數(shù)電汽車尾燈控制電路課程設(shè)計

1、任務(wù)書1、 題目：汽車尾燈控制電路2、 設(shè)計目的要求汽車行駛時有正常行駛、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、和剎車四種情況，設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有三個指示燈（用發(fā)光二極管模擬）。（1） 汽車正常行駛時只是燈全滅；（2） 汽車右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個燈按右循環(huán)順序點亮；（3） 汽車左轉(zhuǎn)彎時，左側(cè)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。3、 主要內(nèi)容及實現(xiàn)的功能 電路有四種狀態(tài)，即汽車正常行駛，向左轉(zhuǎn)彎，向右轉(zhuǎn)彎，臨時剎車。要實現(xiàn)所要求的四種狀態(tài)，對于要實現(xiàn)的四種狀態(tài)，電路設(shè)計主要有三方面的要求：一是脈沖頻率的要求；二是汽車尾燈顯示與汽車行駛狀態(tài)要一一對應(yīng)；三是汽車尾燈的顯示要依次循環(huán)變亮。針對以上

2、三項要求，我們設(shè)計了相應(yīng)的模塊。用555芯片實現(xiàn)脈沖產(chǎn)生電路，其主要電路為一多諧振蕩電路；通過譯碼電路和開關(guān)控制電路實現(xiàn)汽車尾燈與汽車行駛狀態(tài)之間的對應(yīng)；通過三進(jìn)制計數(shù)器實現(xiàn)汽車尾燈依次并循環(huán)顯示。4、 主要參考資料課程設(shè)計報告1、 課題分析 汽車尾燈控制電路，主要有三方面的要求：一是脈沖頻率的要求；二是汽車尾燈顯示與汽車行駛狀態(tài)要一一對應(yīng)；三十汽車尾燈的顯示要依次循環(huán)變亮。針對以上三項要求，我們設(shè)計了相應(yīng)的模塊。用555芯片實現(xiàn)脈沖產(chǎn)生電路，其主要電路為一多諧振蕩電路；通過譯碼電路和開關(guān)控制電路實現(xiàn)汽車尾燈與汽車行駛狀態(tài)之間的對應(yīng)；通過三進(jìn)制計數(shù)器實現(xiàn)汽車尾燈依次并循環(huán)顯示。 2、 設(shè)計文檔

3、（1） 汽車尾燈顯示與汽車運行狀態(tài)關(guān)系為了區(qū)分汽車尾燈的4種不同的顯示模式，需設(shè)置2個狀態(tài)控制變量。假定用開關(guān)k1和k0進(jìn)行顯示模式控制，可列出汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運行狀態(tài)的關(guān)系，如表1所示。表1. 汽車尾燈和汽車運行狀態(tài)開關(guān)控制運行狀態(tài)左尾燈右尾燈k1k0d4 d5 d6d1 d2 d300正常運行燈滅燈滅01右轉(zhuǎn)彎燈滅按d1 d2 d3順序循環(huán)點亮10左轉(zhuǎn)彎按d4 d5 d6順序循環(huán)點亮燈滅11臨時剎車所有的尾燈隨時鐘cp同時閃爍（2）汽車尾燈控制電路功能描述 在汽車左右轉(zhuǎn)彎行駛時由于3個指示燈被循環(huán)順序點亮，所以可用一個三進(jìn)制計數(shù)器的狀態(tài)控制譯碼器電路順序輸出高電平，按要求順序點亮三個

4、指示燈?？傻贸雒枋鲋甘緹鬱1、d2、d3、d4、d5、d6與開關(guān)控制變量k1、k0，以及時鐘脈沖cp之間關(guān)系的功能表如表2所示（表中0表示滅燈狀態(tài)，1表示燈亮狀態(tài)。 表2， 汽車尾燈控制器功能表開關(guān)控制三進(jìn)制計數(shù)器六個指示燈k1k0q1q2d6d5d4d3d2d 100/000000010000010001000010100000011000001000010100001010000011/cpcpcpcpcpcp（3）設(shè)計原理框圖 根據(jù)以上設(shè)計分析與功能描述，可以得出汽車尾燈控制器的結(jié)構(gòu)框圖，如下圖所示。.結(jié)合以上設(shè)計分析與功能描述，在原假設(shè)設(shè)計思路和夠想上，課得出汽車尾燈控制器的結(jié)構(gòu)框圖。

5、整個電路可由秒脈沖電路、開關(guān)控制電路、三進(jìn)制電路、譯碼與顯示驅(qū)動電路、尾燈狀態(tài)顯示五大模塊組成。3、 詳細(xì)模塊設(shè)計（）555定時器簡介：555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制rs觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時，則電壓比較器a1的反向輸出端的電壓為2/3vcc,則比較器a2的輸出為1，可使rs觸發(fā)置1.使輸出端out為1.如果闕值輸入端th的電壓大于2/3vcc，同時tr電壓大于1/3vcc，則a1輸出為1.a2輸出為0，可將rs觸發(fā)器置0.可使輸出為0電平。下圖為555定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳圖：用555制作脈沖發(fā)生器的原理圖 如果為由555定

6、時器構(gòu)成的多諧正當(dāng)器。接通電源后，電容c被充電，vc上升，當(dāng)vc上升到2/3vcc時，觸發(fā)器被復(fù)位，此時vo為低電平，電容c通過r2 和t放電，是下降。當(dāng)先降到/3vcc時，觸發(fā)器又被復(fù)位，翻轉(zhuǎn)為高電平，周期為：（） 開關(guān)控制模塊的設(shè)計設(shè)譯碼與顯示驅(qū)動電路的使能控制信號為和，與譯碼器74ls138的使能端e1相連，f與顯示驅(qū)動電路中與門的一個輸入端相連。由總體邏輯功能可知，e和f與開關(guān)控制變量k1和k0以及及時脈沖cp之間的關(guān)系如表3-1所示：表3-1開關(guān)控制變量與時鐘脈沖的關(guān)系根據(jù)表3-1可求出使能控制信號e和f的邏輯表達(dá)式為：根據(jù)e和f的邏輯表達(dá)式，可以畫出模式控制電路，如下圖所示： 開關(guān)

7、控制電路（3）、三進(jìn)制計數(shù)器模塊的設(shè)計三進(jìn)制計數(shù)器可用觸發(fā)器級聯(lián)構(gòu)成也可由集成計數(shù)器改造，考慮到穩(wěn)定性的關(guān)系，因此在電路的設(shè)計中我們選用十六進(jìn)制計數(shù)器74ls76芯片進(jìn)行改造來達(dá)到三進(jìn)制計數(shù)器。74ls76芯片引腳圖如下所示：由以上74ls76的功能表可知，當(dāng)把qa和qb輸入與非門，輸出端在clr端，即可以通過反饋清零的方法構(gòu)成三進(jìn)制計數(shù)器，即qa與qb實現(xiàn)00-01-10-00的循環(huán)計數(shù)，其電路構(gòu)造如下圖所示： 三進(jìn)制計數(shù)器原理圖（4）譯碼與顯示驅(qū)動模塊的設(shè)計 譯碼與顯示驅(qū)動電路的功能是：在開關(guān)控制電路輸出和三進(jìn)制計數(shù)器狀態(tài)的作用下，提供6個尾燈控制信號，當(dāng)譯碼驅(qū)動電路輸出的控制信號為低電平

8、時，相應(yīng)指示燈點亮。對于汽車尾燈電路如圖4-2所示，其顯示驅(qū)動電路由 6 個發(fā)光二極管和 6 個反相器構(gòu)成；譯碼電路由 3線-8線 譯碼器 74ls138 和 6 個與非門構(gòu)成。74ls138 的三個輸入端a2、al、a0分別接 s1、q1、q0，而 q1q0是三進(jìn)制計數(shù)器的輸出端。當(dāng) 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(yīng)的輸出端、 依次為 0 有效（、信號為“1”無效），即反相器 g1-g3 的輸出端也依次為 0，故指示燈 d1 d2 d3 按順序點亮示意汽車右轉(zhuǎn)彎。若上述條件不變，而 s1=1，則 74ls138 對應(yīng)的輸出端

9、、依次為0有效，即反相器 g4 - g6 的輸出端依次為 0，故指示燈d4 d5 d6 按順序點亮，示意汽車左轉(zhuǎn)彎。當(dāng) g = 0，a = 1 時，74ls138 的輸出端全為1，g6 - g1 的輸出端也全為1，指示燈全滅；當(dāng)g = 0，a = cp 時，指示燈隨 cp 的頻率閃爍。 （5）、尾燈狀態(tài)顯示模塊的設(shè)計 如圖（3-1）所示，其顯示驅(qū)動電路由6個發(fā)光二極管和6個反相器構(gòu)成：汽車正常運行時指示燈d1-d6全滅；右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個指示燈d3-d6按右循環(huán)順序點亮；左轉(zhuǎn)彎時左側(cè)三個指示燈d1-d3按左循環(huán)順序點亮；臨時剎車時所有指示燈同時隨cp頻率閃爍。其電路圖如下： 尾燈顯示電路四、總結(jié) 通過一周來的課程設(shè)計實踐，主要有以下幾點總結(jié)和體會：這次設(shè)計是通過查閱各種資料、與同學(xué)討論以及獨立思考設(shè)計出來的。在設(shè)計過程中，用到了本學(xué)期所學(xué)過的同步計數(shù)器74ls161和譯碼器74ls138.因此，對他們的功能和運用有了更深一步的了解。同時通過multisim軟件對電路進(jìn)行模擬仿真，從而使設(shè)計結(jié)果得到了驗證。通過這次課程設(shè)計環(huán)節(jié)，了解到模擬電路和數(shù)字電路之間的聯(lián)系，對單元功能電路的理解和運用能力有了一定的提高。將理論與實踐相結(jié)合，只是的價值才會真正體現(xiàn)出來。但將所學(xué)的知識合理有效的應(yīng)用于實踐中，是很艱難的。但是面對困難我們要有勇氣和執(zhí)著。一開始接觸這個實驗