数字电路课程设计汽车尾灯控制电路设计.docx

汽车尾灯控制电路的设计 目 录 设计任务和设计要求 1 设计任务 1 设计要求 1 设计原理与总体框图 1 单元电路设计 2 三进制计数器 2 汽车尾灯控电路 3 开关控制电路 4 时钟产生电路 5 汽车尾灯总体电路 5 试验方案及体会 7 器件清单 7 参考文献 11 设计任务和设计要求 设计任务 设计一个汽车尾灯控制电路。汽车尾部左右两侧各有 3 个指示灯。当接通左转、右转、刹车和检查时，指示灯按照指定要求闪烁。 设计要求 设汽车尾灯左右两侧各有 3 个指示灯（用发光管模拟）。要求是： 汽车正常行驶时，尾灯全部熄灭。 当汽车左转弯时，右侧 3 个指示灯按左循环点亮。 当汽车右转弯时，左侧 3 个指示灯按右循环点亮。 临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。 选择电路方案，完成对确定方案的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。制作实际运行装置。 表 1.1 尾灯和汽车运行状态关系表 开关 开关 S1 S0 运行状态 左尾灯 D4D5D6 右尾灯 D1D2D3 0 0 正常 灯灭 灯灭 0 1 右拐 灯灭 按 D1D2D3 顺序 循环点亮 1 0 左拐 按 D4D5D6 顺序 循环点亮 灯灭 1 1 刹车 所有灯随脉冲闪烁 设计原理与总体框图 根据设计的基本要求，汽车左或右转弯时 , 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 (SI 、S0 、 CP 、 Q1 、 Q0 ) 的关系 , 即逻辑功能表如表 2.1所示 ( 表中0表示灯灭状态 ,1 表示灯亮状 态 ) 。 表2.1.汽车尾灯控制逻辑功能表 开关控制 三进制计数器 六个指示灯 S1 S0 Q1 Q0 D6 D5 D4 D1 D2 D3 0 0 × × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 × × CP CP CP CP CP CP 根据表 1.1 可以得出原理框图，如图 2.1 所示。 图 2.1 汽车尾灯控制电路原理图 单元电路设计 三进制计数器 三进制计数器可由双 JK 触发器 74LS76 构成，其连接电路如图 3.1 所示。 图 3.1 三进制计数器电路 汽车尾灯控电路 汽车尾灯尾灯电路如图 3.2 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 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入端，而 Q Q 是三进制计数器的输出端，当 S =0、使能信号 A=G=1，计数器的状态为 00， 、、1 0 1 、 、 、101，10 时 74LS318 对应的输出端Y 、Y 、 1 0 Y 依次为 0 有效（Y Y Y 信号为 425 6“1”无效），即反相器 G ~G 的输出 端也依次为 0，故指示灯 D →D → 4 2 5 6 按顺序 1 3 1 2 3 4点亮示意汽车右转弯，若上述条件不变，而S = 1，则 74LS318 对应的输出端Y 、 4 1 、5 6Y Y 依次为 0 有效，即反相器 G ~ G 输出端依次为 0，故指示灯 D →D 、 5 6 4 6 4 5 6 按顺序点亮，示意汽车左转弯，当G=0，A=1 时，74LS138 的输出端全为 1，G ~G 6 1 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， 示意汽车刹车。 开关控制电路 图 3.2 尾灯电路 设 74LS138 和显示器驱动电路的使能端信号分别为 G 和 A ，根据总体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 3.1 所示。 表 3.1 S1、S0、CP 与 G、A 逻辑功能表 开关控制 CP 使能信号 0 S1 S0 0 × × G 0 A 1 0 1 × 1 1 1 0 × 1 1 1 1 CP 0 CP 由表 3.1 经过整理得逻辑表达式为 0G = S ⊕ S 0 1 由上式得开关控制电路，如图 3.3 示。 时钟产生电路 图 3.3 开关控制电路 时钟产生电路由 555 定时器构成的多谐振荡器组成，其电路如图 3.4 所示。它的输出信号频率为：f=1.43/(R1+R2)/C 。取 R1= 15kΩ R2=68kΩ C=10μF，则输出信号为 1Hz（周期为 1s）。 图 3..4