汽車尾燈控制電路設(shè)計演示文稿

汽車尾燈控制電路設(shè)計演示文稿當(dāng)前第1頁\共有26頁\編于星期一\5點一、大作業(yè)摘要概述要解決什么問題，你是用啥方法解決這個問題的，達到了什么結(jié)果及存在的問題（200字）設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個汽車尾燈控制電路。要求提供總體設(shè)計方案，畫出各單元及總體電路圖，計算元件參數(shù)，選擇芯片，安裝并調(diào)試電路。寫出設(shè)計總結(jié)報告。當(dāng)前第2頁\共有26頁\編于星期一\5點二、設(shè)計的背景、目的和意義設(shè)計一個能適應(yīng)現(xiàn)代汽車智能化發(fā)展要求的汽車尾燈控制電路。改善以前的汽車尾燈控制系統(tǒng)，降低汽車尾燈控制器的生產(chǎn)成本。其二、學(xué)好VHDL這門硬件描述語言，加深對VHDL語言知識的理解和掌握，提高學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，使自己適應(yīng)不斷發(fā)展的21世紀(jì)。

當(dāng)前第3頁\共有26頁\編于星期一\5點三、設(shè)計任務(wù)及要求設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個汽車尾燈控制電路。要求提供總體設(shè)計方案，畫出各單元及總體

電路圖，計算元件參數(shù)，選擇芯片，安裝并調(diào)試電路。寫出設(shè)計總結(jié)報告。

設(shè)計要求（1）用六個發(fā)光二極管模擬六個汽車尾燈（汽車尾部左右各三個），用三個開關(guān)作為汽車轉(zhuǎn)向的控制信號。三個開關(guān)分別作為左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、故障燈。（2）當(dāng)汽車正常直行時，六個汽車尾燈全滅；（3）當(dāng)汽車向右轉(zhuǎn)向時，汽車右面三個尾燈從左至右順序亮滅；（4）當(dāng)汽車向左轉(zhuǎn)向時，汽車左面三個尾燈從右至左順序亮滅；提示：利用基本組合邏輯電路設(shè)計思路，根據(jù)任務(wù)列寫邏輯真值表，化簡輸出邏輯表達式。最后利用基本邏輯門電路實現(xiàn)之。也可以利用單片機來實現(xiàn)。當(dāng)前第4頁\共有26頁\編于星期一\5點四、確定輸入和輸出變量右轉(zhuǎn)燈左轉(zhuǎn)燈計數(shù)器當(dāng)前第5頁\共有26頁\編于星期一\5點五、確定輸入狀態(tài)（1）左轉(zhuǎn)向燈，對應(yīng)的開關(guān)給低電平。（2）右轉(zhuǎn)向燈，對應(yīng)的開關(guān)給低電平。當(dāng)前第6頁\共有26頁\編于星期一\5點六、整體設(shè)計框圖當(dāng)前第7頁\共有26頁\編于星期一\5點

（A）右轉(zhuǎn)彎規(guī)律圖（C）急剎車顯示規(guī)律圖圖2.2.:2汽車尾燈狀態(tài)圖（B）左轉(zhuǎn)彎規(guī)律圖當(dāng)前第8頁\共有26頁\編于星期一\5點由于此控制電路對秒脈沖的精度要求不高，所以選擇555構(gòu)成的多些振蕩器。電路連接簡便并且能達到我們的要求如圖：當(dāng)前第9頁\共有26頁\編于星期一\5點開關(guān)控制運行狀態(tài)左尾燈右尾燈S0S1S2DO、D1、D2D4、D5、D6、001正常運行燈滅燈滅101左轉(zhuǎn)彎D2、D1、D0按順序點亮燈滅011右轉(zhuǎn)彎燈滅D4、D5、D6按順序點亮000剎車燈亮燈亮開關(guān)控制電路通過控制開關(guān)S0和S1的閉合與斷開來實現(xiàn)汽車正常行駛、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎三種狀態(tài)，開關(guān)S2控制剎車。開關(guān)功能表如表二：表1開關(guān)功能表當(dāng)前第10頁\共有26頁\編于星期一\5點七、輸入和輸出變量對應(yīng)部件說明右轉(zhuǎn)燈左轉(zhuǎn)燈計數(shù)器當(dāng)前第11頁\共有26頁\編于星期一\5點譯碼電路與指示燈因為需要把計數(shù)器的三個狀態(tài)轉(zhuǎn)化成六個燈的亮滅情況，所以我們選擇3-8線制譯碼器。該電路的功能是：在模擬控制電路輸出和三進制計數(shù)器狀態(tài)下，提供6個尾燈控制信號，使相應(yīng)指示燈執(zhí)行亮滅的指令,我們選擇74HC138來執(zhí)行譯碼功能。D端輸入為1時，經(jīng)過非門輸入進G2B端為0，G2B端是74HC138的使能端，只有輸入為0的時候138正常工作，輸出Y0—Y1中只有一個為0，經(jīng)過與非門輸入為1，則只有該路對應(yīng)的燈亮。D輸入為0的時候，使能端轉(zhuǎn)換為1，則74138所有輸出端為0，通過非門輸出轉(zhuǎn)換為1，即所有燈都亮。邏輯電路如圖：當(dāng)前第12頁\共有26頁\編于星期一\5點八、方案論證汽車尾燈控制器常見電路形式有基于繼承門電路構(gòu)成的電路系統(tǒng)和基于單片機系統(tǒng)構(gòu)建的控制電路。方案一：單片機成本較低，其外圍電路的元器件價格也不高，但系統(tǒng)軟硬件設(shè)計相對比較復(fù)雜，運用單片機控制方案，該系統(tǒng)硬件設(shè)計包含擴展電路部分和系統(tǒng)配置電路部分，軟件設(shè)計又要注意算法的合理選擇和程序的優(yōu)化設(shè)計，所以該系統(tǒng)電路軟硬件設(shè)計工作量都相對較大。方案二：繼承門電路系統(tǒng)穩(wěn)定性高，結(jié)果再現(xiàn)性好，系統(tǒng)分析與設(shè)計相對較為容易。其電路實現(xiàn)過程較為簡單，必須根據(jù)邏輯代數(shù)規(guī)則對系統(tǒng)進行設(shè)計，但是此汽車尾燈控制電路邏輯變量簡單，狀態(tài)少，因此電路結(jié)構(gòu)簡單，所用芯片少，成本也不高。綜上所述選擇方案二。當(dāng)前第13頁\共有26頁\編于星期一\5點十一、狀態(tài)機設(shè)計（狀態(tài)編碼）TITLE"Top-levelfileforthe74161macrofunction.Choosesadevice-familyoptimizedimplementation.";FUNCTIONp74161(clk,ldn,clrn,enp,ent,d,c,b,a)RETURNS(qd,qc,qb,qa,rco);FUNCTIONf74161(clk,ldn,clrn,enp,ent,d,c,b,a)RETURNS(qd,qc,qb,qa,rco);PARAMETERS( DEVICE_FAMILY);INCLUDE"aglobal.inc";SUBDESIGN74161(

當(dāng)前第14頁\共有26頁\編于星期一\5點clk:INPUT=GND; ldn:INPUT=VCC; clrn:INPUT=VCC; enp:INPUT=VCC; ent:INPUT=VCC; d:INPUT=GND; c:INPUT=GND; b:INPUT=GND; a:INPUT=GND; qd:OUTPUT; qc:OUTPUT; qb:OUTPUT; qa:OUTPUT; rco:OUTPUT;)VARIABLE IF(FAMILY_FLEX()==1)GENERATE sub:f74161; ELSEGENERATE sub:p74161;

當(dāng)前第15頁\共有26頁\編于星期一\5點ENDGENERATE;BEGIN IF(USED(clk))GENERATE sub.clk=clk; ENDGENERATE; IF(USED(ldn))GENERATE sub.ldn=ldn; ENDGENERATE; IF(USED(clrn))GENERATE sub.clrn=clrn; ENDGENERATE; IF(USED(enp))GENERATE sub.enp=enp; ENDGENERATE; IF(USED(ent))GENERATE sub.ent=ent; ENDGENERATE; IF(USED(d))GENERATE sub.d=d; ENDGENERATE;

當(dāng)前第16頁\共有26頁\編于星期一\5點IF(USED(c))GENERATE sub.c=c; ENDGENERATE; IF(USED(b))GENERATE sub.b=b; ENDGENERATE; IF(USED(a))GENERATE sub.a=a; ENDGENERATE; qd=sub.qd; qc=sub.qc; qb=sub.qb; qa=sub.qa; rco=sub.rco;END;當(dāng)前第17頁\共有26頁\編于星期一\5點十三、原理圖當(dāng)前第18頁\共有26頁\編于星期一\5點十四、仿真時序圖當(dāng)前第19頁\共有26頁\編于星期一\5點十五、演示照片汽車左轉(zhuǎn)時的第一個狀態(tài)當(dāng)前第20頁\共有26頁\編于星期一\5點汽車左轉(zhuǎn)的第二個狀態(tài)當(dāng)前第21頁\共有26頁\編于星期一\5點汽車左轉(zhuǎn)向的第三個狀態(tài)當(dāng)前第22頁\共有26頁\編于星期一\5點汽車右轉(zhuǎn)向的第三個狀態(tài)當(dāng)前第23頁\共有26頁\編于星期一\5點汽車右轉(zhuǎn)向的第二個狀態(tài)當(dāng)前第24頁\共有26頁\編于星期一\5點汽車右轉(zhuǎn)向的第一個狀態(tài)當(dāng)前第25頁\共有26頁\編于星期一\5點十六、設(shè)計結(jié)論及評價優(yōu)點：數(shù)字邏輯是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，我們進行數(shù)字電子課程設(shè)計是我們理論聯(lián)系實際的