汽车尾灯控制电路设计_1.pdf

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1、课程设计汽车尾灯控制电路设计 一、实验目的：熟悉常用芯片的使用，掌握时序逻辑电路和组合逻辑电路的分析方法，培养设计能力。二、设计要求：假设汽车尾部左右两侧各有 3 个指示灯（用发光二极管代替），应使指示灯达到三个要求：a、汽车正常运行时指示灯全灭；b、右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧 3 个指示 灯按左循环顺序点亮。c、临时刹车时所有指示灯同时闪烁。三、设计步骤：（1）列出尾灯与汽车运行状态表 表 1 尾灯和汽车运行状态关系表 开关控制 运行状态 左尾灯 右尾灯 S1 S2 D1 D2 D3 D4 D5 D6 0 0 正常运行 灯灭 灯灭 0 1 右转弯 灯灭 按 D4

2、D5 D6顺序循环点亮 1 0 左转弯 按 D3 D2 D1顺序循环点亮 灯灭 1 1 临时刹车 所有的尾灯随时钟 CP 同时闪烁（2）设计总体框图 由于汽车左转弯时，三个灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码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（S1、S2、CP、Q1、Q0）的关系，即逻辑功能表如表 2 所示（表中 0 表示灯灭状态，1 表示灯亮状态）。表 2 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 S2 Q1 Q0 D1D2D3 D4D5D6 0 0 X X 000 000 0 1 0 0 0 1 1 0 00

3、0 100 000 010 000 001 1 0 0 0 0 1 1 0 001 000 010 000 100 000 1 1 X X CPCPCP CPCPCP 由表 2 得出总体框图，如图 1 所示：图 1 汽车尾灯控制电路原理框图（3）设计单元电路 三进制计数器电路可由双 JK 触发器 74LS76 构成。图 2 三进制计数器电路图 采用 CP 下降沿触发的 JK 触发器，当 CP 由 1 跳变为 0 时，触发器的输出依据 J 和 K的状态而定。表 3 为 J-K 触发器的状态表。表 3 J-K 触发器的状态表 J K 1nQ 说明 0 0 1 1 0 1 0 1 nQ 0 1 nQ

4、 输出状态不变 同 J 端状态 同 J 端状态 输出状态翻转 由双 JK 组成的三进制计数器的逻辑功能表如表2。汽车尾灯电路如图 3 所示，其显示驱动电路由 6 个发光二极管和 6 个反相器构成，开关控制电路 显示、驱动电路 译码电路 三进制计数器 尾灯电路 S1 S2 1J 1K 1Q 1Q 2J 2K 2Q 2Q 74LS76“1”“1”CP Q0 Q1 74LS76 译码电路由 38 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出端。当 S11，S20 时，使能信号 AG1，计数器的状

5、态为 00，01，10 时，74LS138 对应的输出端0Y、1Y、2Y依次为 0 有效（3Y、4Y、5Y信号为“1”无效），即反相器 G1G3的输出也依次为 0，故指示灯 D3D2D1按顺序点亮示意汽车左转弯。若上述条件不变，而 S10，S21 时，则 74LS138对应的输出端4Y、5Y、6Y依次为 0 有效，即反相器 G4G6的输出端依次为 0，故指示灯D4D5D6按顺序点亮示意汽车右转弯。当 G0，A1 时，74LS138 的输出端全为 1，G1G6的输出端也全为 1，指示灯全灭；当 G0,A=CP 时，指示灯随 CP 的频率闪烁。图 3 尾灯电路 开关控制电路。设 74LS138 和

6、显示驱动电路的使能端信号分别为 G 和 A，根据总体逻辑功能表分析及组合得 G、A 与给定条件（S1、S2、CP）的真值表，如表 4 所示，由表4 结果整理得逻辑表达式为：21SSG CPSSSSCPSSSSA21212121 由上式得开关控制电路，如图 4 所示。1 1 1 1 1 1 Y1 Y1 Y0 Y4 Y5 Y6 AG2 BG2 74LS138 G1 A2 A1 A0 三进制 计数器 2006 D1D6 G1G6 74LS04 G7G12 74LS00 A G 1 2 5 1 3 4 6 7 8 9 10 11 12 CP+5V 表 4 S1、S2、CP 与 G、A 逻辑功能表 开关

7、控制 CP 使能信号 S1 S2 G A 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 CP 0 CP 图 4 开关控制电路（4）设计汽车尾灯总体电路 =1 1 S1 S2+5v+5v G A CP 74LS86 74LS00 74LS10 附录：芯片功能及引脚介 G16 G15 5V 1 1 1 1 1 1 Y2 Y1 Y0 Y4 Y5 Y6 AG2 74LS138 G1 BG2 2006 D1D6 G1G6 74LS04 G7G12 74LS00 1 2 5 1 3 4 6 7 8 9 +5V 1J 1K 1Q 1Q 2J 2K 2Q“1”“1”Q0 Q1 74LS76 A G&1 2Q G13 G14 5V CP G13G14 74LS00 G16G17 74LS10 G17 A2 A1 A0 G15 74LS86 S2 S1 74LS00 四 2 输入与非门 74LS04 六反相器 74LS76 双 JK 触发器 74LS10 三输入与非门 74LS86 四2 输入异或门 74LS138 38 译码器