基于Multisim的交通信号灯.pdf

薈 电子技术课程设计报告 袃题目 ：基于 Multisim 的交通信号灯 薄 学生姓名 ： 薀 学生学号 ： 蚈 年级 ： 芄 专业 ： 肂 班级 ： 荿 指导教师 ： 螇机械与电气工程学院制 蚅 2016 年 11 月 螄 交通信号灯设计 莂 机械与电气工程学院自动化专业 袇 1 设计的任务与要求 肆 1.1 课程设计的任务 膂 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。 膁 2、探究，学习可编程交通信号灯的工作原理。 袇 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， 培养一定的动手能力。 蒇 1.2 课程设计的要求 羄 1、要求使用 555 定时器、计数器。 袀 2、要求东西亮灯一致，南北亮灯一致。 羇 3、东西亮绿灯和黄灯时，南北亮红灯；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 。 蚄 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）； 莁 2 交通信号灯设计方案制定 虿 2.1 交通信号灯设计的原理 肇 电路大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进位信号。 肅 2.2 交通信号灯设计的技术方案 蒅 芇 艿 秒脉冲 芇 图 1 交通信号灯控制系统原理框图 螁 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、译码器、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。 节 3 交通信号灯设计方案实施 蒆 3.1 交通信号灯单元模块功能及电路设计 莄 3.1.11s 脉冲发生器 蒃 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。 肁 由脉冲频率公式： 蒆 1 2 f=1/0.7(R +2R)C 螅要使 f=1Hz，可选择 R1=43K，R2=50K，C=10uF。 膅形成电路 螀 图 2 脉冲发生器 薆 3.1.2 状态控制单元 膆 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）。 薃 令灯亮为“ 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。前 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