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课程设计说明书

课程名称：数字电子技术课程设计

题目：汽车尾灯控制电路

指导教师：刘晓燕

日期：2014年4月3日

汽车尾灯控制电路

一、设计任务与要求

1.用6只小灯泡模拟6只汽车尾灯，左侧3只，右侧3只。用4个开关分别

模拟脚踏制动器，停车信号，左转弯控制和右转弯控制。

2.当汽车正常直行时，6个尾灯全灭，当临时刹车（脚踏制动器）时，6个

尾灯闪烁。

3.当汽车左转时，左侧的尾灯按照000-001-010-100-000的顺序循环点亮，

每灯点亮0.5s，而右侧的3个灯全灭。当右转时相同。

二、方案设计与论证

汽车尾灯控制器由四个开关控制六盏灯实现不同的状态。当模拟对象——汽

车直行时，开关均为断开，此时灯全部熄灭。临时刹车（脚踏制动器）时，6个

尾灯闪烁。当汽车左转时，左侧的尾灯按照顺序循环点亮，每灯点亮0.5s，而

右侧的3个灯全灭。当右转时相同。

方案一、六个尾灯采用共阴极设计，在阳极接入高电平，通过在开关与灯阳

极之间安排数字电路实现所需功能。临时刹车（脚踏制动器）时，灯通过二极管

连进时钟CP，6个尾灯闪烁。当汽车左转时，左边三个灯连接进数字电路，实现

要求的顺序闪烁，当汽车右转时，右边三个灯连接进数字电路，实现要求的顺序

闪烁；其中数字电路由十六进制加法计数器和译码器组成，计数器出来的二进制

数经由译码器转为流水信号再经由三态门传输至LED灯实现功能，之所以采用十

六进制计数器是由于实际采用的是计数器的末两位，若采用十进制的计数器，当

“1001”时达到“9”，下一个数为“0000”，译码器无法输出连续的闪烁信号。

当按下停车开关时，灯全部接入高电平，实现停车信号。通过总线连接灯，在各

个功能之间通过三态门来实现分离，当功能模块不需要占用灯时三态门输出为高

阻态，释放所占用的线路，增加各个模块间的独立性。由于数字电路输出的高电

平输出电流有限，故所有信号接入二极管前都需要加接上拉电阻。

方案二、六个尾灯采用共阳极设计，在阴极接入低电平，通过在开关与灯阳

极之间安排数字电路实现所需功能。其他实现方法同方案一相同，不同之处为译

码器出来的信号需要经过非门对电平进行反相。由于采用的是低电平有效的共阳

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极设计思路，故不存在需要加接上拉电阻来提高灯的电流的做法。

综上所述，电路设计采用方案二，不需要增加上拉电阻，以减小电路复杂性、

功耗和增加可靠性。

三、单元电路设计与参数计算

（一）左转与右转信号产生电路

如上图所示，通过74LS163十六进制加法计数器产生00-01-10-11-00（只

需要14和13号引脚两个就刚好够了），再由74LS138三八译码器在输出端产生

000-001-010-100-000循环的信号，连接到车灯上。闪烁的频率为0.5秒/次，

将时钟频调整为2Hz即可。

（二）转向信号与车灯的连接

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如图，通过三态门实现连接。同过开关给一个非门低电平，这时三态门的

EO控制使能端为有效，车灯接入74LS138，同时两个开关各自所接的非门又接入

一个异或门，当其中一个开关为按下时，异或门输出高电平，此时加法计数器处

于加法计数状态，否则为置零状态。

这样做的目的是让开关无论在什么时候按下，都能使车灯从000的地方开始

闪烁。

（三）紧急刹车模块

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由于整体设计考虑周良，各个模块具备较强的功能独立性，该模块实现方法

简单有效。六个灯通过二极管共线（这样的目的是防止左右转时电平不一致导致

短路），何时接时钟信号由开关控制。当开关按下时，接入时钟信号，当时钟输

出低电平时所有灯一起亮，否则一起暗。图中所需的时钟与加法计数器共用，以

减少元件数量。

（四）停车功能模块

实际上不需要另外再加六个二极管，可以与紧急刹车模块共用那六个二极