课程设计-方向之星控制器设计

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1、电子技术课程设计报告课程名称：“方向之星”控制器系部：专业班级：应用物理09-1班学生姓名：指导教师：完成时间：2011-6-15“方向之星”控制器设计报告一.内容提要由电子电路设计一组灯饰，把它安装在小汽车的后窗上，用以提示小汽车的左转弯、右转弯、刹车等行车情况，该组灯饰叫“方向之星”。二.设计内容及要求1.正常直线行驶时,两排小灯不亮。这时若紧急刹车(按键J),左(右)排灯同时闪亮,速率1次/秒；2.左转弯（按键L）时，左排灯（4个）依次向左闪亮；这时若紧急刹车(按键J),左排灯同时闪亮,速率1次/秒；右转弯（按键R）时，右排灯（4个）依次向右闪亮；这时

2、若紧急刹车(按键J),右排灯同时闪亮,速率1次/秒；3.只要按键L、按键R同时按下，两排小灯不亮，但要设计一个声光提示电路，提示操作有误。三.设计思路及原理1.系统概述分析以上设计任务，由于汽车正常运行、左转弯、右转弯、紧急刹车时，所有灯闪亮的次序和是否闪亮是不同的，首先执行操作时出现依次闪亮，闪亮速率是1次/秒；说明发光二极管接收的是间隔时钟脉冲，需要利用由“555”定时器设置相应的时间间隔，可由选用的电阻、电容元件等调节使之达到1次/秒；因为左右各有4支灯依次闪亮，需要使定时器输出端作用到4进制计数器；4进制计数器可由74LS90连接成五进制计数器，利用

3、清零方式去掉6个计数状态，即可实现4进制计数，利用模10计数器的第5个状态100产生清零信号。然后是译码过程，使用74138译码器，74138的输出是低电平有效，经非门后，依次产生高电平来控制发光二极管的闪烁情况。1方案图2． 单元电路设计、仿真与分析多谐振荡器—输出脉冲信号源脉冲发生电路图：（1）由555定时器内部结构知，2个比较器触发输入端6和2是接在一个端点上2并跟电容C连接，这个端点上的电位的变动，决定两个比较器的输出电平的情况，进而决定了RS触发器的输出状态。电源经给电容C充电，当上升到时，==，输出电压为低电平，放电管T导通，电容C经和放电端7放

4、电，开始下降，当下降到时，==，输出电压为高电平。同时放电管T截止，放电端7断开，电源又经给电容C充电，使上升。这样周而复始，电容电压形成了一个周期性充电放电的指数波形，输出电压就形成周期性的矩形脉冲。充电时间：=0.7C=0.7*1.5*1=1.05放电时间：=0.7C=0.7*1.5*1=1.054进制计数器：（2）4进制计数器可由74LS90芯片连接成五进制计数器，利用清零方式去掉6个计数状态，即可实现4进制计数，利用模5计数器的第5个状态100产生清零信号。由555定时器提供触发信号，连接至14引脚，计数器进行翻转，从000-001-010-011，

5、100作为清零信号使计数器回零，依次循环往复。8、9引脚连接至译码器实现译码过程。二进制译码器：（3）上图为74138的引脚图，该译码器有3个输入A、B、C，他们共有8种状态的组合，由二进制代码表示，即可译出对应的8个输出信号，输出信号为低电平有效，该译码器称为3线-8线译码器。译码器设置了、和三个使能输入端，由功能表可知，当为1，且和均为0时，译码器处于译码状态。在本例中因为只有4种输入组合，所以将输入端C置0，C、B、A依次输入为000、001、010和011；依次实现—的低电平，输出低电平，实现逻辑功能。如图示：A、B由计数器提供触发信号，74138的

6、15、14、13、12引脚按顺序输出低电平。逻辑电路—发光二极管发光原理（4）上图为本例三个控制开关L、R、J；图示开关状态为正常行驶时的状态；a：此时如果紧急刹车（按J），由于正常行驶时，J是与555定时器脉冲输出端相连的，定时器被隔断，电路中的计数器和译码器不能工作；（5）J逻辑开关断开后，555定时器的脉冲信号直接作用于与门逻辑，产生触发信号，如图所示[L]、[R]始终置高电平；使得发光二极管与J开关及与门逻辑断开；与门的输出完全由555定时器的输出脉冲决定，其输出信号直接作用于发光二极管的阳极，阴极接地。所以发光二极管受脉冲信号控制左（右）排灯同时闪

7、亮。闪亮频率由555定时器决定，即1次/秒。（6）（7）b：左转弯时（按L），555定时器与74LS90计数器连接，脉冲信号作用于计数器和译码器，由译码器依次输出低电平信号；输出信号经过4个非门逻辑依次输出一个高电平信号；此时由于开关L接低电平，经过一个非门逻辑后变为高电平，与从译码器输出的高电平信号的一端经过与门输出为高电平，译码器输出地信号依次跳变，使得依次向左产生高电平信号并输出。发光二极管的阴极接地，所以在阳极输入高电平的那一只二极管将闪亮，并依次向左闪亮。此时，如果紧急刹车（按J），3个开关状态如图，R接高电平，J与计数器的连接断开，555定时器与

8、R所连接的高电平作为下面4个与门的输入端；与门的输出