李双江，王旭磊，韩佳乐
1.华北理工大学电气工程学院 2.华北理工大学电气工程学院 3.华北理工大学电气工程学院
摘要：在如今现代化如此迅速发展下，几乎家家户户都拥有了汽车，交通事故也越来越频发，交通灯此时显得尤为重要。本文是基于数字电路基础，进行设计交通灯系统电路。根据multisim进行仿真，进而进行改正，然后做出实物，验证结论。
关键词：
数字电路；multisim仿真；
0.引言
我基于数字电路基础，利用所学的知识设计了一个数字交通灯系统。Multisim是用于电路设计和仿真的软件，我通过multisim进行仿真，验证我的设计思路，然后做出实物进行测试[1,2]。
1．方案设计
首先交通灯需要倒计时，所以需要时钟源，所以我用555定时器搭成1s的脉冲，在555定时输出端口接个开关，开关打开相当于暂停了时钟源到达后面电路。
结合74LS190，由于74LS190是可加可减的计数器，这时我们用的是减计数，我用了两个74LS190，一个显示十位，一个显示个位，十位置数为3，个位置数为0。通过脉冲减数，减到00时候，置数，但是由于74LS是异步置数所以为了显示00这个数，所以等到计数器减到99的时候置数为30。9的二进制是1001，所以用最高位和最低位进行判断来实现置数。这是数码管显示的数字得到了解决。
关于红绿灯亮的问题，我打算用74LS138（三-八译码器）来控制。由于绿灯亮了25s之后亮5s黄灯，所以5秒是个标志，05两个数码管分别为0000和0101所以根据这个第一个数码管的最低位为0和第二个数码管最高位0和第二位和第三位不同时为1这三个综合起来判断是否有5产生，作为74LS138的A端输入端。为了实现，必要时候用按键控制，我用的一个74LS160加法计数器。通过30减小00作为触发使160计数，两个30作为一个循环，则输出端最低位由0变成1，最后一次30到达时，输出端第二位置一，连一个非门使160清零。而且由于2个一循环，160的输出端第一位不是0就是1，连一个按键和一个非门，用按键来切换是否连非门，就达到了输出0到0还是0非门之后1，此时作为74LS138的B输入端。74LS138的C输入端C就接VCC，此时74LS138的输出信号就由AB两个来控制，之后根据输入端的和输出的真值表，列出输出为100-11110111、101-11111011、110-11111101、111-11111110这四种情况。刚开始的时候是100-00001000和101-11111011的时候Y4和Y5输出为0，此时一边亮绿灯之后到5s亮黄灯所以Y4连绿灯，Y5连黄灯，但是此时另一边一直是红灯，所以Y4和Y5相与一下连另一边的红灯。110-11111101、111-11111110的时候Y6和Y7输出0，此时，一边亮完黄灯，之后一直亮红灯，所以Y6和Y7与完之后连红灯，Y6连另一边绿灯，Y5连黄灯。此时红绿的问题也得到了解决。
2. 设计框图和原理计算
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4. 结论
本文以数学电子技术基础，设计了数字交通灯系统。Multisim是一个比较好的仿真软件,对我们自动化专业有很大的辅助作用[3]。通过用555定时器作为时钟源，利用多谐振荡电路的原理，设计了一个1s的时钟[4]。通过时钟源和加减计数器，进行时间的计数，显示在数码管上。通过74hc138进行控制灯的状态，来达到，红绿灯的效果。
参考文献
[1]倪丽惠.基于Multisim的交通灯电路设计与仿真[J].电子测试,2021(08):43-44+21.
[2]展慧,宋朝霞,曾瑛.基于Multisim的交通灯控制器设计与仿真[J].中国科技信息,2012(05):93+102.
[3]孙晓艳,黄萍.基于Multisim的电子电路课堂教学[J].现代电子技术,2006(24):142-144.
[4]苗国庆.带红闪的数字交通灯系统设计及其Proteus仿真[J].科学技术创新,2020(10):62-64.
作者简介：李双江（2000年-）男，汉，河南驻马店人，在读本科。研究方向：自动化;