实验一Multisim交通灯仿真
红绿灯MULTISIM仿真
电子实验仿真报告一、实验项目名称：交通控制灯实验内容：设计并实现一个十字路口的交通控制灯电路。
具体要求为：以4个红色指示灯、4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东、西、南、北4个方向的红、绿、黄交通灯。
控制这些指示灯，使它们按下列规律亮和灭：1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。
东西方向通车，时间30秒；2、东西方向黄灯闪烁，南北方向红灯亮，时间为2秒；3、东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，南北方向通车，时间30秒；4、东西方向红灯亮，南北方向黄灯闪烁，时间2秒；5、返回1，继续运行。
二、方案论证通过MULTISIM12.0来仿真电路，可以快速准确的做出电路图，方便查找错误并及时改正。
可以把时间分成4段，20s，2s，20s，2s。
首先，需要两个信号：20S和2S；然后每段时间中，必须有两个电平变化的端点来输出；最后通过门电路来组合端点输出，控制交通灯。
三、电路原理简介及单元电路设计：1、CLK信号产生电路：由555构成多谐振荡器，设计R1,R2,C使得f=1HZ。
原理：电源接通时，555的3脚输出高电平，同时电源通过R1R2向电容c充电，当c上的电压到达555集成电路6脚的阀值电压（2/3电源电压）时，555的7脚把电容里的电放掉，3脚由高电平变成低电平。
当电容的电压降到1/3电源电压时，3脚又变为高电平，同时电源再次经R1R2向电容充电。
这样周而复始，形成振荡。
单元电路设计：2、计数电路的设计：用两片74LS163计数，产生30秒和2秒的清零信号。
74LS163功能表控制器状态转换表单元电路设计：3、控制电路设计：用一片74LS153对上述清零信号进行选择；再用一片74LS153与双D触发器电路连接，产生控制交通灯的信号Q0,Q1，然后根据Q0Q1用门电路组成所有交通灯控制信号。
74LS153功能表：单元电路设计：4、显示电路的设计：利用与门来控制交通灯信号，产生符合要求的交通灯控制信号。
四、总设计电路五、实验数据整理及结果分析在MULTISIM上设计的电路图仿真结果基本符合要求。
采用Multisim10的十字路口交通灯控制器系统仿真设计
采用Multisim10的十字路口交通灯控制器系统仿真设计
0 引言
Multisim 10 是一款知名的EDA 仿真软件，由加拿大IIT、公司于2007 年推出最新版本。
在Windows 环境下，Multisim 10 软件有一个完整的集成化设计环境，它将原理图的创建、电路的测试分析、结果的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中。
在搭建实际电路之前，采用Multisim 10 仿真软件进行虚拟测试，可使实验方法和实验手段现代化，扩展实验容量，使实验内容更完备，提高了实验效率，节省大量的实验资源。
Multisim 10 软件进行设计仿真分析的基本步骤为：设计创建仿真电路原理图→电路图选项的设置→使用仿真仪
器→设定仿真分析方法→启动Multisim 10 仿真。
下面介绍以Muitisiml0 为平台设计一个十字路口交通控制器系统的过程。
1 系统概述
在城镇街道的十字路口中，为保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯。
图1 是一个典型的十字路口的平面位置示意图：有主干道和支干道两条道路，每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯。
主干道与支干道上的车辆交替运行，主干道上的车辆比较多，因此主干道的车辆通行时间长，支干道上的车辆少，因此支干道的车辆通行时间短。
主干道通行时，主干道绿灯亮，支干道红灯亮，时间为60 s;支干道通行时，主干道绿灯亮，主干道红灯亮，时间为30 s。
每次绿灯变红时，黄灯先闪烁3 s(频率为5Hz)。
此时另一路口的红灯不变。
基于以上规则设计的交通控制器控制十字路口两组红、黄、绿交通信号灯的状态转换，可以方便地实现指挥各种车辆和行人通行实现十字路口交通管理的自动化。
Multisim交通灯控制系统实验报告
本科实验报告实验名称：交通灯控制系统的设计与实现一、实验名称：交通灯控制系统的设计与实现二、实验目的：运用Multisim仿真软件和所学知识，设计并实现简单的数字系统。
三、实验原理1. 利用门电路组合逻辑实现译码功能（两输入，六输出（四种状态））2. 利用74LS161N元件分别组成16秒长计时和5秒短计时器3. 利用门电路组合逻辑实现多路选择器功能四、实验环境Ｍultisim 10仿真软件平台五、设计思路和基本原理1.设计思路：（１）用AR 、AY、AG、BR、BY、BG分别代表甲干道的红、黄、绿灯以及乙干道的红、黄、绿灯，根据实验要求，AR 、AY、AG、BR、BY、BG的真值情况如下表：A R A Y A GB R B G B G0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 01 0 0 0 0 1 11表格 1该过程可以抽象为四个过程，因而选取两个状态变量S 0、S 1;对四种状态进行进行编码得到表格２的结果：表格 ２写出逻辑表达式并用卡诺图化简表达式得到：表格 3根据表格３的函数表连接译码器子电路。
如下图所示：S 0S 1A RA YA GB RB GB G0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 111A R = S 0B R = S 0’ A Y = S 0’S 1 B Y = S 0S 1’ A G = S 0’S 1’B G = S 0S 1图片１（２）S0、S1为状态变量，因此下一步的关键就是分析时序逻辑，利用时序逻辑产生一个S0、S1的四个状态不断循环的时序电路，得到状态循环：根据上面的状态图得到状态表：分析状态可知，这是一个两位的时序电路，因此确定需要选用两个触发器来完成电路的实现，确定选用JK触发器来完成电路的设计，查阅JK触发器的状态转换表，对比现态和次态的关系进而得到JK触发器的卡诺图，进而得到：J0 = S1K= S1’J1 = S’K1= S故可以得到实验设计的时序逻辑部分电路图：图片４（３）根据实验要求，以S0、S1表示状态，存在如下循环：现在状态时间（s）次态00 16 0101 5 1111 16 1010 5 0000 16 01故关键是设计一个二选一的选择器对１６秒计数器和５秒计数器选择脉冲，用Ｔ表示选择的脉冲来源，Ｔ＝０表示选择１６秒一次上升沿，Ｔ＝１表示选择５秒一次上升沿，得到表格６：表格 ６因而可以得到二选一选择器的电路图：（４）接下来设计秒短计时和16秒长计时器，用到芯片为74LS161，实现技术功能，其中5秒短计时要在计数为5，也就是输出为0101时实现进位输出和自动清零功能，同理16秒长计时要在计数为16，也就是输出为1111是实现进位输出和自动清零功能。
基于Multisim的交通灯控制电路系统仿真设计
0.引言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。
EDA 代表了当今电子设计技术的最新发展方向，其基本特征是设计人员以计算机为工具，按照自顶向下的设计方法。
随着EDA 技术的发展，可以利用“虚拟仪器”、“虚拟器件”在计算机上进行电子电路设计和实验。
目前，在这类仿真软件中，“虚拟电子实验台”—————Multisim 较为优秀，其应用逐步得到推广。
这种新型的虚拟电子实验技术软件，在创建实验电路时，元器件、测试仪器均可直接从屏幕图形中选取，且仪器的设置、使用和数据读取方法以及外观都与现实中的仪表非常相似。
实际工作中可以利用此软件实现计算机仿真设计与虚拟实验，并且设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；设计和实验用的元器件及测试仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验；仿真时可方便地对电路参数进行测试和分析，可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图，并且在实验中不消耗实际上的元器件，实验所需元器件的种类和数量不受限制，从而降低了实验成本低，加快了实验速度，提高了实验效率高。
基于上述优点，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。
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2.2设计模8计数器2.2.174LS160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。
Multisim 数字电路仿真实验(计数器)
Multisim 数字电路仿真实验1.实验目的用Multisim 的仿真软件对数字电路进行仿真研究。
2.实验内容实验19.1 交通灯报警电路仿真交通灯故障报警电路工作要求如下：红、黄、绿三种颜色的指示灯在下列情况下属正常工作，即单独的红灯指示、黄灯指示、绿灯指示及黄、绿灯同时指示，而其他情况下均属于故障状态。
出故障时报警灯亮。
设字母R、Y、G 分别表示红、黄、绿三个交通灯，高电平表示灯亮，低电平表示灯灭。
字母Z 表示报警灯，高电平表示报警。
则真值表如表19.1 所示。
逻辑表达式为：Z = R Y G + RG + RY若用与非门实现，则表达式可化为：Z = R Y G ⋅RG ⋅RYMultisim 仿真设计图如图19.1 所示：图19.1 的电路图中分别用开关A、B、C 模拟控制红、黄、绿灯的亮暗，开关接向高电平时表示灯亮，接向低电平时表示灯灭。
用发光二极管LED1 的亮暗模拟报警灯的亮暗。
另外用了一个5V直流电源、一个7400 四2 输入与非门、一个7404 六反相器、一个7420 双4 输入与非门、一个500欧姆电阻。
图19.1 交通灯报警电路原理图在仿真实验中可以看出，当开关A、B、C 中只有一个拨向高电平，以及B、C 同时拨向高电平而A 拨向低电平时报警灯不亮，其余情况下报警灯均亮。
实验19.2 数字频率计电路仿真数字频率计电路的工作要求如下：能测出某一未知数字信号的频率，并用数码管显示测量结果。
如果用2 位数码管，则测量的最大频率是99Hz。
数字频率计电路Multisim 仿真设计图如图19.2 所示。
其电路结构是：用二片74LS90（U1 和U2）组成BCD 码100 进制计数器，二个数码管U3 和U4 分别显示十位数和个位数。
四D 触发器74LS175（U5）与三输入与非门7410（U6B）组成可自启动的环形计数器，产生闸门控制信号和计数器清0 信号。
信号发生器XFG1 产生频率为1Hz、占空比为50%的连续脉冲信号，信号发生器XFG2 产生频率为1-99Hz（人为设置）、占空比为50%的连续脉冲信号作为被测脉冲。
Multisim电路仿真及应用
Multisim电路仿真及应用仿真实训一：彩灯循环控制器的设计与仿真分析变换的彩灯已经成为人们日常生活不可缺少的点缀。
那么这些变化的灯光是如何控制的呢？这就是我们下面要讨论的课题—彩灯循环控制电路。
电路设计分析彩灯循环控制技术指标：1.彩灯能够自动循环点亮。
2.彩灯循环显示且频率快慢可调。
3.该控制电路具有8路以上输出。
仿真实训二：交通信号灯控制系统的设计与仿真分析十字路口的交通信号灯是我们每天出行时都会遇到的，信号灯指挥着行人和各种车辆安全有序的通行。
实现红、绿灯的自动控制是城市交通管理现代化的重要课题，合适的信号灯指挥系统可以提高城市交通的效率。
下面我们以该课题为例进行设计与仿真分析。
电路设计分析交通信号灯控制系统的技术指标：1.主、支干道交替通行，主干道每次放行30s，支干道每次放行20s。
2.绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行。
3.每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5s（此时另一干道上的红灯不变）。
4.十字路口要有数字显示，作为等候时间提示。
要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位作减计数。
5.在黄灯亮时，原红灯按1HZ的频率闪烁。
6.要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0-99s内任意设定。
仿真实训三：篮球比赛24秒倒计时器的设计与仿真分析电路设计分析：计时器在许多领域均有普遍的应用，篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛节奏，新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作，否则视为违规。
本设计题目“篮球比赛24秒倒计时器”从数字电路角度讨论，实际上就是一个二十四进制递减的计数器。
电路设计技术指标：1.能完成24秒倒计时功能。
2.完成计数器的复位、启动计数、暂停/继续计数、声光报警等功能。
仿真实训四：多路抢答器的设计与仿真分析抢答器是各种竞赛活动中一种常用的必备装置，其发展也比较快，从一开始的仅具有抢答锁定功能的单个电路，到现在的具有倒计时、定时、自动（手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能、计数融合的产品。
交通信号灯模拟电路实验
目录1 引言 (1)2 Multisim的简介 (2)3 设计过程 (3)3.1 总体设计要求 (3)3.2 控制电路的特点 (4)4 单元模块 (6)4.1 电源模块 (6)4.2 秒脉冲发生模块 (6)4.3 计数模块 (8)4.4 分频模块 (9)4.5 控制电路模块 (10)5 交通信号灯的仿真与调试 (14)5.1 电路的仿真 (14)5.2 交通灯完整功能的实现 (16)5.3 调试方法 (18)5.4 调试中出现的问题、原因分析及解决方法 (18)6 设计心得 (21)参考文献 (23)附录Ⅰ器件明细表 (24)附录Ⅱ仿真原理图 (25)1 引言设计内容：1.信号灯白天工作要求某方向绿灯点亮20秒，然后黄灯点亮4秒，最后红灯点亮24秒。
在该方向为绿灯和黄灯点亮期间，另一方向红灯点亮。
如果以4秒作为时间计量单位，则某一方向绿、黄、红三种指示灯点亮的时间比例为5：1：6。
从点亮要求可以看出，有些输出是并行的：如南北方向绿灯亮时，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮时，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮时，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮时，东西方向黄灯亮。
信号灯采用LED红、绿、黄发光二极管模拟。
2.夜间工作方式南北东西各方向黄灯亮，且每秒闪动一次。
其它灯不亮。
要求设置一个手动开关，用它控制白天和夜间工作方式。
交通灯的发展史交通灯是指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯，最早出现在英国中部的约克城的一个典故中，当时交通灯只有两种颜色红绿，随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。
它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。
交通灯中黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。
一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。
电路仿真与电路板设计项目化教程(基于Multisim与Protel)-交通灯
X1 H_QD H_QC H_QB H_QA 1HZ L_QD L_QC L_QB L_QA
LD
A C
计数器电路模块
图3-12 封装后的封装模型
(5) 依次放置 “555产生的时钟脉冲模块”、 “分频电路模块”、“主控制电路模块”、 “译码电路模块”，并根据连线需要调整输入 输出引脚位置，调整布局，并调入显示器件7 段数码管和指示灯，并进行连线，创建交通管 理控制总体电路，如图3-13所示。
计数器电路模块
图3-11 封装模型
(4) 在模块图标上右击，选择Edit Symbol/Title Block命令，可编辑 封装模型的输入输出引脚，经调 整后的封装模型如图3-12所示。 编辑时，通常将输入引脚放在模 型的左边，将输出引脚放在模型 的右边。在模块图标上双击，可 对模块内部电路重新调整和编辑。
~1PR 1D 1CLK 1Q G2 ~1Q
~1CLR LD 5HZ
C
A
图3-8 主控制电路模块时序图
3.3.2 总体电路的设计和仿真 1.总体电路的设计 （1）放置模块电路。新建文件，命名为“交通 灯总电路”。单击放置模块按钮，如图3-9所 示。
图3-9 放置模块按钮示意图
(2) 在弹出的“打开”对话框中选择要封装的模 块电路文件“计数器电路模块.ms10”, 如图310所示。
第三章 交通信号控制系统的设计与开发
3.1 交通灯管理系统的设计要求
1.
2. 3.
一个十字路口交通灯控制电路，要求主干道与支 干道交替通行。主干道通行时，主干道绿灯亮， 支干道红灯亮，时间为60秒。支干道通行时，支 干道绿灯亮，主干道红灯亮，时间为30秒。 每次绿灯变红时，要求黄灯先闪烁3秒（频率为 5Hz）。此时另一路口红灯也不变。 在绿灯亮（通行时间内）和红灯亮（禁止通行时 间内）均有倒计时显示。
实验一：Multisim交通灯仿真.
实验一：基于Multisim10的交通灯控制 电路设计、仿真
1. 实验目的
1
2 3
熟悉EDA仿真软件Multisim 10的基本 操作方法 熟悉MSI组合逻辑电路和时序逻辑路的逻辑功能 及使用方法 掌握MSI组合逻辑器件和时序逻辑器件组成数字 小系统的设计和测试方法 学会使用Multisim 10设计、仿真和调试数字逻 赖祖亮@小木虫 辑电路
2019/3/22
4
5
2.Multisim10软件主界面简介
菜单栏
仿真开关
工具栏
元器件栏
仪器仪表栏
状态栏 电路工作区
6 2019/3/22
3.实验原理
交通灯控制电路是一种用在道路交叉路口控制红、黄、 绿三色交通信号灯按规定的时间顺序交替亮灭的应用电路。 按交通规则要求：红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄 灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁止线之外。
1 ( Q4 ) ( Q5 ) Q0' Q1' 0 1 × DSR 74LS194( 2 )
Q0
Q1
Q2
Q3 M1 M0 DSL
Q2'
Q 3' M1 M0 DSL 0 1 ×
DSR
74LS194( 1 )
CR D0 D1 D2 D3 × × × ×
CR D0 D1 D2 D3 × × × ×
CP T=4s
5. 仪器及器件
（1）计算机一台； （2）Multisim 10仿真软件一套； （3）根据电路实现方案不同可分别调用 74LS74(112)、74LS194(164)、74LS190(191)；74LS160(161) 74LS08、74LS04及三色灯和带有译码的数码管等器件。
实验一：Multisim交通灯仿真共17页文档
谢谢！
36、自己的鞋子，自点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
实验一：Multisim交通灯仿真
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
基于Multisim 10的十字路口交通灯控制器的设计与仿真
基于Multisim 10 的十字路口交通灯控制器的设计与仿真0 引言随着计算机与微电子技术的发展，电子设计自动化EDA 领域已成为电子技术发展的主体。
EDA(Electronic Design Automation 电子设计自动化技术)是在电子CAD 技术基础上发展起来的计算机软件系统，它在教学、科研、产品设计与制造等方面发挥着巨大的作用。
Multisim 10 是一款知名的EDA 仿真软件，由加拿大IIT、公司于2007 年推出最新版本。
在Windows 环境下，Multisim 10 软件有一个完整的集成化设计环境，它将原理图的创建、电路的测试分析、结果的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中。
在搭建实际电路之前，采用Multisim 10 仿真软件进行虚拟测试，可使实验方法和实验手段现代化，扩展实验容量，使实验内容更完备，提高了实验效率，节省大量的实验资源。
Multisim 10 软件进行设计仿真分析的基本步骤为：设计创建仿真电路原理图→电路图选项的设置→使用仿真仪器→设定仿真分析方法→启动Multisim 10 仿真。
下面介绍以Muitisiml0 为平台设计一个十字路口交通控制器系统的过程。
1系统概述在城镇街道的十字路口中，为保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯。
图1 是一个典型的十字路口的平面位置示意图：有主干道和支干道两条道路，每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯。
主干道与支干道上的车辆交替运行，主干道上的车辆比较多，因此主干道的车辆通行时间长，支干道上的车辆少，因此支干道的车辆通行时间短。
主干道通行时，主干道绿灯亮，支干道红灯亮，时间为60 s；支干道通行时，主干道绿灯亮，主干道红灯亮，时间为30 s。
每次绿灯变红时，黄灯先闪烁3s(频率为5Hz)。
此时另一路口的红灯不变。
基于以上规则设计的交通控制器控制十字路口两组红、黄、绿交通信号灯的状态转换，可以方便地实现指挥各种车辆和行人通行实现十字路口交通管理的自动化。
1214022721郭振宇基于Multisim的十字路口交通灯控制器的仿真实验报告
基于Multisim的十字路口交通灯控制器的仿真实验报告学号：1214022721 姓名：郭振宇一、实验目的1.学习使用Multisim软件；2.利用Multisim设计和仿真十字路口交通灯控制器。
二、系统概述十字路口的交通信号灯使我们每天出行时都会遇到的。
图1是一个典型的十字路口的平面位置示意图:有主干道和支干道两条道路,每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯。
主干道与支干道上的车辆交替运行,主干道上的车辆比较多,因此主干道的车辆通行时间长,支干道上的车辆少,因此支干道的车辆通行时间短。
主干道通行时,主干道绿灯亮,支干道红灯亮,时间为60 s ;支干道通行时,主干道绿灯亮,主干道红灯亮,时间为30 s。
每次绿灯变红时,黄灯先闪烁3 s (频率为5 Hz)。
此时另一路口的红灯不变。
图 1 十字路口示意图三、设计与仿真交通控制器电路按功能分成4个单元电路秒：秒脉冲发生器、状态控制电路、译码显示电路、定时系统电路。
1.秒脉冲发生器产生秒信号的电路有多种形式，图2是利用555定时器组成的秒信号发生器。
该电路的输出脉冲周期为T≈0.7(R1+2R2)C，若T=1，令C=10μF,R1=39kΩ，则R 2=51kΩ。
取一个47kΩ的固定电阻与一个5kΩ的电位器RW串联代替R2。
调节电位器RW，使输出脉冲周期为1s。
图2 秒信号发生器原理图2.状态控制电路本电路采用CD4029连接成二进制假发计数器构成状态控制器，电路图如图3所示。
图3 状态控制电路3.译码显示电路交通信号灯的状态主要取决于状态控制器的输出状态。
输出端选择发光二极管来模拟交通灯：U27、U31、U29分别代表主干道上面的红、黄、绿灯；U28、U32、U30分别代表支干道上面的红、黄、绿灯。
由于门电路带灌电流的能力一般比带拉电流的能力强，要求门电路输出低电平时，点亮相应的发光二极管，该交通等显示电路组成如图4所示。
图4 译码显示电路4.定时系统电路该定时器由两片CD4029构成的2位十进制可预置减法计数器构成，时间显示状态由两片74LS47和两只发光二极管对减法技术器进行显示，预置到减法计数器的时间常数通过3片8路双向三态门74LS245来设定。
(完整word版)基于multisim的交通信号灯实验报告
摘要Multisim 是EDA 仿真设计系统的一个重要组成部分，它创建电路方便,且仿真所用的仪器及仿真数据读取方法都与实际实验方法相似，有各种虚拟仪器和仪表可以使用。
且不消耗实际元器件.降低了实验成本，节省实验时间，提高了实验效率，利用Multisim 12。
0设计并仿真了一个周期为8S 的交通灯控制仿真电路。
得到了很好的实验效果。
关键词：Multisim12.0，仿真，交通灯,虚拟仪器目录摘要................................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1。
2研究目的及意义 (2)第二章Multisim12。
0简介 (2)2。
1 Multisim12.0软件介绍 (2)2.2 Multisim12.0仿真软件流程图 (5)第三章设计框图及整机概述 (4)第四章各单元电路的设计方案及原理说明 (5)4。
1计数器部分 (5)4。
2 交通灯转换控制部分 (6)4.3 计数器与红绿灯转换控制部分的连接 (7)第五章调试过程及结果分析 (7)5.1 调试过程 (7)5。
1。
1遇到问题及解决方法 (7)5。
2 调试结果 (8)第六章总结与体会 (9)参考文献 (9)第一章绪论1.1研究背景当前，大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化,方便人、车、路三者关系的协调，多值化方向发展随着社会的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。
随着社会的发展，城市规模的不断扩大，城市交通成为制约城市发展的一大因素,因此，为了改善城市交通环境有许多设计工作者设计了相应方案，其中大多数为交通指挥灯。
但随着社会、经济的快速发展，原来的交通灯控制系统已不能完全改善现在日益繁忙的交通情况.如何改善交通灯控制器,使其更完善，成为了研究的课题。
1.2研究目的及意义随着交通量的快速增长和缺乏对道路的系统研究和控制，扩建道路并没有充分发挥出预期的作用.而城市道路多十字路口、多交叉的特点,也决定了城市的交通状况必然受这种路况的制约。
基于Multisim的交通灯电路设计与仿真
2021.08理论算法基于Multisim 的交通灯电路设计与仿真倪丽惠(苏州高等职业技术学校，江苏苏州，215009 )摘要：本文基于MultisimlO 仿真软件，设计一个十字路口的交通灯控制电路,并通过仿真验证电路是否达到设计要求。
关键词：Multisim ;数字电子技术；交通灯；设计仿真Design and Simulation of traffic light circuit based on MultisimNi Lihui(Suzhou Higher Vocational and technical school, Suzhou Jiangsu, 215009)Abstract ； Based on MultisimlO simulation software, this paper designs a traffic light control circuit of intersection, and verifies whether the circuit meets the design requirements through Simulation Keywords : Multisim; digital electronic technology; traffic lights; design simulation0引言Multisim 是美国国家仪器公司推出的电子设计工作平 台,用于电路设计和仿真。
该软件包含丰富的元件库和功能强大的虚拟仪器，并且提供了多种电路分析方法。
利用该软件，在创建电路时,元器件、测试仪器可直接从屏幕图形中选取,且仪器的设置、使用和数据读取方法以及外观都与现实 中的仪表相似，直观性很强。
仿真时可方便地对电路参数进行测试和分析，可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图，并且在实验中不消耗实际上的元器件,实验所需元器件的种类和数量不受限制，从而降低了实验成本低,加快了实验速度，提高了实验效率高。
交通灯控制逻辑电路设计实验报告
数字设计课程实验报告实验名称：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现学员：学号：培养类型：年级：专业：所属学院：指导教员：职称：实验室：实验日期：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现一、实验目的：1. 熟悉Multisim仿真软件的主要功能和使用;2. 熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能和使用;3. 运用逻辑设计知识,学会设计简单实用的数字系统;二、实验任务及要求：1.设计一个甲干道和乙干道交叉十字路口的交通灯控制逻辑电路;每个干道各一组指示灯红、绿、黄;要求：当甲干道绿灯亮16秒时,乙干道的红灯亮；接着甲干道的黄灯亮5秒,乙干道红灯依然亮；紧接着乙干道的绿灯亮16秒,这时甲干道红灯亮；然后乙干道黄灯亮5秒,甲干道红灯依然亮；最后又是甲干道绿灯亮,乙干道变红灯,依照以上顺序循环,甲乙干道的绿红黄交通指示灯分别亮着;2.要求：1分析交通灯状态变换,画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态图;2设计时序逻辑电路部分,写出完整的设计过程,画出逻辑电路图;在Multisim 仿真平台上,搭建设计好的该单元电路,测试验证,将电路调试正确;3设计组合逻辑电路部分,写出完整的设计过程,画出逻辑电路图;在Multisim 仿真平台上,搭建设计好的该单元电路,测试验证,将电路调试正确;4用74LS161计数器构造16秒定时和5秒定时的定时电路,画出连线图;在Multisim仿真平台上,选用74LS161芯片连线,测试验证,将电路调试正确;5在Multisim仿真平台上形成整个系统完整的电路,统调测试结果;三、设计思路与基本原理：依据功能要求,交通灯控制系统应主要有定时电路、时序逻辑电路及信号灯转换器组合逻辑电路组成,系统的结构框图如图1所示;其中定时电路控制时序逻辑电路状态的该表时间,时序逻辑电路根据定时电路的驱动信号而改变状态,进而通过组合逻辑电路控制交通灯系统正常运行;在各单元电路的设计顺序上,最先设计基础格雷码顺序的交通灯控制状态图,由此确定时序逻辑电路的设计,并完成该部分电路的调试;接着在设计好时序路逻辑电路的基础上,根据状态输出设计组合逻辑电路,并完成该部分的调试;最后完成定时电路的设计与调试;整合电路,形成整个系统完整的电路,统调测试结果;图错误!未定义书签。
电子科技大学电子技术应用实验Multisim交通灯终极版
电子科技大学电子技术应用实验实验报告题目名称学号姓名指导老师电子技术应用实验实验报告（九）一、实验项目名称交通控制灯实验内容：设计并实现一个十字路口的交通控制灯电路。
具体要求为:以4个红色指示灯、4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东、南、西、北4个方向的红、绿、黄交通灯。
控制这些指示灯，使他们按下列规律亮和灭：1.东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，东西方向通车，时间30s；2.东西方向黄灯闪烁，南北方向红灯亮，时间2s；3.南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，南北方向通车，时间30s；4.南北方向黄灯闪烁，东西方向红灯亮，时间2s；5.返回1，继续运行。
实验要求：设计满足要求的电路，并在Multisim中进行电路连接、仿真和调试。
在实验报告中简要的说明实验原理，画出实验电路图，在实验报告相应位置上附上实验中的仿真结果和波形。
二、实验时间计划表三、方案论证方案一：基于集成器件的交通灯利用集成芯片产生时钟信号，用计数器芯片及常用门电路构建交通灯状态机电路。
方案二：基于单片机的交通灯利用单片机作为控制系统，通过编程实现对交通灯时序的控制。
综合以上几种方案，方案一电路的设计简单，易于实行。
单片机方案实行困难，在实际设计中容易出错而且不好仿真。
方案一电路使用Multisim仿真既简单，又和本学科实验有很大的关系，是一种利用软件设计硬件的新方法，简单易行，且易于修改调试，所以本项目选择方案一。
四、电路原理简介交通灯系统框图由脉冲发生器、定时器、控制器、译码器和信号灯组成。
其中：脉冲发生器提供时钟脉冲信号，定时器则分为30s定时器和2s定时器，且在计数满时向控制器分别发送计时信号X、Y。
当控制器收到X或Y信号时，控制器先产生状态信号S并传入定时器使其重置，然后控制译码器通过X或Y信号改变信号灯的颜色开关。
信号皆为高电平有效。
由题意可知有四个状态，分别设为：S0：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。
东西方向通车。
S1：东西方向黄灯闪烁，南北方向红灯亮。
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1
DSR
DSL
×
CR D0 D1 D2 D3
CR CP T=4s
× ×× ×
9
( Q4) (Q5) Q0' Q1' Q2' Q3'
M1
0
74LS194(2) M0
1
DSR
DSL
×
CR D0 D1 D2 D3
× ×× ×
2020/3/28
模12扭环形计数器状态表
CP的顺序
Q5
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
1 （黄灯亮）
逻辑表达式（由学生自己填写）
东西方向：绿：EWG= 南北方向：绿：NSG=
黄：EWY= 黄：NSY=
10
红：EWR= 红：NSR=
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24进制计数器 （注意：该参考电路不是倒计时方式）
下图是用两片74LS160接成二十四进制计数器。计数器从0 态开始计数。
0 010
Q 0 Q1 Q 2 Q3
6. 实验报告
（1） 写出交通灯控制电路各单元电路工作原理； （2） 给出整机原理框图和整机电路分析及调试结果； （3） 画出相应单元的工作波形； （4） 结论和体会。
0 100
Q0'
Q1'
Q
' 2
Q3'
&
1
CTT
CO
CTP 74LS160
(1)
CR LD D0 D 1 D 2 D3
CTT
CTP 74LS160
CO
(2)
CR LD D0 D 1 D 2 D3
CP T=1s
× ×××
×× × ×
两片74LS160接成二十四进制计数器电路图
11
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仿真参考电路如下图所示：（注意：计数显示不是倒计时方式）
2
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二、实验基本要求
（1）掌握数字逻辑实验板等常用仪器的基本原理、功 能及其使用方法。
（2）了解常用数字集成电路的主要参数及逻辑功能。 （3）具有使用仪器查找和排除电路故障的能力。 （4）通过实验，进一步掌握数字电路的综合分析与 设计方法。
（5）熟悉Multisim、QuartusII等EDA软件的电路设 计、仿真、下载方法及操作流程。
4
学会使用Multisim 10设计、仿真和调试数字逻 辑电赖路祖亮@小木虫
5
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2.Multisim10软件主界面简介
仿真开关 元器件栏
工具栏
状态栏
6
菜单栏
仪器仪表栏
电路工作区
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3.实验原理
交通灯控制电路是一种用在道路交叉路口控制红、黄、 绿三色交通信号灯按规定的时间顺序交替亮灭的应用电路。 按交通规则要求：红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄 灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁止线之外。
（3）时间计数的个位和十位分别用两个数码管显示，计数以秒 为单位，采用倒计时方式计数；
（4）电路设计采用常规74 序列中规模组合逻辑电路和时序逻辑 器件实现，要求用扭环形计数器作为定时控制器。
交通灯态序表
态序
东西方向
南北方向
时间（S)
1
绿灯亮，允许通行
车
红灯亮，禁止通行
0
0
000 0 00
1
0
100 0 00
2
1
110 0 00
3
1
111 0 00
4
1
111 1 00
5
1
111 1 10
6
1
111 1 11
7
1
011 1 11
8
0
001 1 11
9
0
000 1 11
10
0
000 0 11
11
0
000 0 01
东西方向 南北方向 5（绿灯亮） 6（红灯亮） 1（黄灯亮） 6（红灯亮） 5（绿灯亮）
显示 译码
显示 译码
南北向 东西向 交通灯 交通灯
时间 计数
时间 计数
灯亮控制驱动
脉冲产生
分频
扭环计数器
交通灯控制电路原理框图
交通灯控制电路设计要求: （1）交通灯控制电路在一个循环周期内要使红、黄、绿三色灯 依次点亮24s、4s、20s； （2）如调整时钟周期为4秒，则红、黄、绿三色灯点亮时间内所 包含的时钟周期个数依次为6、1、5，即一个循环周期内共12个 时钟周期；
（注意：每个实验项目的具体内容由各次实验课件确定）
实验一：基于Multisim10的交通灯控制 电路设计、仿真
1. 实验目的
1 熟悉EDA仿真软件Multisim 10的基本 操作方法
2
熟悉MSI组合逻辑电路和时序逻辑路的逻辑功能 及使用方法
3
掌握MSI组合逻辑器件和时序逻辑器件组成数字 小系统的设计和测试方法
4
3
4
8
红灯亮，禁止通行 红灯亮，禁止通行
绿灯亮，允许通行 黄灯亮，停车
20
4
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部分电路简介:
（1）模12扭环形计数器 如图所示，两片74LS194扩展成了8位右移移位寄存器，根
据扭环计数器构成规则可知，电路接成了右移模12的计数器。
1
Q0 Q1 Q2 Q3
M1
0
74LS194(1) M0
5. 仪器及器件
（1）计算机一台； （2）Multisim 10仿真软件一套； （3）根据电路实现方案不同可分别调用
74LS74(112)、74LS194(164)、74LS190(191)；74LS160(161) 74LS08、74LS04及三色灯和带有译码的数码管等器件。
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数字电路与逻辑设计 课程实验
一、实验教学目的
目的：使学生更好地巩固和加深对理论知识的理解， 增强学生理论联系实际的能力，提高学生的工程素质，通 过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的 学习和今后工作打下良好的基础。
本实验课是《数字电路与逻辑设计》专业基础课程的 课内实践教学课，重在培养学生数字电路的实践技能。要 求学生在教师指导下完成基本实验、综合实验，学会中小 型数字系统的工程设计方法，一人一组独立完成实验项目。
（6）熟悉CPLD、FPGA可编程逻辑器件的原理、功能 及应用。
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一、实验项目（16学时，四次）
1、基于Multisim的交通灯控制电路设计、仿真； 2、采用MSI的数字小系统电路设计、调测； 3、基于Quartus_II的数字电路设计、仿真； 4、基于FPGA的数字电路设计、仿真、下载。
12
4. 实验内容与要求
（1）在 Multisim 10界面中设计出交通灯控制器各单元电路，其 中脉冲信号发生器（可用Multisim 10中的函数发生器替代）； （2）分别写出南北方向和东西方向红、黄、绿交通灯点亮的逻 辑函数表达式； （3）完成交通灯控制电路总体设计，并画出总体电路原理框图； （4）计数显示采用倒计时方式，分频电路不能与参考电路相同； （5）使用Multisim 10软件 ，仿真调试整机电路，并记录结果。