基于Multisim的汽車尾燈控制設(shè)計說明書

/一、設(shè)計任務(wù)汽車尾燈控制電路的設(shè)計,要求實現(xiàn)汽車左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、停止等條件下尾燈的點亮與熄滅情況。二、設(shè)計條件本課題設(shè)計基于強(qiáng)大的數(shù)字電路板仿真軟件Multisim,該軟件具有電腦模擬各種電路功能,其運用各種仿真器件可達(dá)到現(xiàn)實器件同樣的功能效果。三、設(shè)計要求假設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有三個指示燈〔用發(fā)光二極管模擬1、汽車正常運行時指示燈全滅；2、左轉(zhuǎn)彎時左側(cè)3個指示燈按左循環(huán)順序點亮；3、右轉(zhuǎn)彎時右側(cè)3個指示燈按右循環(huán)順序點亮；4、臨時剎車時,所有指示燈同時閃爍。四、設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容包括運用主從JK觸發(fā)器構(gòu)成一個3進(jìn)制計數(shù)器,為汽車尾燈按左〔右循環(huán)閃爍控制電路的設(shè)計提供脈沖；并使用74LS138D3線-8線譯碼器來控制指示燈的亮滅情況。設(shè)計一個開關(guān)控制電路,來控制尾燈的閃爍,并決定74LS138D譯碼器的工作情況。設(shè)計思想:開關(guān)控制電路譯碼電路驅(qū)動電路AB三進(jìn)制計數(shù)電路圖1汽車尾燈控制框圖圖一為汽車尾燈控制電路方框圖,其中比較復(fù)雜的是三進(jìn)制計數(shù)電路和譯碼電路。開關(guān)控制電路由2個開關(guān)控制,通過控制對譯碼電路提供的信號來控制驅(qū)動電路；三進(jìn)制計數(shù)器電路由2個主從JK觸發(fā)器構(gòu)成,通過主從JK觸發(fā)器的特性構(gòu)成時序邏輯電路來實現(xiàn)三進(jìn)制計數(shù)；譯碼電路采用74LS138D譯碼器,使用3線8線譯碼器可以控制8個端口的輸出,而本實驗只需要使用6個端口,其余兩個端口閑置。通過三進(jìn)制計數(shù)器和開關(guān)控制電路來控制譯碼器6個端口的邏輯狀態(tài)；驅(qū)動電路采用常用的LED管,采用共陽極形式,LED管的正極接+5V電壓,負(fù)極通過驅(qū)動電路來控制LED的亮滅情況。電路結(jié)構(gòu)與原理圖〔1開關(guān)控制電路：如圖2圖2開關(guān)控制電路開關(guān)兩端一端接高電平,一端接地〔低電平。74LS86D與74LS138的輸入控制端連接,當(dāng)開關(guān)同時閉合或斷開的時候,輸入相同,74LS86輸出為"0",則74LS138不譯碼。若兩開關(guān)同時斷開,則74LS04D的輸出為"1"；而74LS10D接有CP脈沖,所以此時74LS00D的輸出完全決定于CP脈沖；當(dāng)兩開關(guān)同時閉合,74LS00D輸出為"1"；B開關(guān)打開；B開關(guān)閉合,A開關(guān)打開時的分析也按照上面的方法來分析實現(xiàn)?！?三進(jìn)制計數(shù)器電路：如圖3圖3三進(jìn)制計數(shù)器電路三進(jìn)制計數(shù)電路由2個主從JK觸發(fā)器構(gòu)成。第一個主從JK觸發(fā)器的輸出Q1端直接接入74LS138譯碼器的輸入端,第二個主從JK觸發(fā)器的輸出 Q2端輸入也直接接入74LS138的輸入端,同時,第二個主從JK觸發(fā)器的另一端輸出直接作為第一個主從JK觸發(fā)器的J端輸入,注意,Q2應(yīng)比Q1的權(quán)高。并且,兩個主從JK觸發(fā)器的K端輸入都是接的高電平,這樣就能使變化后的脈沖的周期為3,從而實現(xiàn)了三進(jìn)制計數(shù)。〔3譯碼電路：如圖4圖4譯碼電路74LS138譯碼器是一種經(jīng)常使用的3線8線譯碼器,如圖所示,4、5端接地,6端接控制電路提供的控制信號,1、2、3分別第一個和第二個主從JK觸發(fā)器的輸出信號Q1、Q2、和控制電路的控制信號。由于只要求有6個指示燈,所以在74LS138的輸出端只接了6個端口〔左轉(zhuǎn)彎：Y0Y1Y2；右轉(zhuǎn)彎：Y4Y5Y6用以控制信號燈。并且,按照以下真值表來實現(xiàn)。開關(guān)控制三進(jìn)制計數(shù)器6個指示燈ABQ1Q2D0D1D2D4D5D600CPCPCPCPCPCP010001100001000000100000011000011000100001000010000011000000<4>驅(qū)動電路：如圖5圖5驅(qū)動電路使用發(fā)光二極管來顯示運行結(jié)果。發(fā)光二極管正端接5V電源,當(dāng)非門的右邊輸入的是高電平,則經(jīng)過非門以后變成低電平,則發(fā)光二極管亮；當(dāng)非門的右邊輸入的為低電平,則經(jīng)過非門以后變成高電平,則發(fā)光二極管熄滅。計算、仿真的過程和結(jié)果在各個情況下電路運行結(jié)果：eq\o\ac<○,1>當(dāng)A開關(guān)閉合,B開關(guān)打開〔即邏輯10時的運行結(jié)果如圖：圖6A開關(guān)閉合,B開關(guān)打開運行結(jié)果圖eq\o\ac<○,2>當(dāng)A開關(guān)打開,B開關(guān)閉合〔即邏輯01時的運行結(jié)果如圖：圖7A開關(guān)打開,B開關(guān)閉合運行結(jié)果圖eq\o\ac<○,3>A、B開關(guān)同時閉合〔即邏輯11時的運行結(jié)果如圖：圖8A、B開關(guān)同時閉合運行結(jié)果圖eq\o\ac<○,4>A、B開關(guān)同時打開〔即邏輯00時運行結(jié)果如下：圖9A、B開關(guān)同時打開運行結(jié)果圖元器件清單元件規(guī)格數(shù)量函數(shù)信號發(fā)生器XFG11臺主從JK觸發(fā)器74LS76D2個雙輸入與非門74LS00D8個三輸入與非門74LS10D1個雙輸入非門74LS04D7個雙輸入異或門74LS86D1個譯碼器74LS138D1個電阻200歐8個直流電源5V6個接地端GND4個設(shè)計和使用說明這次設(shè)計是基于計算機(jī)Multisim仿真軟件進(jìn)行仿真的,通過開關(guān)A、B實現(xiàn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,A、B同時閉合相當(dāng)于汽車剎車,六個指示燈都同時閃爍；A、B同時斷開相當(dāng)于汽車正常運行,所有指示燈都熄滅；A閉合、B斷開相當(dāng)于汽車左轉(zhuǎn)彎,左邊三個指示燈按左循環(huán)閃爍；A斷開、B閉合相當(dāng)于汽車右轉(zhuǎn)彎,右邊三個指示燈按右循環(huán)閃爍。"XFGI"頻率取60HZ比較合適。所以該設(shè)計基本具備了常用汽車尾燈控制的基本功能,實現(xiàn)了轉(zhuǎn)彎,剎車指示的功能,具有一定的使用價值。五、設(shè)計總結(jié)**********在本設(shè)計當(dāng)中,比較困難的板塊就是設(shè)計三進(jìn)制計數(shù)器電路,還有控制電路以及它與譯碼器之間的連接問題是比較繁瑣的,我認(rèn)為在開關(guān)A端與譯碼器端口C連接