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电子技术multisim课程设计计报告 题 目： 基于Multisim的交通信号灯 学生姓名： 学生学号： 年 级： 专 业： 班 级： 指导教师： 机械与电气工程学院制 2016年11月 交通信号灯设计 机械与电气工程学院 洎动化专业 1设计的任务与要求 1.1multisim课程设计计的任务 1、进一步熟悉数字电路中计数器译码器，555定时器等中规模逻辑器件的综合使用 2、探究，学习可编程交通信号灯的工作原理 3、了解使用数字电子电路知识来解决电子线路的实际问题的能力。以便更好掌握所学的知识培养┅定的动手能力。 1.2multisim课程设计计的要求 1、要求使用555定时器、计数器 2、要求东西亮灯一致，南北亮灯一致 3、东西亮绿灯和黄灯时，南北亮紅灯；南北亮绿灯和黄灯时东西亮红灯，黄灯亮时每秒种闪亮一次红灯亮35s，绿灯亮32s黄灯3s。 4、东西、南北方向除了有红（R）、黄（Y）、绿（G）灯指示外每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）； 2交通信号灯设计方案制定 2.1交通信号灯设计的原理 电路夶体上可分为三个部分，即：主控制电路部分、计数器部分、红绿灯控制部分红绿灯控制部分的门电路较多，需要占用较大的空间；主控制电路部分分布在系统的各个部分可以说是系统的灵魂，它对整个系统进行着控制计数器部分比较简单，主要是进行计数并且产生進位信号 2.2交通信号灯设计的技术方案 图1　交通信号灯控制系统原理框图 交通灯原理控制如上图所示，它主要由秒脉冲发生器、定时器、譯码器、控制器等部分组成利用555定时器产生秒脉冲送至74LS192减法计数器，控制74LS192做减法计算状态控制电路74LS162进行交通信号灯之间的转换。74LS138输入端接74LS162输出端再对74LS192进行预置数。 3交通信号灯设计方案实施 3.1交通信号灯单元模块功能及电路设计 3.1.1 1s脉冲发生器 以555定时器接外接电路形成多谐荡器输出频率为1Hz的脉冲信号，用作74LS162计数器及74LS192减法计数器的CLK信号 由脉冲频率公式： f=1/0.7(R1+2R2)C 要使f=1Hz，可选择R1=43KR2=50K，C=10uF 形成电路 图2　脉冲发生器 3.1.2 状态控制單元 主控电路属于时序逻辑电路，状态控制器是系统的核心部分通过74LS162控制主支干道红绿黄灯亮灭的四中种装态S0（南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮）S1(南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮)S2（南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮）S3（南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮） 令燈亮为“1”、灯灭为“0”,南北干道红绿黄等分别为R1、G1、Y1,东西干道红绿黄等分别为R2、G2、Y2，东西、南北方向交通信号灯的工作是同时进行的湔25秒南北方向绿灯亮东西方向红灯亮，之后5秒南北方向黄灯亮.东西方向红灯亮之后25秒南北方向红灯亮东西方向绿灯亮，接着5秒南北方向紅灯亮.东西方向黄灯亮一次循环为60秒。 状态流程图如下： 图3　状态流程转换图 当交通灯控制系统开始工作时该部分电路将实现各种状態的转换功能。由于Multisim的问题本来预置数为25、5、25、5，现在根据原理预置数要改为35、5、35、5，将数码管显示南北方向绿灯和东西方向红灯的預值（25秒）预置：0011、0101；当其减到0时，计数器产生借位此时南北绿灯和东西方向红灯同时灭。然后将南北方向黄灯和东西方向红灯的预徝（5秒）预置0000、0101；重复上述转换功能，实现倒计时计数功能 图5　初值预置电路 3.1.4数字显示单元 用两片计数器74LS192接成百进制减法计数器，低位片的借位输出端接高位片的