汽车尾灯控制电路设计及仿真ppt课件.ppt

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1、汽车尾灯控制电路设计及仿真题目要求3.55小汽车左、右两侧各有3只尾灯，当汽车左转弯时，左侧的尾灯按下表所示方式周期性亮灭；右转弯时，右侧尾灯也按此规律变化；当汽车制动停车时，6只尾灯同时亮；若在转弯前制动，则表示转弯的尾灯正常动作，另一侧的尾灯全亮。试设计上述功能的小汽车尾灯控制电路。循环过程ABC灭亮功能分析(Ⅰ)输入端:TL、TR、ST,分别代表左转弯、右转弯及制动。输出端有六个，AL、BL、CL、AR、BR、CR。两侧A、C尾灯在任何状态下亮灭状态同步，所以这两个灯可以用一个输出信号控制。功

2、能分析(Ⅱ)车尾灯的状态分为两类。一是转向信号和制动信号其中之一作用二是转向信号和制动信号两者同时起作用功能分析方案一设计分析两侧尾灯的工作状态状态可以分为三种，分别为循环、全亮以及全灭。由此想到选用带异步控制端的D触发器74LS74。设计实现循环电路和控制电路循环电路用来实现灯的循环，控制电路用来确定工作状态是循环、全亮还是全灭。循环电路通过观察可以发现,A和C的状态始终相同。故只需设计A和B的循环电路。AB的循环如下：00100111，卡诺图为控制电路左边三只尾灯的工作状态真值表如下：卡诺图优缺

3、点优点：实现了控制电路和循环电路的彻底分离，充分利用了芯片的异步控制端。缺点：连线较为复杂。方案二在灯的循环过程中，考虑用触发器来控制灯的亮暗，又注意到第一和第三个灯的状态永远都是一样的，所以这两个灯可用一个触发器控制。以左侧为例，用A，B分别表示两个灯的状态（1表示亮，0表示暗），分析循环图可列出一下真值表：真值表卡诺图电路图（1）方案三优缺点优点：比较直观易懂，灯的亮暗直接由触发器的输出端决定，开关也直接代表发出的命令，如制动，左转，右转。缺点：电路比较复杂，使用的门比较多，集成度不高，不经济。

4、仿真中遇见的问题以及解决方法：(1)右边的灯能够正常运行，左边的灯，经过检查发现左边某条线路有个结点没有连上。(2)当S断开时，无论A和D状态如何，两边的灯都按规律闪烁，而正确的是S断开，A,D断开时灯都是暗的，哪边的开关闭合，哪边的灯就按规律闪烁，为了解决这个问题，我用了或门控制灯的亮暗，输入端分别接触发器的Q端和开关的输出端。方案四设计分析：由题目要求可知，当汽车正常行驶时，所有灯全灭；当汽车转弯时，与该转弯方向相对应的3只尾灯会按“暗暗暗→亮暗亮→暗亮暗→亮亮亮→暗暗暗”循环变化；当汽车制动时

5、，所有的尾灯都会变亮，而当它转弯，则对应的尾灯循环变化，另一侧尾灯全亮。从优先级角度看，转弯要大于制动，即只要转弯，那么无论是否制动，所对应的尾灯都要按上述循环变化。同时，左右两侧的无任何联系。设计实现下面列出设计步骤（以左灯为例):(a)用74LS161计数器实现模值为4循环计数功能。初始化以及置数Q3Q2Q1Q0为低电平（即Q3Q2Q1Q0=0000）。当时钟信号到上边沿时触发计数，按Q3Q2Q1Q0的顺序，分别为0000→0001→0010→0011，到0011是开始反馈置数，可令=,当Q1Q

6、0=11时又重新置数为0000，形成模值为4的计数器。(b)设左边三个尾灯输出分别为Z1Z2Z3，制动输入为S，左转输入为L。当左灯按计数器循环变化时，列出如下真值表：通过上表可得，灯循环变化时，Z1=Z3=Q0；Z2=Q1。真值表(c)分别用D1D2D3代表三只尾灯是按循环变化输出的（此时D1=Q0，D3=Q0，D2=Q1)再次列出如下状态真值表：简化一下得：我们可以发现，当L=1时，Z=D；当L=0时，Z=S。通过上述的规律，设计中间变量M1M2M3分别对应三只尾灯，使M=L∙D当L=1时，M=

7、D；当L=0时，M=0;得到下表：根据异或门性质A异或0=A得到下面两张表：从而得X=S∙L，Z=X异或M仿真图优缺点优点:结构清晰，便于理解和验证查错。缺点：所用器件过多，还有很多可以简化的部分。方案五设计分析及实现（与之前方案相同处，此处作简）设计思路:通过观察可知一三号灯的状态其实是一样的,通过两个D触发器的级联不停产生产生00,01,10.11.的循环信号,然后是控制信号,利用的是两根L线和R线,LR为01,10,00时分别表示右转,左转,刹车,由R线控制一个D触发器,来控制左灯,当R为0时

8、,循环信号可以通过D触发器,R为1时则被保持右边的灯是相同的道理,再通过一个与或门来判断究竟是保持信号还是将信号置0，由真值表可以看出,其输出信号符合条件。优缺点优点：思路简单，电路分块明显，方便查错，控制信号控制力强，缺点：集成度不高，用的器件比较多，重复的地方多方案六设计分析：三种状态：循环亮灭，全亮以及全灭。BA灯在循环中显示00、01、10、11设计思路：由计数状态实现循环亮灭全亮和全灭则可以由置数状态实现设计实现设计实现由真值表可得逻辑方程为CI=T，D1=