数字交通灯设计(Multisim仿真+PCB实物)
这里写目录标题
- 交通灯设计(Multisim仿真+PCB实物)
- 一、展示仿真图、PCB原理图、实物焊接及测试图
- 1、仿真图
- 2、PCB原理图
- 3、PCB3D图
- 4、功能实现图
- 5、数字交通灯视频
- 二、设计过程
- 三、实物制作及测试
- 总结
交通灯设计(Multisim仿真+PCB实物)
一、展示仿真图、PCB原理图、实物焊接及测试图
注:本设计资源可在微信公众号:“Kevin的学习站” 中获取!如有问题,可以加我QQ:643470489一起交流哦!
1、仿真图
2、PCB原理图
3、PCB3D图
4、功能实现图
5、数字交通灯视频
课设—数字交通灯
二、设计过程
1、设计要求
本次实验要做一个交通信号灯控制系统。要求
(1)甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,每次通行时间都设为25秒。
(2)每次绿灯变红灯前,黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道。
(3)黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。
(4)十字路口有数字显示灯亮时间,要求灯亮时间以秒为单位作减计数。
2、方案选择与确定
方案一:使用单片机完成
该方案使用单片机进行控制,所有的计时、显示逻辑、控制逻辑都由软件代码完成。优点是精度高,电路简洁,实现难度低且可以随时修改。缺点是成本较高
方案二、使用逻辑器件完成
该方案使用逻辑电路元件进行控制,计时通过秒脉冲发生器和计数器完成,数字显示使用译码器和七段数码管,信号灯显示逻辑使用数值比较器以及逻辑门。该方案优点是成本低。缺点是电路连线复杂,需要用到许多器件,且不可二次修改。经过权衡考虑后,本次设计采用方案二。
3、画出交通灯控制系统的ASM图(算法状态机)
·一般十字路口的交通信号灯控制系统的工作状态及其功能如下表:
控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见,把灯的代号和灯的驱动信号合二为一,并作如下规定:
AG=1:甲车道绿灯亮;BG=1:乙车道绿灯亮;
AY=1:甲车道黄灯亮;BY=1:乙车道黄灯亮;
AR=1:甲车道红灯亮;BR=1:乙车道红灯亮。
四、单元电路设计
(1)、秒脉冲发生器设计
采用555做多谐振荡器
充电时间为T1,放电时间为T2.一个周期为T1+T2,参数计算如下:
(2)定时器+控制器设计
交通灯亮的状态有四种:
1,甲车道红灯亮,乙车道绿灯亮(25s) (S1)
2,甲车道红灯亮,乙车道黄灯亮(5s) (S2)
3,乙车道红灯亮,甲车道绿灯亮(25s) (S3)
4,乙车道红灯亮,甲车道黄灯亮(5s) (S4)
然后继续循环往复
所以显示器的主要功能是不断的倒数计数25秒和5秒。
经过讨论,我们决定使用双D触发器,采用同步时序提供脉冲。因为不断计数的25秒和5秒的个位数是相同的,也就是说改变十位数的置位方式就可以了,个位数的置位直接给一个高电平就可以了,可以用一个与非门来实现,当绿灯所属的状态在闪且在计时时,可以在置数端提供0,当计数完产生置位信号,置数为0,进入黄灯所属状态,所以可以将两个绿灯输出接入与非门。
(3)译码器部分设计
(4)完整电路仿真
三、实物制作及测试
1、打板
可以使用嘉立创进行PCB加工
下载嘉立创下单助手
点击PCB订单管理
再上传PCB文件,这里一定要注意的是上传的是PCB的那个压缩文件,不是整个工程文件
此设计唯一美中不足的地方就是板长超过了10cm,有12.3cm,因此需要40元的加工费,有能力的小伙伴可以在原来的基础上进行修改,我当时由于时间比较急,就没有考虑这么多原因。
然后填地址,下单即可,嘉立创一般是三天到货。
焊接的时候要注意我电阻使用的是0603的贴片电阻,焊接的时候也要注意芯片要插对地方才上电,一定要依据电路图从头到尾检查一遍后再上电!
总结
写此文档的目的是为了记录一下交通灯的设计过程,当时也遇到了许多的问题,所以希望此文档能够帮助到你,也希望不是简单的copy,不然就违背的开源的初心!
其他课设题目:
1、AC-DC数字稳压电源设计与仿真
2、步进式增益调节语音放大器
3、函数发生器课程设计(Multisim仿真+PCB实物)
4、嵌入式+人工智能+物联网开发常用的开发工具
5、基于FPGA交通信号控制器—VHDL设计
资料地址:关注公众号:Kevin的学习站,进入后台输入:数字交通灯,就OK啦!有仿真和PCB,也有设计报告和PPT可以参考。
创作不易,但你的点赞、关注、收藏就是对我最大的鼓励!
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