数电技术课程设计-汽车尾灯控制器的设计

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1、课程设计报告书专用纸淮海工学院课程设计报告书课程名称：数电技术课程设计题目：汽车尾灯控制器的设计系（院）：电子工程学院学期：2011-2012-2专业班级：电子101姓名：学号：评语：成绩：签名：日期：12课程设计报告书专用纸1.设计目的及主要任务1.1设计目的①要求了解汽车尾灯控制电路的工作原理，掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。②要求掌握基于单片机或数字集成电路的汽车尾灯控制器的设计方法与数字电子线路系统的装调技术。1.2设计任务及主要技术指标①设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光管模拟

2、），要求是：1、汽车正常行驶时，尾灯全部熄灭。2、当汽车右转弯时，右侧3个指示灯按右循顺序点亮。3、当汽车左转弯时，左侧3个指示灯按左循顺序点亮。4、临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。②确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。③绘制总体电路原理图再仿真。2.方案论证及设计原理2.1方案确定与论证汽车尾灯控制器的常见电路形式有基于集成门电路构成的电路系统和基于单片机系统构建的控制电路。单片机成本较低，其外围电路的元器件价格也不高，但系统软硬件设计相对比较复杂，运用单片机控

3、制方案，该系统硬件设计包含扩展电路部分和系统配置电路部分，软件设计又要注意算法的合理选择和程序的优化设计，所以该系统电路软硬件设计工作量都相对较大。集成门电路系统稳定性高，结果再现性好，系统分析与设计相对较为容易。虽然由于其电路实现过程较为简单，必须根据逻辑代数规则对系统进行设计，但是次汽车尾灯控制电路逻辑变量简单，状态少，因此电路结构简单，所用芯片少，成本也不高。综合以上考虑及现有知识，选用逻辑电路搭建汽车尾灯控制电路。2.2设计原理2.2.1汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系设置两个状态控制变量来区分

4、汽车尾灯的四种不同的显示模式。假定用开关K1,K0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。12课程设计报告书专用纸表1汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系开关控制汽车运行状态左转尾灯右转尾灯K1K0L1L2L3R1R2R300正向行驶灯灭灯灭01右转弯灯灭按R1R2R3向右依次点亮10左转弯按L1L2L3向左依次点亮灯灭11刹车所有尾灯同时点亮2.2.2汽车尾灯控制器功能描述在汽车左右转弯行驶时，由于3个指示灯被循环顺序点亮，所以可以用一个三进制计数器的状态控制译码器电路顺

5、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L1、L2、L3、R1、R2、R3与开关控制变量Ｋ1和Ｋ0，计数器的状态Q1、Q0以及时钟脉冲CP之间关系，如表2所示（‘1’表示点亮，‘0’表示熄灭）。表2汽车尾灯控制器功能描述控制变量计数器状态汽车尾灯K1K0Q1Q0L1L2L3R1R2R300XX000000010001100001000000100000011000011010000001000000100011XXCPCPCPCPCPCP根据以上设计分析

6、与功能描述，可以得出汽车尾灯控制器的结构框图，如图1所示。12课程设计报告书专用纸尾灯状态显示电路三进制计数电路74161脉冲模式控制电路显示驱动电路译码电路译码电路图1汽车尾灯控制器的结构框图3．单元电路设计根据原理框图可知：整体电路需要脉冲信号、三进制计数器控制电路、开关控制、译码与显示驱动电路五个单元。3.1开关控制电路开关通过一个电阻与VCC相接，另一端与地相接就可以实现控制输出为0与1的功能了，如图2所示图2逻辑开关3.2脉冲电路由于此控制电路对秒脉冲的精度要求不高，所以选择用NE555构成的多谐

7、振荡器作为脉冲电路，其原理图如图312课程设计报告书专用纸图3多谐振荡电路输出脉冲频率f=1.43/(R1+2R)C由上公式可知为了保证输出脉冲周期约为1秒，可以令RA=10KRB=510KC=1uFC1=1uF可以来防止外界信号的干扰，VCC=5V其中3为脉冲输出口3.3三进制计数器控制电路三进制计数器可用触发器级联构成也可由集成计数器改造，考虑到直接用计数器改比用触发器构成计数器的电路结构简单，因此设计中我们选用十六进制计数器74LS161来改成三进制计数器。图474LS161芯片的管脚图TC进位输出端

8、12课程设计报告书专用纸CP时钟输入端(上升沿有效)R异步清零输入端(低电平有效)CEP计数控制端CET计数控制端P0—P3并行数据输入端LOAD同步并行置入控制端(低电平有效)Q0—Q3输出端74LS161功能表：由以上74LS161的功能表可知，当把QA与QB输入与非门，输出端接在CLEAR端，即可以通过反馈清零的方法做出三进制计数器，即QA与QB实现00—01—10—00的循环，其电路结构如图5所示。图5三