廣東工業(yè)大學(xué)-電子技術(shù)實(shí)踐報(bào)告-汽車尾燈

課程設(shè)計(jì)課程名稱電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐題目名稱汽車尾燈控制器學(xué)生學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)班級(jí)13級(jí)自動(dòng)化1班學(xué)號(hào)3213000850學(xué)生姓名洪東妮指導(dǎo)教師楊健2023年11月27日廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目名稱汽車尾燈控制器學(xué)生學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)班級(jí)13級(jí)自動(dòng)化班姓名學(xué)號(hào)一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容二、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排序號(hào)設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容地點(diǎn)起止日期1QuartusII入門學(xué)習(xí)，熟悉設(shè)計(jì)流程實(shí)2-2142進(jìn)一步學(xué)習(xí)QuartusII，了解各設(shè)計(jì)任務(wù)及其要求實(shí)2-2143通過(guò)查閱資料，獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)，提交紙質(zhì)電路原理圖草稿實(shí)2-2144在QuartusII和DE2板上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)2-2145演示和驗(yàn)收實(shí)2-2146完成設(shè)計(jì)報(bào)告五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)發(fā)出任務(wù)書日期：2023年6月25日指導(dǎo)教師簽名：方案完成日期：2023年11月27日基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章：主管院長(zhǎng)簽章：摘要本課程設(shè)計(jì)是一個(gè)汽車尾燈控制器的題目。通過(guò)74LS194雙向移位存放器及與非門電路實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)要求，完成仿真后，用實(shí)驗(yàn)開發(fā)板DE2的指示燈模擬實(shí)現(xiàn)汽車尾燈的顯示情況以反映汽車行駛情況：正常向前行駛，右轉(zhuǎn)彎，左轉(zhuǎn)彎，剎車。利用電子器件設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈控制器，汽車左右尾燈各有三個(gè)指示燈，當(dāng)控制開關(guān)S1,S0的狀態(tài)為“00〞時(shí)，汽車尾燈的右尾燈D1D2D3與左尾燈D4D5D6都不亮，表示汽車正常向前行駛。當(dāng)S1,S0的狀態(tài)為“01〞時(shí)，那么汽車的右尾燈D1D2D3依次循環(huán)閃爍，左尾燈都不亮，表示汽車即將右轉(zhuǎn)彎。當(dāng)S1,S0的狀態(tài)為“10〞時(shí)，那么汽車的左尾燈D4D5D6依次循環(huán)閃爍，右尾燈都不亮，表示汽車即將左轉(zhuǎn)彎。當(dāng)S1,S0的狀態(tài)為“11〞時(shí)，那么汽車的左右尾燈D4D5D6和D1D2D3都同時(shí)依次循環(huán)閃爍，表示汽車正在剎車。本課程設(shè)計(jì)是為了培養(yǎng)我們的獨(dú)立思考能力、電路設(shè)計(jì)分析能力及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，讓我們復(fù)習(xí)掌握數(shù)字實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和調(diào)試的方法，提高我們的分析，解決問(wèn)題的能力。關(guān)鍵詞：汽車尾燈、74LS194、DE2、QuartusII目錄1設(shè)計(jì)任務(wù)目的與要求11.1設(shè)計(jì)任務(wù)目的11.2設(shè)計(jì)任務(wù)要求12模塊及其原理介紹12.174LS194雙向以為存放器工作原理12.2D觸發(fā)器工作原理23設(shè)計(jì)方案23.1設(shè)計(jì)思想23.2設(shè)計(jì)框圖33.3設(shè)計(jì)流程圖33.4原理圖44實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析44.1仿真分析44.2DE2板測(cè)試步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象54.3結(jié)果分析65結(jié)論與問(wèn)題討論65.1實(shí)訓(xùn)心得6參考文獻(xiàn)71設(shè)計(jì)任務(wù)目的與要求1.1設(shè)計(jì)任務(wù)目的利用各種器件設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈控制器。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)要求汽車左右尾燈各有三個(gè)指示燈，當(dāng)控制開關(guān)S1,S0的狀態(tài)為“00〞時(shí)，汽車尾燈的右尾燈D1D2D3與左尾燈D4D5D6都不亮，表示汽車正常向前行駛。當(dāng)S1,S0的狀態(tài)為“01〞時(shí)，那么汽車的右尾燈D1D2D3依次循環(huán)閃爍，左尾燈都不亮，表示汽車即將右轉(zhuǎn)彎。當(dāng)S1,S0的狀態(tài)為“10〞時(shí)，那么汽車的左尾燈D4D5D6依次循環(huán)閃爍，右尾燈都不亮，表示汽車即將左轉(zhuǎn)彎。當(dāng)S1,S0的狀態(tài)為“11〞時(shí)，那么汽車的左右尾燈D4D5D6和D1D2D3都同時(shí)依次循環(huán)閃爍，表示汽車正在剎車。尾燈與汽車運(yùn)行狀態(tài)控制表開關(guān)控制運(yùn)行狀態(tài)左尾燈D4D5D6右尾燈D1D2D3S1S000正常運(yùn)行燈滅燈滅01右轉(zhuǎn)彎燈滅按D1D2D3順序循環(huán)點(diǎn)亮10左轉(zhuǎn)彎按D4D5D6順序循環(huán)點(diǎn)亮燈滅11臨時(shí)剎車所有尾燈隨時(shí)鐘CP同時(shí)閃爍2模塊及其原理介紹74LS194雙向以為存放器工作原理74LS194移位存放器中的數(shù)據(jù)可以在移位脈沖作用下一次逐位右移或左移，數(shù)據(jù)既可以并行輸入、并行輸出，也可以串行輸入、串行輸出，還可以并行輸入、串行輸出，串行輸入、并行輸出。1.當(dāng)去除端〔CLEAR〕為低電平時(shí)，輸出端〔QA－QD〕均為低電平。2.當(dāng)工作方式控制端〔S0、S1〕均為高電平時(shí)，在時(shí)鐘〔CLOCK〕上升沿作用下，并行數(shù)據(jù)〔A－D〕被送入相應(yīng)的輸出端QA－QD。此時(shí)串行數(shù)據(jù)〔DSR、DSL〕被禁止。3.當(dāng)S0為高電平、S1為低電平時(shí)，在CLOCK上升沿作用下進(jìn)行右移操作，數(shù)據(jù)由DSR送入。4.當(dāng)S0為低電平、S1為高電平時(shí)，在CLOCK上升沿作用下進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)由DSR送入。5.當(dāng)S0和S1均為低電平時(shí)，CLOCK被禁止。對(duì)于54〔74〕194，只有當(dāng)CLOCK為高電平時(shí)S0和S1才可改變。D觸發(fā)器工作原理負(fù)跳沿觸發(fā)的主從觸發(fā)器工作時(shí)，必須在正跳沿前參加輸入信號(hào)。如果在CP高電平期間輸入端出現(xiàn)干擾信號(hào)，那么就有可能使觸發(fā)器的狀態(tài)出錯(cuò)。而邊沿觸發(fā)器允許在CP觸發(fā)沿來(lái)到前一瞬間參加輸入信號(hào)。這樣，輸入端受干擾的時(shí)間大大縮短，受干擾的可能性就降低了。邊沿D觸發(fā)器也稱為維持-阻塞邊沿D觸發(fā)器。SD和RD接至根本RS觸發(fā)器的輸入端，它們分別是預(yù)置和清零端，低電平有效。當(dāng)SD=0且RD=1時(shí),不管輸入端D為何種狀態(tài)，都會(huì)使Q=1，Q=0，即觸發(fā)器置1；當(dāng)SD=1且RD=0時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)為0,SD和RD通常又稱為直接置1和置0端。電路結(jié)構(gòu):該觸發(fā)器由6個(gè)與非門組成，其中G1和G2構(gòu)成根本RS觸發(fā)器。3設(shè)計(jì)方案3.1設(shè)計(jì)思想根據(jù)開關(guān)控制的狀態(tài)和燈的數(shù)目及控制要求，用兩塊74LS194分別控制D1D2D3和D4D5D6，當(dāng)S1和S0為0時(shí)，將兩塊74LS194的清零端輸入為零到達(dá)將芯片的輸出置零的目的；當(dāng)S1、S2不同時(shí)為0和1時(shí)，到達(dá)分別控制的燈的亮滅；當(dāng)S1、S2同時(shí)為1時(shí)，將它們與clock通過(guò)與門連接到六個(gè)燈便可到達(dá)六個(gè)燈同時(shí)閃爍的要求。3.2設(shè)計(jì)框圖74LS194信號(hào)輸入端S0，S174LS194信號(hào)輸入端S0，S1時(shí)鐘CLK與門電路信號(hào)輸出分頻電路時(shí)鐘CLK與門電路信號(hào)輸出分頻電路3.3設(shè)計(jì)流程圖查找資料查找資料設(shè)計(jì)方案、原理圖設(shè)計(jì)方案、原理圖翻開quartusII翻開quartusII軟件及設(shè)置相關(guān)參數(shù)輸入輸入原理圖編譯、仿真編譯、仿真修改原理圖下載到DE2版上并驗(yàn)證修改原理圖下載到DE2版上并驗(yàn)證編寫編寫設(shè)計(jì)報(bào)告3.4原理圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析4.1仿真分析4.2DE2板測(cè)試步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證步驟驗(yàn)證現(xiàn)象教師評(píng)價(jià)令s0=0且s1=0所有指示燈都不亮優(yōu)令s0=1且s1=0表示右尾燈的指示燈D1D2D3依次循環(huán)閃爍令s0=0且s1=1表示左尾燈的指示燈D4D5D6依次循環(huán)閃爍令s0=1且s1=1表示左右尾燈的指示燈隨著時(shí)鐘CLK一起全部同時(shí)閃爍實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)圖：右尾燈循環(huán)閃爍左尾燈循環(huán)閃爍六個(gè)燈全部同時(shí)閃爍4.3結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與課程設(shè)計(jì)要求一致，本實(shí)驗(yàn)到達(dá)控制汽車尾燈的所有運(yùn)行狀態(tài)的要求，設(shè)計(jì)合格。5結(jié)論與問(wèn)題討論5.1實(shí)訓(xùn)心得〔1〕實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)此次實(shí)踐，我知道了所學(xué)的知識(shí)要如何運(yùn)用，對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)有個(gè)很好的總結(jié)運(yùn)用并對(duì)以后的學(xué)習(xí)更加明確方向和了解自己所欠缺的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)quartus和DE2板有了更加深入的了解。〔2〕以往都是理論的學(xué)習(xí)，以為理論搞定之后，實(shí)際情況就會(huì)很理想，經(jīng)過(guò)把整個(gè)實(shí)踐流程都做完之后，我發(fā)現(xiàn)理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以我們還必須從理論出發(fā)，走到實(shí)踐中去。〔3〕通過(guò)自學(xué)，查閱資料，了解了74LS194芯片的功能及工作原理。并且在這個(gè)過(guò)程中，我學(xué)會(huì)了怎么去自學(xué)，到達(dá)了不單單學(xué)習(xí)這件芯片的知識(shí)，而是學(xué)習(xí)一類方法的效果?！?〕這次的實(shí)訓(xùn)，既讓我體會(huì)到了個(gè)人能力的缺乏，也讓我感受到了團(tuán)隊(duì)的力量?！?〕這次實(shí)訓(xùn)，讓我復(fù)習(xí)了模電、數(shù)電的知識(shí)，讓我對(duì)這兩門課有更一深層次的了解，再次驗(yàn)證了溫故而知新的道理。參考文獻(xiàn)[1]江國(guó)強(qiáng)