数电课程设计——汽车尾灯控制电路论文

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1、（一）设计要求假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)1.汽车正常运行时指示灯全灭;2.右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；3.左转弯时左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；4.临时刹车时所有指示灯同时闪烁。（二）汽车尾灯控制电路设计原理(1)列出尾灯与汽车运行状态表(见表1-1)汽车尾灯和汽车运行状态关系表（1-1）开关控制运行状态左尾灯右尾灯S1S0D4D5D6D1D2D300正常运行灯灭灯灭01右转弯灯灭按D1D2D3顺序循环点亮10左转弯按D4D5D6顺序循环点亮灯灭11临时刹车所有的尾灯随时钟CP同时闪烁(2)设计总体框图由于汽车左右转弯

2、时，三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件(S1、S0、CP、Q1、Q0)的关系，即逻辑功能表如下表（1-2）所示(表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态)。汽车尾灯控制逻辑功能表（1-2）10由尾灯控制逻辑功能表得出总体框图，如下图（2-1）所示。汽车尾灯控制电路原理框图（2-1）(3)设计单元电路a.三进制计数器电路可由16进制计数器74LS161构成，如下图所示。b.汽车尾灯电路如图（3-1）所示，其显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器构成；译码电路由3-8

3、线译码器74LS138和6个与非门构成。74LS138的三个输入端A2、A1、A0分别接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三进制计数器的输出端。当S1=0、S0=1,使能信号A=G=1，计数器的状态为00，01，10时，74LS138对应的输出端0Y,1Y,2Y依次为0有效(4Y,5Y,6Y信号为“1”无效)，即反相器G1~G3的输出端也依次为0，故指示灯D1→D2→D3按顺序点亮示意汽车右转弯。若上述条件不变，而S1=1、S0=0，则74LS138对应的输出端4Y、5Y、6Y依次为0有效，即反相器G4~G6的输出端依次为0，故指示灯D4→D5→D6按顺序点亮，示意

4、汽车左转弯。当G=0，A=1时，74LS138的输出端全为1，G6~G1的输出端也全为1，指示灯全灭灯；当G=0，A=CP时，指示灯随CP的频率闪烁。10汽车尾灯电路（3-1）c.开关控制电路。设74LS138和显示驱动电路的使能端信号分别为G和A，根据总体逻辑功能表分析及组合得G、A与给定条件(S1、S0、CP)的真值表，如表（3-2）所示。S1，S0，CP与G，A逻辑功能表（3-2）由表（3-2）经过整理得逻辑表达式为由上式可得开关控制电路10(4)汽车尾灯总体电路10(二)汽车尾灯控制电路仿真运行(图中S1=A,S0=S)（1）当汽车正常运行时，S1=S0

5、=0,使G=0,A=1，74LS138的输出端全为1，G6~G1的输出端也全为1，指示灯全灭灯。10（2）当汽车左拐时，S1=1,S0=0时，使得A=G=1,74LS138对应的输出端4Y、5Y、6Y依次为0有效，即反相器G4~G6的输出端依次为0，故指示灯D4→D5→D6按顺序点亮，示意汽车左转弯。10（3）当汽车右拐时，S1=0,S0=1时，使能信号A=G=1，计数器的状态为00，01，10时，74LS138对应的输出端0Y,1Y,2Y依次为0有效(4Y,5Y,6Y信号为“1”无效)，即反相器G1~G3的输出端也依次为0，故指示灯D1→D2→D3按顺序点亮示

6、意汽车右转弯。10（4）当汽车刹车时，S1=S0=1时，G=0，A=CP，指示灯随CP的频率闪烁。10（三）元器件列表名称参数及数量发光二极管六支译码器74LS138一片计数器74LS161一片TTL反向器74LS04七个与非门74LS00十个异或门74LS86一个电阻200欧八个直流电源VCC-5V四个信号发生器方波（5V，200HZ）开关两个（四）设计总结：这次设计是通过查阅各种资料、与同学讨论以及独立思考设计出来的。在设计过程中，我用到了本学期所学过的同步计数器74LS161和译码器74LS138。因此，我对它们的功能和运用有了更深一步的了解。同时通过Mu

7、ltisim软件对电路进行模拟仿真，从而使设计结果得到了验证。通过这次课程设计环节，使我了解到模拟电路和数字电路之间的联系，使我对单元功能电路的理解和运用能力有了一定的提高。优点：基本实现汽车在运行时尾灯点亮方式的基本情况。设计中的不足：由于行车时都是开关控制，所以每一个开关都应该有一个消除机械振动的装置，可以用基本SR触发器来实现。所以在时间允许的情况下，可以对这一不足进行改良，从而使整个系统更加可靠。10（五）参考文献1.康华光、陈大钦等编《数字电子技术第四版》高等教育出版社，1999.62.阎石．数字电子技术基础（第五版[M].北京：清华大学出版社，200

8、6.53.谢自美．电子线