汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)

1、 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課程設(shè)計(jì)名稱：數(shù)字邏輯電路系 別： 三系 學(xué)生姓名： 趙亞玲 班 級： 13計(jì)本一班 學(xué) 號： 20130303136 成 績： 指導(dǎo)教師： 秦玉龍 開課時間： 2014-2015 學(xué)年第一學(xué)期一、設(shè)計(jì)題目二、設(shè)計(jì)要求：三、總體方案：四、在設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及解決方法五、對本設(shè)計(jì)的意見建議：六、參考文獻(xiàn)一、設(shè)計(jì)題目： 汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)要求： 假設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有3個指示燈（可用實(shí)驗(yàn)箱上的電平指示二極管模擬）a)汽車正常運(yùn)行時指示燈全滅;b)右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮;c)左轉(zhuǎn)彎時左側(cè)3個指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮;d)臨時剎車時所有指示燈同時

2、閃爍; 三、總體方案：1、汽車尾燈控制電路方框圖由脈沖產(chǎn)生電路、顯示驅(qū)動電路、譯碼電路（38譯碼器）、計(jì)數(shù)電路（三進(jìn)制計(jì)數(shù)器）、開關(guān)控制電路五個模塊如圖1所示連接。顯示、驅(qū)動電路開關(guān)控制電路譯碼電路 尾燈電路三進(jìn)制計(jì)數(shù)器 A1 A2 圖1-12、尾燈與汽車運(yùn)行狀態(tài)如表1所示（0表示開關(guān)閉合，1表示開關(guān)斷開） 汽車尾燈和汽車運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系）開關(guān)控制運(yùn)行狀態(tài)左尾燈右尾燈A1 A0L1 L2 L3R1 R2 R30 0正常運(yùn)行燈 滅燈 滅0 1右轉(zhuǎn)彎燈 滅按L1 L2 L3順序循環(huán)點(diǎn)亮1 0左轉(zhuǎn)彎按R1 R2 R3順序循環(huán)點(diǎn)亮燈 滅1 1臨時剎車所有的尾燈隨時鐘CP同時閃爍表13、由于汽車左右轉(zhuǎn)彎時對

3、應(yīng)3個指示燈循環(huán)亮，將6個指示燈連到譯碼器輸出端，通過改變譯碼器的輸入，使譯碼器順序輸出低電平，燈循環(huán)亮。每次都是3個燈亮，意味著汽車左轉(zhuǎn)彎或是右轉(zhuǎn)彎時譯碼器的輸出始終在3種狀態(tài)之間循環(huán)，因此考慮設(shè)計(jì)一個三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其輸出端連到譯碼器的輸出端，從而控制尾燈按要求點(diǎn)亮。開關(guān)控制三進(jìn)制計(jì)數(shù)器六個指示燈A1 A2 Q1 Q0 L1 L2 L3 R1 R2 R3 0 0 X X 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0

4、0 0 1 1 X X CP CP CP CP CP CP汽車尾燈控制邏輯功能表2： 4、汽車尾燈控制電路原理框圖： 顯示、驅(qū)動電路開關(guān)控制電路譯碼電路 尾燈電路三進(jìn)制計(jì)數(shù)器 A1 A2 圖1-25、設(shè)計(jì)單元電路：（1）三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路。由JK觸發(fā)器74112構(gòu)成，可根據(jù)表1.1進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）汽車尾燈電路。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3-8線譯碼器74138和6個與非門構(gòu)成。74LS138的三個輸入端C、B、A分別接A1、Q2、Q1，而Q2Q1是三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端。當(dāng)A1=0、使能信號A=G1=1，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位00,01,10時，74138對應(yīng)的輸出端Y0非

5、，Y1非，Y2非依次為0有效（Y3非，Y4非，Y5非信號為“1”無效），即反相器G1G3的輸出端也依次為0，故指示燈R1R2R3按順序點(diǎn)亮示意汽車左右轉(zhuǎn)彎。若上述條件不變，而A1=1，則74LS138對應(yīng)的輸出端Y4非、Y5非、Y6非依次為0有效，即反相器G4G6的輸出端依次為0，故指示燈L1L2L3按順序點(diǎn)亮，示意汽車左轉(zhuǎn)彎。當(dāng)G1=0，A=1時，74LS138的輸出端全為1，G6G1的輸出端也全為1，指示燈全滅；當(dāng)G1=0，A=CP時，指示燈隨CP的頻率閃爍。（3）開關(guān)控制電路。設(shè)74LS138和顯示驅(qū)動電路的使能端信號分別為G和A，根據(jù)總體邏輯功能表分析及組合得G、A與給定條件（A2、A

6、1、CP）的真值表，如表3所示，由此表經(jīng)過整理的邏輯表達(dá)式為 G=A2A1開關(guān)控制 CP使能信號 S1 S0 G A 0 0 X 0 1 0 1 X 1 1 1 0 X 1 1 1 1 CP 0 CP表3a 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)： 計(jì)數(shù)器采用JK觸發(fā)器來構(gòu)成，由于是三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，輸出有兩位，選用一片雙J-K觸發(fā)器74112，設(shè)計(jì)為加法計(jì)數(shù)。 即三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路圖為： b 尾燈電路設(shè)計(jì)： 汽車尾燈電路譯碼電路由74138譯碼器和6個與非門構(gòu)成，顯示驅(qū)動電路由6個LED發(fā)光二極管和6個非門構(gòu)成。74LS138的3個輸入端C、B、A 分別接A1、Q2、Q1，Q2、Q1是三進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的輸出。其中A、B

7、、C是譯碼器的輸入端，C是高位輸入，B、A依次，當(dāng) C為高電平有效時驅(qū)動Y4、Y5、Y6（右轉(zhuǎn)）;而C為低電平時驅(qū)動Y0、Y1、Y2（左轉(zhuǎn)）。 Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7是譯碼器的輸出端。即尾燈圖如圖所示： 其電路工作原理為：通過以上單元電路的設(shè)計(jì)，確定汽車尾燈控制電路的總工作原理圖。通過以下兩點(diǎn)來闡述其具體工作原理： 首先，雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器用于產(chǎn)生00、01、10的循環(huán)信號，此信號提供左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號。 然后，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號通過6個與非門，6個非門以及7410提供的高低電位信號，將原始信號分別輸出到左、右的3個汽車尾燈上。得到的信號即可輸出到發(fā)光二極管上，實(shí)現(xiàn)所需功能。c總體電路軟件仿真調(diào)試d總體電路仿真調(diào)試，下載驗(yàn)證(1) Maxplus 搭建電路圖(2) 編譯結(jié)果燈滅同時閃爍右轉(zhuǎn)彎左轉(zhuǎn)彎選擇硬件芯片和配置管腳下載調(diào)試，顯示結(jié)果四、在設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及解決方法：由于對電路的不熟悉，在畫圖過程中遇到了不少麻煩，首先是芯片的查找，除了74系列的，其它都是在百度上知道其名稱和功能的，其次是電線的畫圖很麻煩，這是通過與他人合作解決的。最后是仿真的時候遇