基于mutisim的交通灯设计报告.doc

数模电实验课题设计 题目：交通信号灯的设计 班级：2011级电子信息工程B班 姓名：老沙不傻 学号：1115107050 日期： 2013 年 06 月 任务： 2、摘要： 目录 1、实验设计题目-----------------------------------1 2、任务书--------------------------------------2 3、摘要---------------------------------------------------2 4、目录-----------------------------------------------------3 5、交通信号灯设计----------------------------------------4 5.1、系统设计-------------------------------- 5.1.1设计要求 5.1.2设计方案 5.2、单元电路设计 （1）计数及其显示电路 （2）控制信号生成电路 （3）主次干道红绿黄灯的控制电路 （4）CP脉冲信号发生电路 5.3、仿真结果 5.4、结论 6、参考文献 5、交通信号灯设计 5.1、系统设计 5.1.1设计要求：设计一个交通信号控制器，由一条主干道和一条支干道组成，在每个十字路口处设置红、绿、黄三种信号灯。红灯亮时禁止通行，绿灯亮时允许通行，黄灯亮时则停止行驶。 （1）采用Multisim设计一个交通信号控制器。 （2）主干道和支干道交替允许通行。主干道每次允许通行的时间为40s，支干道每次允许放行的时间为22s; （3）在每次交通灯由绿灯亮转换到红灯亮的过程中，要亮6s的黄灯。 5.1.2设计方案：在主次干道中，主要分为红、黄、绿三种颜色信号灯。在主干道中，设灯亮为1，灯灭为0，用R1、R2、R3分别表示主干道的绿、红、黄灯的亮灭情况。用R’1、R’2、R’3分别表示次干道的绿、红、黄灯的亮灭情况。则信号灯有四种状态,通过Q1、Q2来表示，如下表所示： Q2 Q1 R1 R2 R3 R’1 R’2 R’3 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 5.1.3方案实现的可行性： 略 5.2、单元电路设计 5.2.1单元电路： （1）计数及其显示电路，其图如下： 其工作原理及电路分析与设计： 通过两个74LS390和一个三输入与门构成图中所示的68进制加计数器，并通过两个七段数字显示器分别显示十位数和个位数，则显示器从00按十进制递增至67，再跳转至00，由此循环。 参数计算和器件选择： 该电路产生一个8421BCD数，该数从0000 0000逐步跳变为0110 0111实现循环。 （2）Q1信号的生成，电路如下： Q2信号的生成，其电路图如下： 其工作原理及电路分析与设计： 用逻辑转换器把计数器生成的8位8421BCD数字转换得到Q1、Q2信号。 参数计算和器件选择： 通过5.1中真值表可知：当计数器输出的8位8421BCD数字HABCDEFG在0100 0000到0110 0001之间，Q1为1，其他为0，因此得到Q1=AB+AEF；当计数器输出的8位8421BCD数字HABCDEFG在0110 0110到0110 0111之间，Q2为1，其他为0，因此可得Q2=AEF+AC+AD+AB。器件选择如图所示。 （3）通过Q1、Q2对主次干道红绿黄灯控制原理图： 其工作原理及电路分析与设计： 图中左端两个输入端，上面为Q2，下面为Q1 真值表如下： Q2 Q1 R1 R2 R3 R’1 R’2 R’3 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 通过逻辑分析得到上图所示电路。 （4）CP脉冲信号发生电路图： 其工作原理及电路分析与设计： 555定时器的引脚图及内部结构 参数计算和器件选择： 产生秒信号的电路有多种形式，在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。因为该电路输出脉冲的周期为。若T=1S ，令C=10，R1=K，则。 。 5.3、仿真结果 状态1：当显示器显示00到39之间时，主干道绿灯（图中R3）亮，次干道红灯(图中R8)亮。（如下图示例） 状态2：当显示器显示40到45之间时，主干道黄灯（图中R4）亮，次干道绿灯(图中R6)亮。（如下图示例） 状态3：当显示器显示46到61之间时，主干道红灯（图中R5）亮，次干道绿灯(图中R6)亮。（如下图