样才能保证公路上汽车和行人的安全。电路由S,状态进人到S状态。
火车继续自西向东行驶经过P点上时，P点对应的翁出信号 X，=1。此时火车还没有完全通过交叉路口，为了公路上汽车和行人的安全，橱门A、B仍然保持关闭状态，控制栅门A.B的输出信号Z=1，电路由S,状态进人到S状态。
当火车已经通过了P点后，说明火车已经顺利通过了交叉路口，此时的P、P的对应的输出信号X,=0，X，=0，此时可以将栅门4、B打开使公路交通恢复通畅，所以控制概门A、B的输出信号Z=0，电路由S,状态进人到S,状态。
同理可以分析出火车自东向西的工作过程和与之对应状态转移和输出。通过以上分析便可求得符合题意的状态图如图2.1a)所示。
00/0
00/1
10/1
(s00 10/1
00/g
(s,10
(s
01/1
图2.1交通控制器的状态图
10/1
S
0/00 s
10/1
1/1
b)
01/1
00/
/10/1