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標題: 基于Multisim的十字路口交通管理控制器的設計的仿真圖 [打印本頁]

作者: 18750665861 時間: 2020-10-15 08:27
標題: 基于Multisim的十字路口交通管理控制器的設計的仿真圖
任務說明：在主、支道路的十字路口分別設置三色燈控制器，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮要求壓線車輛快速穿越。根據車流狀況不同，可調整三色燈點亮或關閉時間。
設計要求：
1、基本部分
(1) 自制穩壓電源；
(2) 主道路綠、黃、紅燈亮的時間分別為60秒、5秒、25秒；
次道路綠、黃、紅燈亮的時間分別為20秒、5秒、65秒；
(3) 主、次道路時間指示采用倒計時制，用2位數碼管顯示。
時序關系應該符合如下要求：
2、發揮部分
(1) 主、次道路綠、黃、紅燈亮的時間可以預置；
(2) 主、次道路綠、黃、紅燈亮的時間可以分別調整；
(3) 其它。

交通燈控制系統的組成框圖

可以看出，交通信號燈控制系統主要由下列模塊組成。

(1)狀態控制器，用于記錄交通燈的工作狀態，以實現對主、支干道車輛運行狀態的控制。

(2)交通燈控制單元，按照狀態控制器所處的狀態，點亮相應的信號燈，同時實現閃燈控制。

(3)秒脈沖發生器，產生整個定時系統的時基脈沖，確保整個電路同步工作和實現定時控制。

(4)減法計數器，通過減法計數器對秒脈沖作減計數，完成計時任務，達到控制每一種工作狀態持續時間的目的。減法計數器的回零脈沖使狀態控制器完成狀態轉換，同時狀態譯碼器根據系統下一個工作狀態，為減法計數賦初始值。

(5)顯示譯碼器，將減法計數器的數值通過數碼管顯示。

四．單元電路的設計計算

狀態控制器的設計

首先分析交通燈工作的實際各種可能狀態。根據設計要求：

1支干交替通行

2綠燈亮表示可以通行，紅燈亮表示禁止通行

3每次綠燈變紅燈時，黃燈先亮（此時另一干道上的紅燈不變）

因主干道和支干道各有4種不同的指示（紅閃爍、紅、黃、綠），它們在正常工作時，亮燈的組合有4種可能。

主干道綠燈亮，支干道紅燈亮，主干道通行。

主干道黃燈亮, 支干道紅燈閃爍，主干道停車。

主干道紅燈亮, 支干道綠燈亮，主支道通行。

主干道紅燈閃爍, 支干道黃燈亮，主干道停車。

信號燈的工作順序流程圖

信號燈4種信號燈四種不同的工作狀態分別用S0、S1、S2、S3表示，其狀態編碼及狀態轉換圖如圖所示。

交通信號燈狀態編碼及狀態轉換

S0、S1、S2、S3通過138譯碼器有

交通信號燈狀態編碼及狀態轉換

74LS160為TTL型同步十進制計數器。

74LS160引腳功能圖

4組計數

交通信號燈狀態控制器

交通燈控制單元設計

主、支干道上紅、黃、綠信號燈的狀態主要取決于狀態控制器的輸出狀態。他們之間的關系見真值表如下�！�1”表示燈亮，“0”表示燈滅。其中主干道的信號燈分別用大寫字母R-、

交通信號燈真值表

狀態

根據設計要求，當紅燈將要熄滅時

交通燈控制單元

定時系統設計

根據設計要求，交通燈控制系統要有一個能自動裝入不同定時時間的定時器，以完成不同的定時任務。該定時器由兩片74LS192

交通信號燈控制定時系統

這部分還用到了中規模集成電路74LS47

74LS47引腳功能圖

數碼管顯示譯碼

秒脈沖發生器設計

產生秒信號的電路有多種形式，本設計利用555定時器組成的秒號發生器。該電路的輸出脈沖周期為T=(R1+2R2)*C*

秒脈沖信號發生器的電路

仿真調試秒脈沖發生器

在555定時器的輸出端接上頻率計進行仿真調試。秒脈沖信號發生器的仿真電路如圖所示。

秒脈沖信號發生器的仿真電路

在仿真電路連接完成與頻率計參數設置完以后，開啟仿真開關，即調試開始。下圖則表明秒脈沖發生器調試成功，可以正常工作。

頻率計面板

仿真調試交通信號燈狀態控制器

將秒信號引入狀態控制器脈沖輸入端，在該脈沖作用下，模擬主、支干道的三色信號燈應按要求依次轉換，如果不是這樣就應查找原因。虛擬儀器的選取途徑：仿真→

由于仿真軟件中秒脈沖信號發生器產生的仿真秒脈沖信號太慢，為了加快調試速度，在交通信號燈狀態控制器仿真電路中用信號發生器代替秒脈沖信號，信號發生器的頻率設置為10

交通信號燈狀態控制器仿真電路如圖5-7所示。

交通信號燈狀態控制器仿真電路

為了觀察起來直觀，在輸出端接有指示燈，用來觀察74LS138

仿真調試交通信號燈顯示電路

參照交通信號燈狀態顯示電路進行仿真測試，仿真電路如圖所示。

仿真電路是交通信號燈狀態控制器與交通信號燈顯示電路相連接后測試電路。當交通信號燈狀態顯示電路調試成功后，進行封裝。

交通信號燈顯示電路

仿真調試交通信號燈定時電路

參照交通信號燈定時電路進行仿真測試，仿真電路如圖所示。

交通信號燈定時部分仿真電路

五. 整機電路圖

仿真調試整個系統

在系統安裝調試中，首先將各單元電路調試正常，然后再將各單元電路用粘貼的方法置于同一Multisim

交通信號燈控制系統的仿真電路

六. 元器件明細表

七．設計的收獲和心得體會以及建議

本課題是以multisim10

此仿真電路的實現對搭建實際電路有借鑒與指導意義。這樣在電路設計仿真完成之后再構建實際電路,就能有效降低成本,大大提高了教學和專業設計的效率。有

一個電路系統中，每一個環節都是很重要的，先要有一個較為合理的原理圖，然后才能對原理圖中的每一部分進行仿真修改，這往往不是一蹴而就的，需要不斷地反復。仿真調試時，要把整個電路分成幾塊，每塊單獨調試，這樣才能減少故障率，提高調試的效率。

采用模塊化設計和封裝，先對單元電路模塊進行仿真分析，再對總體電路進行仿真分析，以提高仿真效率，并使總體電路簡單。

在進行電路設計時，對于輸入（如開關）、輸出部件（如LED

為提高仿真效率，對于電路系統需要用到的時鐘脈沖、電源、輸出顯示部件，設計時可先用系統中的模型替代。等仿真結果滿足要求以后，再將自己設計的脈沖產生電路模塊、電源模塊、顯示模塊接入總體電路中。

通過對該的設計及仿真分析，我們可以體會到，實際應用中，完全由純硬件組成的電路還是過于復雜，調試比較麻煩，故障點比較多，系統的穩定性也不太確定。無論是單片機、PLC還是CPLD，都是盡量減少電路中的硬件部分，盡可能地將需要硬件電路完成的任務以編程的方式解決并灌入可定義的芯片中，軟件與硬件相結合，這無疑是現代電子的發展方向。

作者: 18750665861 時間: 2020-10-15 08:43
附件得用multisim12打開

作者: 51hei團團 時間: 2020-10-16 22:51
沒有附件?

作者: 18750665861 時間: 2020-10-17 12:02

交通燈.zip (457.43 KB, 下載次數: 47)

作者: 18750665861 時間: 2020-10-17 12:08
https://share.weiyun.com/gIQY3b8j

作者: 沐希 時間: 2021-5-31 16:19
請問樓主，為什么我下載了之后只有指示燈亮而那個道路紅綠燈標識不亮？

作者: 沐希 時間: 2021-5-31 16:20
請問如果我不想要紅燈閃爍該怎么做呢?

歡迎光臨 (http://m.zg4o1577.cn/bbs/)

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