汽车尾灯课程设计

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1、引言汽车作为一种交通工具，早已经深入人们日常的生活当中，并影响着人们的生活习惯。汽车尾灯的显示是汽车上路行驶所必需的；汽车尾灯控制电路也是很常用的工作电路，在日常的生活中有着很广泛的应用。汽车在行驶过程中常有以下四种状态：正常行驶、左转弯、右转弯、临时刹车，每一种状态时尾灯都应该有一种显示方式，以方便后方车辆和行人做出正确的选择。针对这四种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示这四种状态。该控制电路由4个部分组成，包括555定时器产生时钟脉冲电路、三进制计数器、开关控制电路、译码与显示驱动电路。本文详

2、细介绍了该控制电路的分析过程、设计方案、功能及其仿真实验的结果。在本次设计中采用的电路比较简单，以74LS138和555芯片为主，JK触发器和逻辑门的组合电路进行控制。主要运用multisim进行仿真。一、任务要求1、1设计目的本课程要设计一个汽车尾灯控制器，汽车行驶过程中有四种状态：正常行驶、左转弯、右转弯、刹车。并且灯转换间隔时间可调。1、2设计任务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）汽车右转弯时，右侧3个灯按右循环顺序点亮（3）汽车左转弯时，

3、左侧3个灯按左循环顺序点亮（4）灯转换间隔时间可调。二、总体电路原理及框图2.1设计思路在汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用6个二极管进行模拟）D1、D2、D3和D4、D5、D6。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，左右两侧的指示灯全灭②汽车向右转弯行驶时，右侧的三个指示灯D1、D2、D3循环顺序点亮③汽车向左转弯行驶时，左侧的三个指示灯D4、D5、D6循环顺序点亮④汽车临时刹车时，左右两侧指示灯同时闪烁。由于汽车左右转弯的时候，各有3个指示灯要循环点亮，因此此处需要用一

4、个三进制的计数器来控制译码器按循环顺序输出低电平，以按要求控制共阳极的二极管导通。此外，在汽车临时刹车时需要所有尾灯同时闪烁，所以要提供一个时钟脉冲控制所有二极管导通与阻断，同时此时钟脉冲还可以给计数器芯片提供工作脉冲。为使汽车尾灯达到的所要设计最终目的，系统电路分为四个模块：555定时器产生时钟脉冲电路、三进制计数器、开关控制电路、译码与显示驱动电路。其中，555定时器是用来产生电路所需第14页共14页要的时钟脉冲；三进制计数器是用来产生00→01→10→00…的循环，以控制左右尾灯的循环点亮和熄灭

5、情况；开关控制电路是用来控制设计电路的汽车运行四种状态的转化；译码器74LS138芯片数据分配器是用来实现最后一个模块的显示作用，使得整个电路按照实验目的顺利完成。开关控制电路通过两个开关来控制汽车尾灯的四种运行状态。当S1=S0=0时，汽车正常行驶，开关控制电路的输出端G=0、F=1,芯片74LS138不工作，输出全部为高电平，通过与门（74LS00与非门和74LS04非门）输出高电平，使共阳极的发光二极管熄灭。当S1=0,S0=1时，汽车右转弯，开关控制电路的输出端G=1、F=1,芯片74LS13

6、8开始工作，三进制计数器输出使Y0,Y1,Y2连接的LED循环点亮。同理，当S1=1,S0=0时，汽车左转弯，开关控制电路的输出端G=1、F=1时，芯片74LS138开始工作，三进制计数器输出使Y4,Y5,Y6连接的LED循环点亮。当S1=S0=1时，汽车紧急刹车，开关控制电路的输出端G=0，这时芯片74LS86不工作，输出端F为脉冲CP，经过与门（74LS00与非门和74LS04非门），使二极管处于闪烁状态。根据题意列出尾灯与汽车状态对照表，如表1.1。表1.1尾灯和汽车状态对照表运行状态开关状态左

7、尾灯右尾灯S0S1D1D2D3D4D5D6正常运行00熄灭熄灭右转弯10熄灭D1D2D3循环点亮左转弯01D4D5D6循环点亮熄灭临时刹车11所有尾灯同时闪烁2、2系统的结构框图图12.3设计方案由以上分析结合系统的结构框图第14页共14页可得汽车在每种状态下，每个指示灯与给定开关状态、计数器状态和时钟脉冲的关系，即逻辑功能表如表1.2所示（0表示灯灭，1表示灯亮）。表1.2尾灯逻辑功能表开关状态三进制计数器状态指示灯状态S0S1Q1Q0D1D2D3D4D5D600**0000001000100000

8、01010000100010000100000100010000101000000111**CP由表1.2知6个指示灯不计CP状态时，共有7个状态，所以译码器选择3-8译码74LS138较为合适。三进制计数器可选用74LS163四位二进制同步计数器或者两个JK触发器接成的计数器电路。时钟脉冲可由555定时器构成的多谐震荡电路产生。而开关状态控制电路和显示驱动电路由多个与非门、反相器等根据其他电路的逻辑关系确定。三、单元电路设计3.1时钟脉冲产生电路555