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    电子技术课程设计---汽车尾灯设计.doc

    • 资源ID:61377389       资源大小:762.50KB        全文页数:9页
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    电子技术课程设计---汽车尾灯设计.doc

    数字电子技术课程设计题目:汽车尾灯控制班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师: 完成时间: 汽车尾灯控制电路一设计任务设计一个汽车尾灯控制电路,用6个发光二极管模拟汽车尾灯,即左尾灯(L1-L3)3个发光二极管;右尾灯(R1-R3)3个发光二极管。用两个开关分别控制左转弯尾灯显示和右转弯尾灯显示。当左转弯开关KL打开时,左转弯尾灯显示的3个发光二极管按右循环规律(L1L2L3L2L3L3全灭)显示。同样,当右转弯开关KR被打开时,右转弯尾灯与左转弯灯相同规律显示,但方向相反(R1R1R2R1R2R3全灭R1)。 图1 左转弯显示规律图二、设计条件本设计基于数字电子技术基础实验,通过自行设计电路图并在电脑上利用Multisim软件进行仿真。三、设计要求及原理本课程设计分为实际设计与虚拟仿真两个环节。根据以上要求,要实现当左转弯开关KL打开时,左转弯尾灯显示的3个发光二极管按右循环规律(L1L2L3L2L3L3全灭L1L2L3)显示,如图1。同样,当右转弯开关KR被打开时,右转弯尾灯与左转弯灯相同规律显示,但方向相反。当KR和KL同时按下时,L1L2L3和R1R2R3均按时钟闪烁。可先用74138对开关信号译码来产生高低电平,再用74163来计数,最后把产生的数用逻辑器件来实现上述要求。根据不同的状态,绘制汽车尾灯和汽车运行状态表如下;开关控制汽车运行状态右转尾灯左转尾灯 KR KLR1R2R3L1L2L3 0 0正常运行灯灭灯灭 0 1左转弯灯灭L1L2L3L2L3L3全灭L1L2L3 1 0右转弯R1R1R2R1R2R3全灭R1灯灭 1 1不正常随时钟闪烁随时钟闪烁开关控制电路译码器74138显示驱动电路计数电路74163L1L2L3 R1R2R3由555定时器产生方波图2 汽车尾灯控制电路设计总体框图四、设计内容(一).分步设计: 1时钟信号源(CLK)设计:设计说明: 在本次实验中,汽车尾灯的闪烁快慢要由计数器74163产生的数的快慢来决定,即与时钟CLK的频率有关。在本次设计中,我想利用555定时器产生0.5kHZ的方波。设计计算公式: 高电平时间: 低电平时间: 设计最后图形如图(3): 图(3).仿真波形以及连接图形如图(4): 如图(3)所示为在Multisim里仿真时的实际连接电路。其中端口out为输出端,使用的时候只要将CLK接OUT即可。555定时仿真结果图形如图(4)所示: 图(4)分析:根据图(4)分析结果,与预期结果一直,故设计正确。2主电路设计: 设计说明:本实验是用开关KR和KL来控制左转弯灯L1L2L3和右转弯灯R1R2R3的变化,当左转弯开关KL打开时,左转弯尾灯显示的3个发光二极管按右循环规律(L1L2L3L2L3L3全灭L1L2L3)显示,如图1。同样,当右转弯开关KR被打开时,右转弯尾灯与左转弯灯相同规律显示,但方向相反。当KR和KL同时按下时,L1L2L3和R1R2R3均按时钟闪烁。故首先要设计好开关控制电路,然后用74138译码使其产生高低电平,再用74163来计数,最后把产生的数用逻辑器件来实现上述要求。开关控制电路的设计,用两个开关来控制,KLKR均打开时74138的输入端ABC=000,KL打开时ABC=100,KR打开时ABC=010,KL和KR同时打开时ABC=100=110。故通过74138译码后产生低电平的端口是:KLKR=00时,74138的输出端均为高电平;KLKR=10时,Y1=0;KLKR=01时,Y2=0;KLKR=11时,Y3=0。计数电路的设计,用十进制计数器74163来完成。把Y1和Y2相或以后接使能端EP 和ET,当KL、KR其中一个闭合时,74163就开始计数,又在它的输出端加一反向器,并且想实现计数方式为:111,110,101,100,111,一直循环下去。要实现循环计数可在100时把QB和BC相或以后接到CR端。显示驱动电路的设计,要想实现当KL闭合时,74163输出111时,灯全亮;输出110时,L1L2亮;输出101时,L1亮;输出100时,全灭,然后循环。KR闭合时,实现相似的结果。当KR,KL同时闭合时,要求灯依时钟信号闪亮。根据此目的,可进行如下设计:在控制L1L2L3时,输出信号均与Y0想与,同样在控制R1R2R3时,输出信号均与Y2相与,在实现随时钟显示时,可以把时钟信号与Y3相与以后,在与以上的信号相或后加到LED灯上。现在关键是要实现信号的转换,111时全亮;110时L1L2亮;101时,把QB和QC相与后加到QC上,L1亮;100时,把刚才的或值与QA相与后加到QA上,故灯全灭。主电路的仿真: 分步仿真:(1) 开关控制电路仿真。在Multisim下(以下的仿真都是在这个软件下,并且都是功能仿真)的仿真的电路图和波形。 开关控制电路仿真电路(2)汽车左转弯的仿真。在Multisim下的仿真的电路图和波形。.左转弯仿真电路.左转弯仿真波形 仿真波形分析:如图所示当KLKR=10时候,L1L2L3变化顺序为:111 011 001 000 111,由于输出为高电平时LED灯亮,所以尾灯的点亮方式为:L1L2L3L2L3L3全灭L1L2L3KLKR =00的时候,所有灯熄灭与实际相符合,所以正确。 (3)汽车左右转弯仿真。左右转弯仿真电路.左右转弯仿真波形波形分析:根据图有当KLKR =01时候,R3R2R1变化顺序为:000 001 011 111 000,所以尾灯的点亮方式为:R3R2R3R1R2R3全灭R3;KLKR =01的时候,L1L2L3全灭;经过分析与实际相符合,所以仿真正确。.KLKR全按下时的仿真 仿真电路图见图(5)设计的最后原理图; 仿真波形图如下: KLKR全按下时的仿真波形图波形分析:根据图有当KLKR =11时候,L1L2L3,R1R23R3电平的变化均随时钟 的变化相同,故时亮时灭。经过分析与实际相符合,所以仿真正确。 (二).总体设计: 1.设计后最终的原理图:图(5)设计后最终的原理图五.设计总结本次设计是通过查阅各种资料思考做出来的,在设计的过程中我想用Multisim软件进行仿真。但是对于输入脉冲CLK的频率较小,我们又必须设计一个频率较小的方波源,可以利用555定时器构成,于是我又自己设计一个方波源。但是设计好方波源后我们必须仿真看是否正确,于是就用到了Multisim进行仿真。这次我设计的功能都是逐一增加的,首先实现老师给我们提示的文档上面的功能,然后增加一定的功能。 设计中的优点: 基本实现了汽车在运行时候尾灯点亮方式的各种情况。 设计中的不足: 由于在行车的时候都是用开关控制的,所以每一个开关应该有一个消除机械振动的装置,可以利用基本RS触发器来实现。在设计中可以再多用一个74161来做,从而简化电路图。所以如果在时间允许的条件下可以对这一系列的不足进行解决,从而是整个系统更加可靠。六选用教材及参考书教材:数字电子技术基础阎石,高等教育出版社参考书:Multisim使用手册,电脑辅助电路设计

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