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

2、。表1　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

3、示点亮，“0”表示熄灭）。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

4、案一：石英晶体振荡器此电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

5、受干扰。因此采用此方案。    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

6、时钟脉冲CP之间的关系如表3所示。表3使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

7、点亮）11cp0cp汽车临时刹车（此时译码器不工作，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），

8、因此电路结