数字交通灯设计（Multisim仿真+PCB实物）

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！