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十字路口交通灯控制电路系统的Multisim仿真设计

2018年01月09日 09:34 次阅读

城市道路车流量大,容易造成“堵车”现象。要想解决城市红绿灯处的“大堵车”现象,改善红绿灯处交通灯控制系统是很有必要的。本文对十字路口交通灯控制电路系统进行设计,我们利用虚拟实验室中的虚拟仪器来组织完成交通灯控制电路的仿真设计。

MulTIsim具有丰富的仿真分析能力并且以Windows为基础的EDA仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。通过MulTIsim可以交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。它是EDA仿真设计系统的一个重要组成部分。

1.交通灯控制器原理

假设有个十字路口,分别有A、B两条交叉的道路,交通灯的控制方式为:A街道先出现在绿灯(3S)、黄灯(1S)时,B街道为红灯(4S);而A街道为红灯(4S)时,B街道出现绿灯(3S)、黄灯(1S);如此循环。交通灯控制的一个循环为8S,而采用一片同步十进制计数74LS160来完成时间控制,相当于模8的计数器。

2.电路设计

2.1、真值表

假设A、B街道的绿、黄、红灯分别用GA、YA、RA和GB、YB、RB表示,交通灯控制电路的真值表如表1所示:

表1  交通灯控制电路逻辑真值表

十字路口交通灯控制电路系统的Multisim仿真设计

2.2、设计模8计数器

2.2.1、74LS160简介

74LS160是同步10进制计数器,其管脚排列如图1所示:其中A、B、C、D为预置数输入端,LOAD为预置数控制端,CLR为异步清零端,ENP和ENT为计数器允许端,CLK为上长沿触发时钟端,RCO为输出的进位信号,QA、QB、QC、QD为十进制输出端。当ENP、ENT和LOAD端均置为高电平时,工作在计数器状态。

十字路口交通灯控制电路系统的Multisim仿真设计

图1    74LS160管脚分布图

2.2.2、模8计数器

当在CLK端输入1Hz的脉冲信号时,要产生8S的控制信号,只要设计一个模8计数器,即计数器的计数范围为0000~0111,所以将1000信号作为清零信号,即将QD通过一个非门接到芯片的清零端CLR即可以完成设计任务。

根据思路设计后的电路如图2所示:

十字路口交通灯控制电路系统的Multisim仿真设计

图2 模8计数器连接图

2.3、确定逻辑表达式

根据交通灯的真值表,通过逻辑转换仪可以获得各灯的逻辑表达式,分别为:

十字路口交通灯控制电路系统的Multisim仿真设计

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通常情况下,在设计基于FPGA的大型信号处理系统的时候,设计人员往往需要进行费时费力的仿真。以Xil...

发表于 2017-12-11 10:56 111次阅读
三种协仿真与基准测试分析

无线网络参数优化应用分析

在无线网络建设中,最为人们关注、最需要解决的三个问题是覆盖、容量和干扰。从建网初期到工程优化的大部分...

发表于 2017-12-11 10:01 64次阅读
无线网络参数优化应用分析

NES模式在规划精度和效率方面的对比分析

无线网络规划是无线网络建设的基础,规划方案准确与否直接影响了无线网络建成后的质量和后期网络优化的工作...

发表于 2017-12-11 09:53 67次阅读
NES模式在规划精度和效率方面的对比分析

国内外军用仿真技术发展现状概述

仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效应设备...

发表于 2017-12-11 08:10 145次阅读
国内外军用仿真技术发展现状概述

国外电磁兼容性仿真发展概况及相关应用介绍

计算机的飞速发展以及电磁场数值分析方法的不断进步,使得电磁兼容性仿真预测对军用装备产品设计的指导意义...

发表于 2017-12-10 18:30 136次阅读
国外电磁兼容性仿真发展概况及相关应用介绍

无线局域网终端天线设计及EM电路协同仿真

对带有开关电路的2.4 GHz极化分集印刷天线进行电磁场及电磁场与电路协同仿真 通过采用极化分集技术...

发表于 2017-12-10 11:28 58次阅读
无线局域网终端天线设计及EM电路协同仿真

基于MATLAB仿真频率细化过程介绍

1 频率细化过程介绍 频率细化是在信号处理和模态分析中广泛应用的一种技术,它能够提高频率的分辨率,将...

发表于 2017-12-10 09:41 111次阅读
基于MATLAB仿真频率细化过程介绍

Saber仿真软件特点和应用有哪些

saber仿真软件是美国Synopsys公司的一款EDA软件,被誉为全球最先进的系统仿真软件,是唯一...

发表于 2017-12-08 11:18 596次阅读
Saber仿真软件特点和应用有哪些

AWR软件的ACE技术的PCB仿真简介与选择

Microwave Office使我们能够很容易的在三维电磁工具中针对多种不同 PCB 板材规范(不...

发表于 2017-12-07 07:31 242次阅读
AWR软件的ACE技术的PCB仿真简介与选择

单片机仿真具体用途有哪些

仿真(Simulation),即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响,该...

发表于 2017-12-06 09:28 259次阅读
单片机仿真具体用途有哪些

安捷伦科技公司SystemVue仿真软件为射频、...

安捷伦科技公司宣布中国移动研究院采用安捷伦SystemVue系统仿真软件进行绿色无线网络接入网络C-...

发表于 2017-12-06 09:21 137次阅读
安捷伦科技公司SystemVue仿真软件为射频、...

PCI总线接口芯片PCI9054介绍及电视图像仿...

随着电视图像处理系统性能的提高,设计人员需要不断采纳新的数字图像处理算法,如何对这些新算法进行评估,...

发表于 2017-12-06 08:27 285次阅读
PCI总线接口芯片PCI9054介绍及电视图像仿...

对三种最典型的电调滤波电路进行分析和研究

电调滤波器是宽带微波接收机以及电子对抗系统中的关键部件之一,其性能指标的优劣直接影响整机性能。传统的...

发表于 2017-12-06 08:08 499次阅读
对三种最典型的电调滤波电路进行分析和研究

基于ANSYS15.0在结构、流体、电磁仿真技术...

ANSYS(NASDAQ: ANSS)日前宣布推出其业界领先的工程仿真解决方案-ANSYS 15.0...

发表于 2017-12-06 07:32 426次阅读
基于ANSYS15.0在结构、流体、电磁仿真技术...

利用传输线理论和FEM-VFM对微带线仿真结构与...

1、 仿真结构 下面利用传输线理论和FEM-VFM两种方法对一微带线结构的连续传输线(如图1所示)进...

发表于 2017-12-06 07:27 196次阅读
利用传输线理论和FEM-VFM对微带线仿真结构与...