基于Multisim10的电子技术仿真课程设计

王 海

（安徽经济管理学院信息工程系，安徽合肥 230051）

基于Multisim10的电子技术仿真课程设计

王 海

（安徽经济管理学院信息工程系，安徽合肥 230051）

本文通过分析Multisim10设计交通灯信号控制器的过程，阐述了仿真技术在电子技术课程设计的应用。实践表明，利用仿真软件进行课程设计能够克服传统课程设计的不足，提升教学质量。

仿真；Multisim10；电子技术；课程设计

作为电类专业教学重要组成部分的电子技术课程设计，其指导思想是通过电子技术课程设计的训练，对所学“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程知识进行综合运用，系统地进行电子电路的工程实践训练，从而提高学生工程实践能力，为今后适应社会需求打下坚实的基础。限于客观条件的束缚，利用实物制作的方法实现电子技术课程设计，效果并不明显。随着计算机技术的发展，利用仿真软件进行电子技术课程设计成了克服实物制作的机械性和经费不足的最佳选择。

Multisim10是美国NI(National Instruments)公司开发的一款用于电子线路设计与仿真的EDA工具软件。该软件配有丰富的元器件数据库和种类齐全的虚拟测试仪器仪表，同时提供了较为详细的电路分析功能。利用Multisim 10进行仿真课程设计，可以方便地对电路原理图进行修改、测试和分析，效率高、速度快；不消耗实际的电子元器件，成本低廉，解决课程设计中元件种类、数量不足的问题。适合锻炼学生独立思考能力与创新能力，提高他们的工程实践能力。

1 仿真课程设计的实现

笔者以学生在课程设计中设计的一个交通灯信号控制器为例，具体阐述Multisim10在电子技术课程设计中的应用。

1.1 功能要求与总体设计

设计一个十字路口的交通灯控制电路。要求实现以下功能：(1)东西、南北方向车道上的车辆交替运行，每次通行时间都设为55秒。时间可设置修改；(2)在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；(3)黄灯亮时，要求每秒闪亮一次；(4)每个车道除了红、黄、绿灯外，每种灯亮的时间用显示器进行显示（采用倒计时的方法）。

图1 交通灯控制系统原理框图

依据功能要求，交通灯控制系统可以设计成秒脉冲信号发生器、倒计时计数电路和信号灯转换器三个部分，原理框图如图1所示，具体实施中采用层次电路设计法。

1.2 单元电路设计

1.2.1 秒脉冲信号产生电路

该电路的功能是产生标准秒脉冲信号，由一个555定时器和三个74160芯片构成，具体电路如图2所示，其仿真结果如图3所示。仿真正确后将电路更改成子电路的形式。

图2 秒脉冲信号产生电路

图3 千分频秒脉冲仿真波形

1.2.2 信号灯转换器

该电路的功能是实现信号灯的转换，选用JK触发器实现。利用6个符号来分别代表东西(A)、南北(B)，方向上绿(G)、黄(Y)、红(R)灯的状态。具体电路如图4所示，仿真正确后将电路更改成子电路的形式。

图4 信号转换器

图5 倒计时计数器

1.2.3 倒计时计数器

该电路的功能是实现55秒的预置和倒计时，选用集成芯片74190实现倒计时，8个开关与74190连接实现预置数功能。具体电路如图5所示，仿真正确后将电路更改成子电路的形式。

1.3 电路仿真

利用上述三个子电路结合部分门电路进行综合设计，实现黄灯闪烁与信号灯的循环。具体电路及仿真结果如图6所示。

2 结论

通过以上分析，可以发现基于Multisim10平台进行电子技术仿真课程设计易于实现，达到了工程实践训练的效果，解决了大多数院校硬件投入不足的问题，取得了良好的教学效果。

图6 交通灯信号控制器电路图

[参 考 文 献]

[1]刘贵栋.应用Multisim的“电子技术基础”研究性教学实践[J].电气电子教学学报,2010(5):60-67.

[2]储开斌.虚拟项目教学法在模拟电子技术教学中的应用[J].实验室科学,2011(3):109-112.

[3]陈林.虚拟仪器技术在电子技术课程设计中的应用[J].实验技术与管理,2011(8):83-86.

[4]韩春光.以项目为载体的《模拟电子技术》课程设计[J].职业技术教育,2010(8):29-31.

[5]陆艳.以项目为载体的《数字电子技术》课程改革与实践[J].湖南科技学院学报,2010(8):24-26.

[6]王连英.基于Multisim10的电子仿真实验与设计[M].北京:北京邮电大学出版社,2009.

Electronic Technology Simulation Curriculum Design Based on Multisim10

WANG Hai

(Department ofInformation Engineering,Anhui College ofEconomics and Management，Hefei Anhui 230051,China)

This paper analyzed the process of designing traffic signal controller based on Multisim10,discussed the application ofsimulation technologyin the designingofelectronic technologycourses.The practice shows that using the simulation software to design course was able to overcome the deficiencies of the traditional curriculum design and enhance the qualityofteaching.

simulation;Multisim10;electronic technology;curriculumdesign

TP31；G42

A

1008-178X(2013)01-0052-03

2012-11-05

安徽经济管理学院院级课题（YJKT1112YB05）。

王 海（1978-），男，安徽肥东人，安徽经济管理学院信息工程系讲师，硕士研究生，从事应用电子技术研究。