汽車尾燈控制器設計.doc

成都理工大學工程技術學院畢業(yè)論文汽車尾燈控制器的電路設計姓名：趙建春專業(yè)名稱：應用電子技術 指導教師：李蘭英 講師汽車尾燈控制器的電路設計摘要前言伴隨現(xiàn)代電子技術的發(fā)展，人們正處于一個信息時代，每天要從周圍環(huán)境獲取大量的信息，例如，電視、廣播、印刷媒體等為人們報道世界范圍內(nèi)發(fā)生的各種事件。這些信息通常是通過我們的感覺器官（眼、耳等）進入大腦，并被存儲下來，以作進一步的分析。數(shù)字電子技術幾乎應用于每一電子設備或電子系統(tǒng)中。計算機、計算器、電視機、音響系統(tǒng)、視頻記錄設備、光碟、長途電信及衛(wèi)星系統(tǒng)等，無一不采用數(shù)字系統(tǒng)。所以，掌握或具有一定的數(shù)字電子技術對我們工科類大學生來說是至關重要的。此次課程設計接近現(xiàn)實應用，將我們在課堂上的理論知識運用到實際生活當中。在設計的過程中，需要我們對理論知識理解透徹，對所需的各個電子元件熟悉了解以及具有化繁為簡的總體設計思想。電子產(chǎn)品要求原理簡單，造價成本低。因此，越簡單的設計越能吸引制造商的眼球，越能滿足生活要求。汽車的尾燈是其運行方式的最直接表示方式，令行人或其他車輛清晰明白它將要發(fā)生的動態(tài)變化。從而避免交通事故的發(fā)生。設計此電路要求嚴格符合交通規(guī)則，尾燈閃亮或熄滅準確，才不會讓行人或其他車輛產(chǎn)生誤解。ni multisim10仿真為模、數(shù)電畫圖軟件；isis 為仿真軟件。設計中會用到這兩個軟件，要求能熟練運用。關鍵詞：發(fā)光二極管 multisim10 設計程序- ii -abstractthis subject introduces a new simple based on scm automobile tail light control circuit design methods, this design mainly to solve how to more flexible automobile tail light controller to control, turn left, turn right and nasty brake information, etc. through the design automobile tail light display and control circuit, can be a very good comprehensive we had learned to single chip microcomputer, the c language, analog circuits knowledge, be familiar with the basic method of the electronic circuit design. and multisim 10 is a good electronic circuit auxiliary analysis and design software, the whole system consists of switch control circuit, oscillating circuit, ternary counter, decoder and display driver circuit five parts. computer simulation results show that the circuit realized the automobile tail light control. the car is its tail lights the operation ways of the most direct . at present in the domestic and foreign, the whole social trends are low energy, environmental protection, high efficiency for the subject. so is the trend of the development of the led taillights, and now of high-grade car has started configuration.keywords: light emitting diode, multisim10, design program目錄摘要iabstractii前言11 概述31.1本課題的意義31.2 設計要求31.3設計軟件multisim介紹31.4設計方案選擇52 單元電路設計72.1 設計原理72.2總設計體圖132.3單元電路設計132.3.1設計秒脈沖電路的設計162.3.2三進制計數(shù)器設計182.3.3開關控制電路設計202.4系統(tǒng)電路框圖223 仿測試結果分析233.1汽車尾燈控制電路仿真運行233.2當汽車左轉時仿真運行243.3當汽車右轉時仿真運行263.4當汽車當汽車剎車時仿真運行27總結29致謝30參考文獻31附件 焊接技術32前言汽車作為現(xiàn)代交通工具已大量進入人們的生活，隨著電子技術的發(fā)展，對于汽車的控制電路，也已從過去的全人工開關控制發(fā)展到了智能化控制。在夜晚或因天氣原因能見度不高的時候，人們對汽車安全行駛要求很高汽車尾燈控制系統(tǒng)給大家?guī)砹朔奖?。汽車尾燈控制器是隨汽車智能化技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，汽車尾燈一般是用基于微處器的硬件電路結構構成，正因為硬件電路的局限性，不能隨意的更改電路的功能和性能，且可靠性得不到保證，因此對汽車尾燈控制系統(tǒng)的發(fā)展帶來一定的局限性。難以滿足現(xiàn)代汽車的智能化發(fā)展8。 隨著(eda)仿真技術的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)的設計技術和設計工具發(fā)生了深刻的變化。利用硬件描述語言對數(shù)字系統(tǒng)的硬件電路進行描述是eda的關鍵技術之一。c語言是目前主流的硬件描述語言，它具有很強的電路描述和建模能力，且有與具體硬件電路無關和與設計平臺無關的特性在語言易讀性和層次化結構設計方面表現(xiàn)出強大的生命力和應用潛力。本文采用先進的eda技術，利用multisim工作平臺，設計了汽車尾燈控制系統(tǒng)并對系統(tǒng)進行了仿真及驗證。尾燈顯示系統(tǒng)采用發(fā)光二極管led(1ight emitting diode)。由于其具備體積小、壽命長、低能耗、耐震動、無頻閃及反應速度快等優(yōu)點已成為備受矚目的新一代車燈光源技術。目前通用的汽車尾燈光源仍然是白熾燈和節(jié)能燈占主導地位，加上紅、黃等配光透鏡實現(xiàn)配光要求，缺點是易損壞、耗電量大、壽命短、激勵響應時間長，給道路交通帶來安全隱患等?，F(xiàn)有的led汽車尾燈主要有兩種：一種是用多個led密布于燈殼內(nèi)直接經(jīng)配光透鏡配光，其缺點是用了多顆led或者用大功率led，成本高；另外一種是將led排布成平面或者柱狀置于燈殼內(nèi)，經(jīng)自由曲面反射腔配光或自由曲面反射腔和配光透鏡聯(lián)臺配光，其缺點是自由曲面反射腔制作工藝復雜?，F(xiàn)針對目前l(fā)ed汽車尾燈配光困難、體積大等缺陷，有效利用led光源體積小、亮度高等特點，設計出一種節(jié)能、高效的新型組合式led汽車尾燈。最后論文對課題內(nèi)容及成果進行了總結。1 概述1.1本課題的意義通過555系列來制作脈沖產(chǎn)生器，利用j-k觸發(fā)器改制三進制計數(shù)器和譯碼器的使用等一系列方法。實驗通過發(fā)光二極管模擬汽車尾燈來實現(xiàn)了汽車在行駛時候的四種情況：正常行駛，左拐彎，右拐彎，臨時剎車。隨后運用軟件中的仿真功能對其予以仿真，從仿真的結果中分析程序的正確性。待所有模塊的功能正確之后，運用原理圖搭建頂層電路并進行整體仿真直至達到最初的設計要求，最后做成實物，進行驗證。1.2 設計要求在汽車尾部左右兩側各有3個指示燈（假定用發(fā)光二極管模擬），根據(jù)汽車運行的狀況，指示燈需具有四種不同的狀態(tài)：1)汽車正向行駛時，左右兩側的指示燈處于熄滅狀態(tài)； 2）汽車向右轉彎行駛時，右側的三個指示燈按右循環(huán)順序點亮； 3）汽車向左轉彎行駛時，左側的三個指示燈按左循環(huán)順序點亮； 4）汽車臨時剎車時，左右兩側指示燈處于同時閃爍狀態(tài)。1.3設計軟件multisim介紹1.multisim 2001提供了多種工具欄，并以層次化的模式加以管理，用戶可以通過view菜單中的選項方便地將頂層的工具欄打開或關閉，再通過頂層工具欄中的按鈕來管理和控制下層的工具欄。通過工具欄，用戶可以方便直接地使用軟件的各項功能。頂層的工具欄有：standard工具欄、design工具欄、zoom工具欄，simulation工具欄2. design工具欄作為設計工具欄是multisim的核心工具欄，通過對該工作欄按鈕的操作可以完成對電路從設計到分析的全部工作，其中的按鈕可以直接開關下層的工具欄：component中的multisim master工具欄，instrument工具欄。 （1）作為元器件（component）工具欄中的一項，可以在design工具欄中通過按鈕來開關multisimmaster工具欄。該工具欄有14個按鈕，每個每一個按鈕都對應一類元器件，其分類方式和multisim元器件數(shù)據(jù)庫中的分類相對應，通過按鈕上圖標就可大致清楚該類元器件的類型。具體的內(nèi)容可以從multisim的在線文檔中獲取。 這個工具欄作為元器件的頂層工具欄，每一個按鈕又可以開關下層的工具欄，下層工具欄是對該類元器件更細致的分類工具欄。以第一個按鈕為例。通過這個按鈕可以開關電源和信號源類的sources工具欄. （2）instruments工具欄集中了multisim為用戶提供的所有虛擬儀器儀表，用戶可以通過按鈕選擇自己需要的儀器對電路進行觀測。3用戶可以通過zoom工具欄方便地調(diào)整所編輯電路的視圖大小。4simulation工具欄可以控制電路仿真的開始、結束和暫停。5. eda軟件所能提供的元器件的多少以及元器件模型的準確性都直接決定了該eda軟件的質(zhì)量和易用性。multisim為用戶提供了豐富的元器件，并以開放的形式管理元器件，使得用戶能夠自己添加所需要的元器件。6. multisim以庫的形式管理元器件，通過菜單tools/ database management打開database management（數(shù)據(jù)庫管理）窗口,對元器件庫進行管理.7. 在database management窗口中的daltabase列表中有兩個數(shù)據(jù)庫:multisim aster和user。其中multisim master庫中存放的是軟件為用戶提供的元器件,user是為用戶自建元器件準備的數(shù)據(jù)庫。用戶對multisim master數(shù)據(jù)庫中的元器件和表示方式?jīng)]有編輯權。當選中multisim master時，窗口中對庫的編輯按鈕全部失效而變成灰色。但用戶可以通過這個對話窗口中的button in toolbar顯示框，查找?guī)熘胁煌悇e器件在工具欄中的表示方法。8. 據(jù)此用戶可以通過選擇user數(shù)據(jù)庫，進而對自建元器件進行編輯管理。在multisim master中有實際元器件和虛擬元器件，它們之間根本差別在于：一種是與實際元器件的型號、參數(shù)值以及封裝都相對應的元器件，在設計中選用此類器件，不僅可以使設計仿真與實際情況有良好的對應性,還可以直接將設計導出到ultiboard中進行pcb的設計。另一種器件的參數(shù)值是該類器件的典型值，不與實際器件對應，用戶可以根據(jù)需要改變器件模型的參數(shù)值，只能用于仿真，這類器件稱為虛擬器件。它們在工具欄和對話窗口中的表示方法也不同。在元器件工具欄中，雖然代表虛擬器件的按鈕的圖標與該類實際器件的圖標形狀相同，但虛擬器件的按鈕有底色，而實際器件沒有。9. 詳細的報告能夠呈現(xiàn)材料清單、元件詳細報告、網(wǎng)絡報表、原理圖統(tǒng)計報告、多余門電路報告、模型數(shù)據(jù)報告、交叉報表7種報告。10. 兼容性好的信息轉換提供了轉換原理圖和仿真數(shù)據(jù)到其他程序的方法，可以輸出原理圖到pcb布線（如ultiboard、orcad、pads layout2005、p-cad和protel）；輸出仿真結果到mathcad、excel或labview；輸出網(wǎng)絡表文件；向前和返回注；提供internet design sharing（互聯(lián)網(wǎng)共享文件）。1.4設計方案選擇方案一：該方案通過74ls160或74ls161計數(shù)器構成能產(chǎn)生00、01、10三種狀態(tài)循環(huán)的信號。方案二：通過雙 j-k 觸發(fā)器 74ls76來產(chǎn)生00、01、10的三種狀態(tài)信號。方案三：通過d觸發(fā)器產(chǎn)生00、01、10的三種狀態(tài)信號。 方案四：通過t觸發(fā)器產(chǎn)生00、01、100的三種狀態(tài)信號。第一種方案非常簡單，但是該方案在模擬時發(fā)現(xiàn)，由于計數(shù)器競爭冒險的存在，使得尾燈在閃爍時總會出現(xiàn)不自然的中間過程，所以不推薦使用。相對的是第二種方案，效果是最好的，電路結構簡單，成本低，所以選用此方案。第三種方案，由于電路結構較之上一方案有點復雜，而且需要芯片比較多，成本較高，因此不采用此方案。1. 汽車行駛時有正常行駛、左轉、右轉和剎車四種情況，設汽車尾部左右兩側各有3個指示燈（用發(fā)光二極管模擬）。（1） 汽車正常運行時指示燈全滅（2） 汽車右轉彎時，右側3個燈按右循環(huán)順序點亮（3） 汽車左轉彎時，左側3個燈按左循環(huán)順序點亮（4） 汽車臨時剎車時所有指示燈同時閃爍2. 汽車尾燈控制電路主要由開關控制電路，三進制計數(shù)器，譯碼、顯示驅動電路組成。由于汽車左轉或右轉時，三個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點亮。 首先，設置兩個可控的開關，可產(chǎn)生00、01、10、11四種狀態(tài)。 開關置為00狀態(tài)時，汽車處于正常行駛狀態(tài)； 開關置為01狀態(tài)時，汽車處于右轉彎的狀態(tài)； 開關置為10狀態(tài)時，汽車處于左轉彎的狀態(tài)； 開關置為11狀態(tài)時，汽車處于剎車狀態(tài)。根據(jù)不同的狀態(tài)，繪制汽車尾燈和汽車運行狀態(tài)表1如下：圖1.1汽車尾燈運行狀態(tài)表開關控制汽車運行狀態(tài)右轉尾燈左轉尾燈kr klr1r2r3l1l2l30 0正常運行燈滅燈滅0 1左轉彎燈滅l1l2l3l2l3l3全滅l1l2l31 0右轉彎r1r1r2r1r2r3全滅r1燈滅2. 三進制計數(shù)器可由74ls163芯片和74ls00構成；譯碼電路可用譯碼器74ls138和6個與非門構成；顯示、驅動電路由6個發(fā)光二極管和6個反向器構成。圖1.2汽車尾燈控制邏輯功能開關控制s1s0三進制計數(shù)器q1q0六個指示燈d6 d5 d4 d1 d2 d30 0 0 0 0 00 00 11 00 0 0 1 0 00 0 0 0 1 00 0 0 0 0 10 00 11 00 0 1 0 0 00 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 1cp cp cp cp cp cp分析：1） 燈需要在不同的情況下出現(xiàn)以下三種情況，全滅，閃爍，循環(huán)亮滅?？梢岳糜嫈?shù)器實現(xiàn)產(chǎn)生循環(huán)脈沖信號或者利用數(shù)據(jù)選擇器對需要的信號進行選通來達到預期的實驗目的。2） 脈沖信號的產(chǎn)生?？紤]利用555定時器構成分頻電路，來得到需要的頻率的脈沖信號。由于汽車左右轉彎時，3個燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路循序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點亮。由此得出在每種運行狀態(tài)下，各種指示燈與各種給定的條件下的關系，即邏輯功能表3所示。表3邏輯功能表開關控制三進制計數(shù)器六個指示燈000000000 10000010001000010100000011 00000100001010000101000001 1cpcpcpcpcpcp2 單元電路設計2.1 設計原理1. 汽車尾燈控制電路主要由開關控制電路，三進制計數(shù)器，譯碼、顯示驅動電路組成。由于汽車左轉或右轉時，三個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點亮。 首先，設置兩個可控的開關，可產(chǎn)生00、01、10、11四種狀態(tài)。 開關置為00狀態(tài)時，汽車處于正常行駛狀態(tài)； 開關置為01狀態(tài)時，汽車處于右轉彎的狀態(tài)； 開關置為10狀態(tài)時，汽車處于左轉彎的狀態(tài)； 開關置為11狀態(tài)時，汽車處于剎車狀態(tài)。 三進制計數(shù)器可由74ls163芯片和74ls00構成；譯碼電路可用譯碼器74ls138和6個與非門構成；顯示、驅動電路由6個發(fā)光二極管和6個反向器構成。原理框圖如圖所示：脈沖發(fā)生電路三進制計數(shù)器 開關控制電路譯碼顯示驅動電路圖2.1 原理框圖2.單元電路設汽車尾燈控制電路如圖2.2所示，其顯示驅動電路由6個發(fā)光二極管構成；譯碼電路由38線譯碼器74lsl38和6個與門構成。74lsl38的三個輸入端a2、a1、a0分別接s1、q1、q0，而q1q0是三進制計數(shù)器的輸出端。當s10，使能信號a=g=1，計數(shù)器的狀態(tài)為00，01，10時，74lsl38對應的輸出端、依次為0有效(、信號為“1”無效)，反相器g1g3的輸出端也依次為0，故指示燈d1d2d3按順序點亮，示意汽車右轉彎。若上述條件不變，而s11，則74lsl38對應的輸出端、依次為0有效，即反相器g4g6的輸出端依次為0，故指示燈d4d5d6按順序點亮，示意汽車左轉彎。當g0，a=1時，74lsl38的輸出端全為1，g6g1的輸出端也全為1，指示燈全滅；當g0，acp時，指示燈隨cp的頻率閃爍。cp脈沖源是由555電路構成的.開關電路控制a g的電平高低，從而控制計數(shù)電路的變化。整體電路圖如下：圖2.2 整體電路3.三進制計數(shù)器電路可由16進制計數(shù)器74ls161構成，如下圖所示。 圖2.3三進制計數(shù)器電路4.汽車左或右轉彎時由于是三個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求電路，由此得出在每種運行狀態(tài)下，各指示燈與各給定條件的關系，即邏輯功能表：（0表示燈滅，1表示燈亮）表（2.1）邏輯功能表：開關控制j1 j2三進制計數(shù)器q1 q0六個指示燈1 2 3 4 5 6 0 0 0 0 0 0 0 00 10 00 11 01 0 0 0 0 00 1 0 0 0 00 0 1 0 0 01 00 00 11 10 0 0 1 0 00 0 0 0 1 00 0 0 0 0 11 1cp cp cp cp cp cp此計數(shù)器由74ls163芯片主要構成，74ls163計數(shù)功能簡介：其計數(shù)是同步的，靠cp同時加在四個觸發(fā)器上而實現(xiàn)的，當ctp和ctt均為高電平時，在cp上升沿作用下q0-q3同時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù)尖峰。對于74ls163，只有當cp為高電平時ctp和ctt才允許高至低電平的跳變，而與cp無關。74ls163的引腳圖及真值表： 5.譯碼、顯示驅動電路圖如下圖所示： 圖2.4 譯碼、顯示驅動電路圖6.開關控制電路開關控制電路通過控制開關j1和j2的開通于關斷，實現(xiàn)汽車正常行駛、左轉彎、右轉彎和剎車四種狀態(tài)。 j1、j2置于00狀態(tài)時，汽車處于正常行駛狀態(tài)； j1、j2置于01狀態(tài)時，汽車處于右轉彎狀態(tài)； j1、j2置于10狀態(tài)時，汽車處于左轉彎狀態(tài)； j1、j2置于11狀態(tài)時，汽車處于剎車狀態(tài)。 圖2.5開關控制電路圖4. 汽車尾燈電路 如圖2.2所示，其顯示驅動電路由6個發(fā)光二極管和6個反相器構成；譯碼電路由3-8線譯碼器74ls138和6個與非門構成。74ls138的三個輸入端a2、a1、a0分別接s1、q1、q0，而q1q0是三進制計數(shù)器的輸出端。當s1 = 0、s0 = 1,使能信號a=g=1，計數(shù)器的狀態(tài)為00，01，10時，74ls138對應的輸出端0y,1y,2y依次為0有效(4y,5y,6y信號為“1”無效)，即反相器g1g3的輸出端也依次為0，故指示燈d1d2d3按順序點亮示意汽車右轉彎。若上述條件不變，而s1=1、s0=0，則74ls138對應的輸出端4y、5y、6y依次為0有效，即反相器g4g6的輸出端依次為0，故指示燈d4d5d6按順序點亮，示意汽車左轉彎。當g=0，a=1時，74ls138的輸出端全為1，g6g1的輸出端也全為1，指示燈全滅燈；當g=0，a=cp時，指示燈隨cp的頻率閃爍。2.2總設計體圖圖2.6 整體電路2.3單元電路設計三進制計數(shù)器電路可由雙j-k觸發(fā)器74ls76構成。汽車尾燈電路如圖4所示，其顯示電路有6個發(fā)光二極管構成；譯碼電路由3-8線譯碼器74ls138和6個與4非門構成。74ls138的三個輸入端a2、a1、a0分別接s1、q1、q0，而q1q0是三進制計數(shù)器的輸出端。當s1=0、使能信號a=g=1，計數(shù)器的狀態(tài)為00，01，10時，74ls138對應的輸出端依次為0有效（信號為“1”無效），故指示燈d1d2d3按順序點亮示意汽車右轉彎。若上述條件不變，而s1=1，則74ls138對應的輸出端依次為0，故指示燈d4d5d6按順序點亮，示意汽車左轉彎。當g=0，a=1時，74ls138的輸出端全為1，指示燈全滅燈；當g=0,a=cp時，指示燈隨cp的頻率閃爍。 圖2.7 三進制計數(shù)電路開關控制電路。設74ls138和顯示電路的使能端信號分別為g和a，根據(jù)總體邏輯功能表分析及組合得g、a與給定條件（s1、s0、cp）的真值表，如表3所示。由表3經(jīng)過整理得邏輯表達式為 時鐘信號源（clk）設計：在本次實驗中，汽車尾燈的閃爍快慢要由計數(shù)器74138產(chǎn)生的數(shù)的快慢來決定，即與時鐘clk的頻率有關。在本次設計中，我想利用555定時器產(chǎn)生0.5khz的方波。設計計算公式：高電平時間： 低電平時間： 圖2.8 555脈沖電路仿真波形以及連接圖形如圖 圖2.9 仿真圖形2.3.1設計秒脈沖電路的設計方案一：石英晶體振蕩器；此電路的振蕩頻率僅取決于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率fs，而與電路中的r、c的值無關。所以此電路能夠得到頻率穩(wěn)定性極高的脈沖波形，它的缺點就是頻率不能調(diào)節(jié)，而且頻帶窄，不能用于寬帶濾波。此電路非常適合秒脈沖發(fā)生器的設計，但由于盡量和課堂知識聯(lián)系起來，所以沒有采用此電路。方案二：由555定時器構成的多諧振蕩器；由555定時器構成的多諧振蕩器。555定時器的管腳圖如圖5.1所示。由于555定時器內(nèi)部的比較器靈敏度高，輸出驅動電流大，功能靈活，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度的影響很小。所以由555定時器構成的多諧振蕩器的振蕩頻率穩(wěn)定，不易受干擾，因此采用此方案。圖5.1是 555定時器的引腳圖。圖2.10 555定時器的引腳圖由于本次實驗對脈沖的要求不高，同時為了保證二極管的閃爍適宜，可以讓脈沖周期設定為一秒左右即可。由555定時器構成的多諧振蕩器時輸出頻率為：t1t2則電路的震蕩周期為震蕩頻率為經(jīng)過計算，這里選擇=10k，=510k，c=1.4uf，則輸出信號為1hz（周期為1秒）。圖1.12 555定時器的電路圖2.3.2三進制計數(shù)器設計表（2.2） 三進制計數(shù)器的狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)次態(tài)q1q0q1q000010110100011dd由j-k觸發(fā)器構成的三進制計數(shù)器：圖2.13為74ls76引腳圖，利用74ls76實現(xiàn)三進制計數(shù)電路如圖2.14所示。圖2.13 74ls76芯片引腳圖圖2.14 三進制計數(shù)器 2.3.3開關控制電路設計 設譯碼器與顯示驅動電路的使能控制信號為g和f，g與譯碼器74ls138的使能輸入端g相連接，f與顯示驅動電路中與非門的一個輸入端相連接。由總體邏輯功能可知，g和f與開關控制變量，k1、k0以及時鐘脈沖cp之間的關系如表（2.3）所示。表（2.3） 使能控制信號與開關控制變量、時鐘脈沖的關系開關控制時鐘脈沖使能控制信號電路工作狀態(tài)k1k0cpgf0001汽車正常行駛（此時譯碼器不工作，譯碼器輸出全部為高，顯示驅動電路中的與非門輸出均為低，反相器輸出均為高，尾燈全部熄滅）0111汽車右轉彎行駛（此時譯碼器在計數(shù)器控制下工作，顯示驅動電路中的與非門輸出取決于譯碼器輸出，右側尾燈d1、d2、d3在譯碼器輸出作用下順序循環(huán)點亮）1011汽車左轉彎行駛（此時譯碼器在計數(shù)器控制下工作，顯示驅動電路中的與非門輸出取決于譯碼器輸出，左側尾燈d4、d5、d6在譯碼器輸出作用下順序循環(huán)點亮）11cp0cp汽車臨時剎車（此時譯碼器不工作，譯碼器輸出全部為高，時鐘脈沖cp通過顯示驅動電路中的與非門作用到反相器輸出端，使左右兩側的指示燈在時鐘脈沖cp作用下同時閃爍）根據(jù)g和f的邏輯表達式，可畫出開關控制電路。如圖2.15所示圖2.15 開關控制電路 開關控制電路。設74ls138和顯示電路的使能端信號分別為g和a，根據(jù)總體邏輯功能表分析及組合得g、a與給定條件（s1、s0、cp）的真值表，如表3所示。由表3經(jīng)過整理得邏輯表達式為 邏輯表（2.4）圖2.16由上式得開關控制電路，如圖所示。 2.4系統(tǒng)電路框圖 脈沖源d觸發(fā)器邏輯電路周期為1秒的脈沖左轉右轉分揀電路左轉右轉原始信號左轉電鍵右轉電鍵轉向信號與剎車、檢查信號分揀電路分揀后的左轉右轉信號剎車電鍵檢查電鍵發(fā)光二極管 圖2.17 系統(tǒng)邏輯框圖3 仿測試結果分析3.1汽車尾燈控制電路仿真運行1.汽車尾燈控制電路仿真運行(圖中s1=a,s0=s)當汽車正常運行時，s1=s0=0,使g=0,a=1，74ls138的輸出端全為1，g6g1的輸出端也全為1，指示燈全滅燈。2.當汽車正常行駛時，j1j2處于00狀態(tài)，指示燈全滅，仿真結果如圖所示：圖3. 1正常行駛時電路仿真圖測得仿真波形如下圖所示：圖3.2正常行駛時左尾燈仿真波形圖 圖3. 3正常行駛時右尾燈仿真波形圖3.2當汽車左轉時仿真運行當汽車左轉時，j1、j2處于10狀態(tài)，led4、led5、led6循環(huán)點亮，仿真電路圖如下圖所示： 圖3. 4左轉彎時電路仿真圖仿真波形如下圖所示： 圖3. 5左轉彎時左尾燈仿真波形圖 圖3. 6左轉彎時右尾燈仿真波形圖3.3當汽車右轉時仿真運行當汽車右轉，j1、j2處于01狀態(tài)，led1、led2、led3循環(huán)點亮，仿真電路圖如下圖所示：圖3. 7右轉彎時電路仿真圖仿真波形如下圖所示：圖3. 8右轉彎時左尾燈仿真波形圖3.4當汽車當汽車剎車時仿真運行當汽車剎車時，s1=s0=1時，g=0，a=cp，指示燈隨cp的頻率閃爍。當汽車剎車時電路仿真圖總結本次設計是通過查閱各種資料和我們的討論的思考做出來的，在設計的過程中我們想用dxp2004仿真但是由于時間關系，我們掌握不了。由于學過quartus ii 5.0，于是在仿真的時候我們就想到用quartus ii 5.0仿真來替代。經(jīng)過思考后覺得由于我們的主電路都是數(shù)字電路構成的，所以完全可以由quartus ii 5.0仿真。但是對于輸入脈沖clk的頻率較小，我們又必須設計一個頻率較小的方波源，通過網(wǎng)上查閱資料可以利用555定時器構成，于是我們又自己設計一個方波源。但是設計好方波源后我們必須仿真看是否正確，于是就用到了multisim2001進行仿真。這次我們設計的功能都是逐一增加的，首先實現(xiàn)老師給我們提示的文檔上面的功能，然后增加一定的功能。設計中的優(yōu)點：基本實現(xiàn)了汽車在運行時候尾燈點亮方式的各種情況。設計中的不足：由于在行車的時候都是用開關控制的，所以每一個開關應該有一個消除機械振動的裝置，可以利用基本rs觸發(fā)器來實現(xiàn)。在設計中可以再多用一個74161來做，從而簡化電路圖。所以如果在時間允許的條件下可以對這一系列的不足進行解決，從而是整個系統(tǒng)更加可靠。致謝此次畢業(yè)實習、畢業(yè)設計和學位論文撰寫過程中，得到了多位老師、同學、朋友的關心、指導和幫助。入學以來，各位老師一直以來的辛勤工作和教誨使我能順利地度過這難忘的四年，使我在綜合素質(zhì)提高、專業(yè)理論知識學習和實踐工作能力等各方面