课程设计（论文）-汽车尾灯控制器的电路设计

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1、一、概述1．设计目的：设计一个汽车尾灯控制电路，实现对汽车尾灯状态的控制。2．设计要求：在汽.车尾部左右两侧各有3个指示灯（假定用发光二极管模拟），根据汽车运行的状况，指示灯需具有四种不同的状态：①汽车正向行驶时，左右两侧的指示灯处于熄灭状态。②汽车向右转弯行驶时，右侧的三个指示灯按右循环顺序点亮③汽车向左转弯行驶时，左侧的三个指示灯按左循环顺序点亮④汽车临时刹车时，左右两侧指示灯处于同时闪烁状态。二、方案设计   为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式，需设置2个状态控制变量。假定用开关R和L进行显示模式控制，可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，如表1所示。表1　

2、汽车尾灯和汽车运行状态开关控制汽车运行状态左转尾灯右转尾灯LRD1D2D3D4D5D600正常运行灯灭灯灭01右转弯按D3、D2、D1顺序循环点亮灯灭10左转弯灯灭按D4、D5、D6顺序循环点亮11临时刹车所有尾灯同时闪烁  在汽车左右转弯行驶时由于3个指示灯被循环顺序点亮，所以可用一个三进制计数器的状态控制译码器电路顺序输出高电平，按要求顺序点亮3个指示灯。设三进制计数器的状态用Q1和Q0表示，可得出描述指示灯D1、D2、D3、D4、D5、D6与开关控制变量R、L，计数器的状态Q1、Q0以及时钟脉冲CP之间关系的功能表如表2所示（表中指示灯的状态“1”表示点亮，“0”表

3、示熄灭）。表2　汽车尾灯控制器功能表控制变量计数器状态汽车尾灯LRQ1Q0D1 D2 D3D4 D5 D61400dd000000010010100010101000000000001000101000000000010001000111ddcpcpcpcpcpcp 根据以上设计分析与功能描述，可得出汽车尾灯控制电路的原理框图如图1。整个电路可由时钟产生电路、开关控制电路、三进制计数器电路、译码与显示驱动电路等部分组成R开关控制电路三进制计数器译码电路显示、驱动电路L尾灯状态显示图1汽车尾灯控制电路的原理框图三、电路设计1.时钟脉冲电路的设计  方案一：石英晶体振荡器此电

4、路的振荡频率仅取决于石英晶体的串联谐振频率fs，而与电路中的R、C14的值无关。所以此电路能够得到频率稳定性极高的脉冲波形，它的缺点就是频率不能调节，而且频带窄，不能用于宽带滤波。此电路非常适合秒脉冲发生器的设计，但由于尽量和课堂知识联系起来，所以没有采用此电路。方案二：由555定时器构成的多谐振荡器由555定时器构成的多谐振荡器。555定时器的管脚图如图2所示。由于555定时器内部的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。所以由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定，不易受干扰。因此采用此方案。    

5、图2555定时器的引脚图由于本次实验的JK触发器的脉冲信号也是利用555多谐振荡器作为脉冲信号，因此我们要将振荡器改装成为是由555定时器组成的占空比为50%的多谐振荡器。电路的振荡周期为T=T1+T2=(R1+R2)ln2。同时为了保证二极管的闪烁适宜，可以灵活设定时钟脉冲周期。时钟脉冲电路如图3所示。图3时钟脉冲电路142.开关控制电路的设计设译码器与显示驱动电路的使能控制信号为G和F，G与译码器74LS138的使能输入端G1相连接，F与显示驱动电路中与非门的一个输入端相连接。由总体逻辑功能可知，G和F与开关控制变量，R、L以及时钟脉冲CP之间的关系如表3所示。表3使

6、能控制信号与开关控制变量、时钟脉冲的关系开关控制时钟脉冲使能控制信号电路工作状态LLCPGF00d01 汽车正常行驶（此时译码器不工作，译码器输出全部为高，显示驱动电路中的与非门输出均为低，反相器输出均为高，尾灯全部熄灭）01d11汽车右转弯行驶（此时译码器在计数器控制下工作，显示驱动电路中的与非门输出取决于译码器输出，右侧尾灯D1、D2、D3在译码器输出作用下顺序循环点亮） 10d11汽车左转弯行驶（此时译码器在计数器控制下工作，显示驱动电路中的与非门输出取决于译码器输出，左侧尾灯D4、D5、D6在译码器输出作用下顺序循环点亮）11cp0cp汽车临时刹车（此时译码器不工

7、作，译码器输出全部为高，时钟脉冲cp通过显示驱动电路中的与非门作用到反相器输出端，使左右两侧的指示灯在时钟脉冲cp作用下同时闪烁）根据上表知的G，F逻辑表达式为G=（L⊕R）和F=（L•R•cp）′，可画出开关控制电路。如图4所示图4开关控制电路143.三进制计数器电路的设计三进制计数器的状态表如表4所示。表4三进制计数器的状态表现态次态Q1Q0Q1Q000010110100011dd方案一：由J-K触发器构成的三进制计数器由于电路中只需采用一片双J-K触发器74LS76芯片即可（7476芯片引脚图如图3.7所示），因此电路结