電子科技大學(xué)電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)Multisim交通燈

交通控制燈實(shí)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：交通控制燈二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求本實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)對(duì)十字路口交通控制燈的設(shè)計(jì)，要求東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，東西通車；東西方向黃燈閃爍，南北方向紅燈亮，時(shí)間2s；南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮，南北通車；南北黃燈閃爍，東西方向紅燈亮，時(shí)間2s；繼續(xù)重復(fù)以上步驟。三、方案論證用Multisim來(lái)真操作簡(jiǎn)單，可視化程度高，容易檢查出電路錯(cuò)誤，以便及時(shí)修改四、電路原理簡(jiǎn)介：（1分析系統(tǒng)的邏輯功能交通燈定時(shí)控制系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示它主要由控制器定時(shí)器譯碼器和秒脈沖信號(hào)發(fā)生器等部分組成脈發(fā)生器是該系統(tǒng)中定時(shí)器和控制器的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)源碼器輸出兩組信號(hào)燈的控制信號(hào)動(dòng)路后驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈工作器系統(tǒng)的主要部分，由它控制定時(shí)器和譯碼器的工作。圖中：T：示東西方向或南北方向綠燈亮的時(shí)間間隔為秒，即車輛正常通行的時(shí)間間L隔。定時(shí)時(shí)間到T=1，則=0LLT：示黃燈亮的時(shí)間間隔為2秒定時(shí)時(shí)間到=1，否則。YYY黃燈閃爍感可以讓燈的輸入與信相與得到秒亮，秒滅，共秒）：表示定時(shí)器到了規(guī)定的時(shí)間后，由控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，使時(shí)器清零，由T它控制定時(shí)器開始下一個(gè)工作狀態(tài)的定時(shí)。（2交通燈控制系統(tǒng)的算法狀態(tài)機(jī)控制器狀態(tài)

信號(hào)燈狀態(tài)綠，南北紅黃，南北紅紅，南北綠紅，南北黃

車道運(yùn)行狀態(tài)東西通行，南北禁止通行東西緩行，南北禁止通行東西禁止通行，南北通行東西禁止通行，南北緩行控制器應(yīng)送出東西南北車道紅、黃、綠燈的控制信號(hào)。為簡(jiǎn)便起見，把燈的代號(hào)和燈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)合二為一，并作如下規(guī)定：AG=1：東綠燈亮：北綠燈亮；：西黃燈亮BY=1南北黃燈亮；東西紅燈亮；：北紅燈亮。（3）單元電路的設(shè)計(jì)①定時(shí)器定時(shí)器由與系統(tǒng)秒脈沖同步的計(jì)數(shù)器構(gòu)成，要求計(jì)數(shù)器在狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)作用下，先T

清零然在時(shí)鐘上升沿作用下數(shù)器從零開始進(jìn)行增1計(jì)向控制器提供模2的定時(shí)信號(hào)和模的定時(shí)信號(hào)T。YL②控制器控制器是交通管理的核心，它應(yīng)該能夠按照交通管理規(guī)則控制信號(hào)燈工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。從ASM圖以列出控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，如表所示：表2輸

入

輸

出現(xiàn)

態(tài)

狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件

次

態(tài)

狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)Q

Q

TL

TY

Q

Q

T0000010111111010

0X1XX0X10X1XX0X1

00011110

01010101根據(jù)轉(zhuǎn)換表可得：Q1*=Q1’Q0*=Q1’Tl+Q1Q0+Q1Q0Tl’Q0Tl+Q1Ty③譯碼器譯碼器的主要任務(wù)是將控制器的輸出、Q的種作狀態(tài)翻譯成車道上的信號(hào)1燈的工作狀態(tài)?？刂破鞯臓顟B(tài)編號(hào)與信號(hào)燈控制信號(hào)之間的關(guān)系如表3所。表3Q1000011110

AGAYAR100010001001

BGBYBR00001001根據(jù)表格可得：AG=Q1BY=Q1Q0BR=Q1五、單元電路的設(shè)計(jì)：、脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)以定器接外接電路形成多諧振蕩器，發(fā)出頻率為1Hz的沖信號(hào)，用作計(jì)數(shù)器及D觸發(fā)器的clk信。由脈沖頻率公：f=1／（+2R）C㏑21選擇遠(yuǎn)于可使輸出的clk信的占空比趨近于50%要使f=1Hz可選擇，，C=10F形成電路圖如圖。

、計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)用為數(shù)器。要產(chǎn)生的清零信號(hào)TL及秒清零信號(hào)，將輸出分別接成及的輸出，由控制電路產(chǎn)生并選清零信號(hào)。數(shù)路如圖。3、制電路設(shè)計(jì)用一個(gè)雙數(shù)選擇器74ls153對(duì)TL及TY信號(hào)進(jìn)行選擇出制清零信號(hào)個(gè)與一個(gè)雙觸發(fā)器74ls74相接形成控制亮信號(hào)、。

Q1*=Q1’Q0*=Q1’Tl+Q1Q0+Q1Q0Tl’Q0Tl+Q1Ty、顯示電路的設(shè)計(jì)利用表?yè)?jù)，可得AG=Q1BY=Q1Q0

’六、總設(shè)計(jì)電路圖

七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析由設(shè)計(jì)的總電路圖，在Multisim上真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理完全相符。仿真開始后，AG與BR同亮秒然后滅同時(shí)AY均閃爍兩秒，然后AY滅AR亮30秒后BGBY均勻閃爍兩秒后BY滅AG與BR同亮環(huán)。八、設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題及解決方案用公式／）C㏑2得出頻率為1Hz，但在Multisim軟中用示器無(wú)法觀察到正確的波形。通過(guò)調(diào)整正確的水平時(shí)基后可觀察到正確的