Multisim8在交通管理系统设计中的应用.docx

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Multisim8在交通管理系统设计中的应用

开放实验室项目论文

题目Multisim8在交通管理系统设计中的应用

目录

第1章单元模块电路的设计1

1.1时钟产生模块的设计和封装1

1.2初值输入模块设计2

1.3计数译码模块3

1.4数据选择和红绿灯切换模块4

第2章交通系统总体电路的设计5

2.1总体电路的设计5

2.2电路总体原理图6

第3章总体电路的仿真分析与操作说明7

3.1仿真分析7

3.2操作说明7

3.3复杂电路系统仿真应注意的事项10

结论11

第1章单元模块电路的设计

用Multisim仿真时，可将交通管理系统的硬件电路分为时钟产生模块、初值输入模块、计数译码模块、数据选择和红绿灯切换模块，其他目见如开关、LED数码管放在总体电路中，以便观察输入和结果

1.1时钟产生模块的设计和封装

设计步骤如下。

一、创建电路。

选择元器件件创建时钟信号产生电路，如图1.1

二、添加模块引脚。

选择Place/Connectors/HB/SCConnector命令，将其更名为CLOCK1（输出1HZ）、CLOCK2（输出2HZ）。

单击存储按钮，将编辑的图形文件存盘，文件名为“555产生的时钟脉冲模块”。

三、模块封装。

模块封装在总体电路设计环境中进行。

图1.1555产生的时钟脉冲模块

1.2初值输入模块设计

设计步骤如下。

一、创建电路。

选择元器件创建初值模块电路如图1.2。

二、添加模块的输入输出引脚。

在图2的电路中，左边的5个引脚为输入引脚，总体电路中和初值设定开关连接；右边的3个引脚为输出引脚，接计数器的高位输入端。

三、单击存储按钮，将编辑的图形文件存盘，文件名为“输入设定值模块电路”。

图1.2输入设定值模块电路

1.3计数译码模块

设计步骤如下

一、创建电路。

选择元器件创建计数姨妈模块电路，如图1.3。

二、添加模块的输入输出引脚，在图1.3所示的电路中，左下3个引脚接初值设定输入；RESET为复位清零输入信号；CLOCK1为输入信号，接计数脉冲（秒脉冲）；引脚H01~H04，L01~L04分别接8421BCDLED数码管；00YIMA和5SYIMA分别为00译码输出和5秒译码输出。

三、单击存储按钮，将编辑的图形文件存盘，文件名为“计数译码模块电路”。

图1.3计数译码模块电路

1.4数据选择和红绿灯切换模块

设计步骤如下。

一、创建电路。

选择元器件创建数据选择和红绿灯切换模块电路，如图1.4。

二、添加模块的输入输出引脚，在图1.4所示的电路中，00YIMA为输入引脚，接计数译码电路的00译码输出；MANINPUT为手动输入引脚；MANAUTO为手动/自动选择输入引脚；TOLIGHT为输出引脚，输出接红绿灯。

三、单击存储按钮，将编辑的图形文件存盘，文件名为“手动自动选择模块”。

图1.4手动自动选择模块

第2章交通系统总体电路的设计

2.1总体电路的设计

设计步骤如下。

一、放置模块电路。

单击放置模块按钮，如图2.1

图2.1淡季放置模块按钮

二、在弹出的“打开”对话框如图2.2所示中选择要封装的模块电路文件。

三、单击“打开”按钮，即可实现对电路文件的封装，封装模型如图2.3。

四、依次放置其他电路模块，在元器件库中选择输入开关、输出指示灯、数码管和其他的元器件，创建交通管理系统总体电路。

图2.2打开要封装的电路文件对话框

图2.3电路文件的封装模型

2.2电路总体原理图

交通管理系统的总体原理图如下图2.4

图2.4交通管理系统总体电路图

第3章总体电路的仿真分析与操作说明

3.1仿真分析

仿真运行：

单击运行按钮，进行仿真分析，观察仿真结果如图3.1。

图3.1仿真结果

3.2操作说明

操作说明：

一、将开关J2切换到上触点，输入高电平，系统为自动运行。

观察时间牌显示、红绿灯显示和黄灯显示，另外，通过切换初值设定开关S1，观察时间显示周期的变化。

开关S1置于初植为20S时仿真图

一秒后仿真图

开关S1置于初植为30S时仿真图

二、将开关J2切换到下触点，输入低电平，系统为手动控制。

这时切换开关J1，可控制上下两组红绿灯的切换，同时黄灯熄灭，时间牌显示为零。

J1手动控制接低电平时仿真图

J1手动控制接高电平时仿真图

3.3复杂电路系统仿真应注意的事项

采用模块化设计和封装，先对单元电路模块进行方针分析，再对总体电路进行仿真分析，以提高仿真效率，并使总体电路简单。

在进行电路设计时，对于输入、输出不见等不进行封装操作，以便在总提电路中，容易观察和调整输入输出结果。

为提高仿真效率，对于电路系统需要用到的时钟脉冲、电源、输出显示部件，设计时可先用系统中的模型替代。

等仿真结果满足要求以后，再将自己设计的脉冲产生电路模块、电源模块、显示模块接入总体电路中。

结论

在对交通系统的设计的学习中充分了解了Multisim8这个软件，通过一些资料的查询以及学习练就了自己画图以及仿真的能力。

Multisim环境中进行系统综合设计时，首先要进行单元电路的设计和引脚定义，再将单元电路封装成整体电路。

感谢老师的指导与支持让我能顺利的完成这次开放性实验，今后的学习中要更加的努力。