数字电路课程设计汽车尾灯控制电路设计.doc
【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流数字电路课程设计汽车尾灯控制电路设计.精品文档.汽车尾灯控制电路的设计目 录1.设计任务和设计要求11.1设计任务11.2设计要求12. 设计原理与总体框图13.单元电路设计23.1三进制计数器33.2汽车尾灯控电路33.3开关控制电路43.4时钟产生电路54.汽车尾灯总体电路55.试验方案及体会76.器件清单77.参考文献121.设计任务和设计要求1.1设计任务设计一个汽车尾灯控制电路。汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。当接通左转、右转、刹车和检查时，指示灯按照指定要求闪烁。1.2设计要求设汽车尾灯左右两侧各有3个指示灯（用发光管模拟）。要求是：（1）汽车正常行驶时，尾灯全部熄灭。（2）当汽车左转弯时，右侧3个指示灯按左循环点亮。（3）当汽车右转弯时，左侧3个指示灯按右循环点亮。（4）临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。（5）选择电路方案，完成对确定方案的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。制作实际运行装置。表1.1尾灯和汽车运行状态关系表开关S1 S0运行状态左尾灯D4D5D6右尾灯D1D2D30 0正常灯灭灯灭0 1右拐灯灭按D1D2D3顺序循环点亮1 0左拐按D4D5D6顺序循环点亮灯灭1 1刹车所有灯随脉冲闪烁2. 设计原理与总体框图根据设计的基本要求，汽车左或右转弯时 , 三个指示灯循环点亮 , 所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件 (SI 、S0 、 CP 、 Q1 、 Q0 )的关系 , 即逻辑功能表如表2.1所示 ( 表中0表示灯灭状态 ,1表示灯亮状态 ) 。表2.1.汽车尾灯控制逻辑功能表开关控制三进制计数器六个指示灯S1 S0Q1 Q0D6 D5 D4D1 D2 D30 0× ×0 0 00 0 00 10 00 11 00 0 00 0 00 0 01 0 00 1 00 0 11 00 00 11 00 0 10 1 01 0 00 0 00 0 00 0 01 1× ×CP CP CPCP CP CP 根据表1.1可以得出原理框图，如图2.1所示。图2.1 汽车尾灯控制电路原理图3.单元电路设计3.1三进制计数器三进制计数器可由双JK触发器74LS76构成，其连接电路如图3.1所示。图3.1 三进制计数器电路3.2汽车尾灯控电路汽车尾灯尾灯电路如图3.2示，其显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器构成；译码电路由3-8线译码器74LS138和6个与非门构成。74LS138的三个输入端A2、A1、A0、分别接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三进制计数器的输入端，而Q1 Q0是三进制计数器的输出端，当S1=0、使能信号A=G=1，计数器的状态为00，01，10时74LS318对应的输出端、依次为0有效（、信号为“1”无效），即反相器G1G3的输出 端也依次为0，故指示灯D1D2D3按顺序点亮示意汽车右转弯，若上述条件不变，而S1= 1，则74LS318对应的输出端、依次为0有效，即反相器G4 G6输出端依次为0，故指示灯D4 D5 D6按顺序点亮，示意汽车左转弯，当G=0，A=1时，74LS138的输出端全为1，G6G1的输出端也全为1，指示灯全灭灯；当G=0，A=CP时指示灯随CP的频率闪烁，示意汽车刹车。图3.2 尾灯电路3.3开关控制电路设74LS138和显示器驱动电路的使能端信号分别为G和A ，根据总体功能表分析及组合得G、A与给定条件（S1、S0、CP）的真值表，如表3.1所示。表3.1 S1、S0、CP与G、A逻辑功能表开关控制CP使能信号S1 S0×G A00×0101×1110×1111 CP0CP由表3.1经过整理得逻辑表达式为 G = S1S0由上式得开关控制电路，如图3.3示。图3.3 开关控制电路3.4时钟产生电路时钟产生电路由555定时器构成的多谐振荡器组成，其电路如图3.4所示。它的输出信号频率为：f=1.43/(R1+R2)/C 。取R1= 15k R2=68k C=10F，则输出信号为1Hz（周期为1s）。图3.4 时钟产生电路4.汽车尾灯总体电路汽车尾灯控制电路原理图,如图4.1所示.4.1 汽车尾灯控制电路总体电路当S1=0、使能信号A=G=1，计数器的状态为00，01，10时74LS318对应的输出端、依次为0有效（、信号为“1”无效），即反相器G1G3的输出 端也依次为0，故指示灯D1D2D3按顺序点亮示意汽车右转弯，若上述条件不变，而S1= 1，则74LS318对应的输出端、依次为0有效，即反相器G4 G6输出端依次为0，故指示灯D4 D5 D6按顺序点亮，示意汽车左转弯，当G=0，A=1时，74LS138的输出端全为1，G6G1的输出端也全为1，指示灯全灭灯；当G=0，A=CP时指示灯随CP的频率闪烁，即为刹车信号。5.试验方案及体会对照电路图进行组装,发现空间布局很重要。布局得好,可以节省大量电线,且可以省去不少接线麻烦。可以提高了系统的可靠性。接线完毕，发现不能实现全部的功能（只有刹车时的功能）。经检查，发现连线没有错误，疑为接触不良所致。仔细检查接点，终于解决了问题。电路终于能实现了指定的功能。课题设计综合运用了组合逻辑电路和时序逻辑电路的知识。进一步巩固了所学知识，锻炼了动手能力，以及将理论知识用于实际的能力。此次设计，还让我们学习了用计算机作图的能力；搜索资料的能力。在设计过程中，团队成员相互合作，相互交流经验。尽管成功的作出来了，我仍觉得还有很大的改进余地。6.器件清单6.1所需器件如表6.1所示，另外还需要导线若干和实验电路板一个表6.1器件清单表元件名称规格及用途数量74LS138译码器174LS76触发器174LS86异或门174LS00二输入与非门274LS04反相器274LS10三输入与非门1555定时器产生1000Hz脉冲1电阻2006电阻1k2电容0.01u F1电容0.01u F ,10u F各1个电阻10k,100k各1个发光二极管尾灯6开关充当S0和S116.2集成芯片管脚图6.2.1 74138管脚图和功能表，如图6.1和表6.2所示。图6.1 74LS138管脚图6.2.2 74LS86管脚图，如图6.2所示。图6.2 74LS86管脚图6.2.3 74LS76管脚图和功能表，如图6.3和表6.3所示。图6.3 74LS76管脚图6.2.4 555定时器管脚图和功能表，如图6.4和表6所示。图6.4 555定时器管脚图1脚(CND)地 2脚()低电平触发(<+1/3Vcc) 3脚(OUT)输出端4脚()复位端(不用时接Vcc )5脚(C-U)电压控制端，可改变上、下触发电位，不使用时通过0.01uF电容接到地。 6脚(TH)高电平触发( >+2/3Vcc)7脚(DIS)放电端 8脚(Vcc)电源端(Vcc=5V18V)表6.4 555定时器功能表THOUTDISXXLL导通HL导通H不变不变XHH截止7.参考文献1康华光主编.电子技术基础（数字部分）.北京：高等教育出版社，20002李银华主编.电子线路设计指导北京：北京航空航天大学出版社，20053刘华军主编.电子技术实验教程.北京：电子工业出版社，20054何伟主编.现代数字系统实验及设计.重庆：重庆大学出版社，20065黄继昌等主编.数字集成电路应用300例.北京：人民邮电出版社，2001
