《数字电子电路》 课程设计：十字路口红绿灯自动控制系统（下）（multisim仿真及PCB实现）
书接上篇，本片笔者将进行multisim仿真和AD20的PCB实现
五、仿真及结果
1、单元电路仿真结果
⑴脉冲信号发生器：
将NE555独立测试，周期为998.17ms，近似为1s，满足设计指标。
⑵倒计时计数器：
先将25进制倒计时计数器搭好，仿真验证其功能正常，如下图所示：
2、整体仿真结果
主干道红灯亮，支干道绿灯亮，倒计时25秒。
主干道红灯亮，支干道黄灯闪烁，倒计时5秒
主干道绿灯亮，支干道红灯亮，倒计时25秒
主干道黄灯闪烁，支干道红灯亮，倒计时5秒
六、PCB实现
1、AD20原理图：
仿照已经仿真成功的multisim原理图绘制了AD20原理图（笔者不会使用ultiboard，在multisim上也没有对应的封装库，所以就老老实实的用AD20已有的库绘制了原理图）
原理图如下：
在检查之后又重新绘制了PCB，并想出来用四组LED拼凑一个十字路口红绿灯的想法，并实现了出来，如下图所示：
PCB到校之后，我们进行了焊接测试，效果如下：
(实际上是与原先的设计目标不相符的，时序恰好相反了，但是AD20的原理图是在multisim上仿真成功之后绘制的，一摸一样，理论上应该跟仿真结果一样才对)
七、电路性能指标测试结果
虽然没有最终找出问题的来源，但是第二版PCB相比于第一版来说，红绿灯控制逻辑正常、倒计时计数正常，只是两者没有对应，这个问题有待进一步改进。
综上所述，通过实物验证，构成电路的五个模块：由NE555构成的多谐振荡器、由74LS190构成的倒计时电路、由74LS48构成的数码管驱动及现实电路、由74LS74构成的状态控制器、由逻辑门构成的红黄绿灯控制逻辑都是正常工作的，只是倒计时置数电路有一个未知的问题，导致了黄灯闪烁25秒、红绿灯常量5秒，与设计不符。
附录：元器件清单
|
元器件名称 |
规格、用途 |
数量 |
|
金属膜电阻 |
200Ω 脚距3mm，直径1.5mm |
9 |
|
金属膜电阻 |
43kΩ 脚距6mm，直径1.5mm |
1 |
|
金属膜电阻 |
50kΩ 脚距6mm，直径1.5mm |
1 |
|
发光二极管 红色 |
红灯灯显示 |
4 |
|
发光二极管 绿色 |
绿灯灯显示 |
4 |
|
发光二极管 黄色 |
黄灯灯显示 |
4 |
|
发光二极管 蓝色 |
电源灯显示 |
1 |
|
低压电源接口 |
供电 3.5*1.3 DC-005 |
1 |
|
1位0.56寸共阴数码管 |
0.56IN-1-A |
2 |
|
自锁开关 |
电源开关 KFT DIP-7X7 |
1 |
|
74LS48 |
数码管译码电路 DIP-16 |
2 |
|
74LS08 |
两输入与门 DIP14_MH |
1 |
|
74LS10 |
三输入与门 DIP14_MH |
1 |
|
74LS04 |
非门 DIP14_MH |
1 |
|
74S86D |
异或门 DIP14_MH |
1 |
|
74S74 |
双D触发器 DIP14_MH |
1 |
|
74LS190 |
十进制可逆计数器DIP16_MH |
2 |
|
NE555 |
时基芯片DIP8_MH |
1 |
|
直插式电解电容 |
10uF 充放电 |
1 |
|
无极性瓷片电容 |
100nF 充放电 |
1 |
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