电子技术课程设计.docx

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电子技术课程设计

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题目:

汽车尾灯控制电路

专业

班级

学号

姓名

指导教师

目录

第一部分设计任务

1.1设计要求………………………………………………………………………2

第二部分设计方案

2.1总体设计方案说明……………………………………………………………2

2.2模块结构电路与方框图……………………………………………………2

第三部分电路设计与器件选择

3.1功能模块一……………………………………………………………………………6

3.1.1整体电路…………………………………………………………………6

3.1.2器件说明…………………………………………………………………6

3.2元件清单………………………………………………………………………7

第四部分安装调试与性能测量

4.1时钟脉冲测试…………………………………………………………………8

4.2电路整体的测试………………………………………………………………9

4.2.1正常行驶…………………………………………………………………9

4.2.2左转………………………………………………………………………9

4.2.3右转……………………………………………………………………10

4.2.4刹车………………………………………………………………………10

第五部分　课程设计总结……………………………………………………………11

第六部分参考文献…………………………………………………………………12

-1-

第一部分设计任务

1.1设计要求

1、设计一个汽车尾灯控制电路，要求能根据汽车运行情况来控制汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管模拟）；

2、汽车正常运行时指示灯全灭；

3、汽车右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；

4、汽车左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；

在临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。

第二部分设计方案

2.1总体设计方案说明

列出尾灯与汽车运行状态表如下：

开关控制

运行状态

左尾灯

右尾灯

S1

S0

D6D5D4

D1D2D3

0

0

正常运行

灯灭

灯灭

0

1

右转弯

灯灭

按D1D2D3顺序点亮

1

0

左转弯

按D4D5D6顺序点亮

灯灭

1

1

临时刹车

所有的尾灯随时钟CP同时闪烁

要实现以上的状态需要五个模块，它们分别是：

开关控制模块、三进制计数器模块、译码电路模块、显示、驱动电路模块、秒脉冲发生器模块。

开关模块是由开关、反相器、异或门、与非门和200欧姆的电阻构成的它是来控制电路的；三进制计数模块是由一个JK触发器构成的它是用来控制发光二极管的点亮个数；译码电路模块是由一个3—8译码器和与非门构成的它是用来吧给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态。

显示、驱动模块是由与非门、反相器、发光二级管、和200欧姆的电阻构成的它是用来显示整个效果的；秒脉冲发生器模块是由555定时器、电容和电阻构成的它是用来产生脉冲信号的。

把它们连接在一起就构成了整个电路。

2.2模块结构电路与方框图

尾灯电路

S0S1

由于汽车左右转弯时，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序

-2-

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所示：

开关控制

三进制计数器

六个指示灯

S1S0

Q1Q0

D6D5D4

D1D2D3

00

××

000

000

01

00

000

100

01

000

010

10

000

001

10

00

001

000

01

010

000

10

100

000

11

××

cpcpcp

cpcpcp

三进制计数器电路

由74LS112构成如下所示：

译码电路

由3-8先译码器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Q1、Q0是三进制计数器的输出端。

当S1=0、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Y0，Y1，Y2依次为0有效（Y3，Y4，Y5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，则74LS18对应的输出端Y4、Y5、Y6依次为0有效，既反相器G4~G6

-3-

的输出端为0，故指示灯按D4→D5→D6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，G6~G1的输出端也全为1，指示灯全灭；当G=0，A=CP时，指示灯随CP的频率闪烁。

74LS138功能表

E3

E1

E2

A2

A1

A0

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

1

1

×

×

×

×

1

1

1

1

1

1

1

1

1

×

1

×

×

×

1

1

1

1

1

1

1

1

0

×

×

×

×

×

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

显示、与驱动电路

其显示驱动电路由6个法等等二极管和6个反向器构成；

-4-

开关控制电路

设74LS138和显示驱动电路的使能信号分别为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）的真值表如下：

开关控制

CP

使能信号

S1

S0

G

A

0

0

×

0

1

0

1

×

1

1

1

0

×

1

1

1

1

CP

0

CP

由上表且经过整理得逻辑表达式为

G=S1⊕S0A=S1S0+S1S0CP=S1S0·S1S0CP

则得开关控制电路

时钟脉冲电路

由于N555定时器内部的比较器灵敏度比较高，输出驱动电流比较大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡率受电源电压和温度的影响小，由555定时器构成的多谐振荡器频率比较稳定，不易干扰；且此电路对秒脉冲的精度要求不是很高，所以选用有555构成的多谐振荡器做为脉冲电路。

时钟脉冲原理图如图2所示

-5-

图2时钟脉冲电路

第三部分电路设计与器件选择

3.1功能模块一

3.1.1整体电路

3.1.2器件说明

74LS13874LS00

引脚图引脚图

-6-

74LS0474LS112

引脚图引脚图

74LS20NE555P

引脚图引脚图

3.2元件清单

-7-

名称

型号

数量

555定时器

NE555P

1

触发器

74LS112

1

2输入四与非门

74LS00

3

4输入二与非门

74LS20

1

六反相器

74LS04

2

译码器

74LS138

1

电阻

51KΩ

1

200Ω

8

47KΩ

1

电容

100uF

1

10uF

1

0.1uF

1

发光二级管

红色

6

开关

自锁

2

导线

若干

第四部分安装调试与性能测量

4.1、时钟脉冲的测试：

时钟脉冲测试如图9

图9时钟脉冲测试图

时钟脉冲波形图如图10

-8-

图10时钟脉冲波形图

根据时钟波形图进行分析,可得此时钟信号的周期为0.9795us，频率约为1HZ。

符合任务要求。

4.2电路整体性能测试

4.2.1正常行驶

当S1、S2都闭合时，车辆正常行驶，汽车尾灯都不亮。

如图1

图1汽车正常行驶原理图

4.2.2左转

当S1断开，S2闭合时，车辆左转，汽车尾灯LED3，LED2，LED1依次循化点亮，如图2

-9-

如图2汽车左转原理图

4.2.3右转

当S1闭合，S2断开时，车俩右转，汽车尾灯LED4，LED5，LED6依次点亮，如图3

如图3汽车右转原理图

4.2.4刹车

-10-

当S1、S2同时断开时，汽车属于刹车状态，六个尾灯同时闪烁。

如图4

如图4汽车刹车原理图

第五部分　课程设计总结

本次设计方案重要有五个模块：

开关控制模块、三进制计数器模块、译码电路模块、显示、驱动电路模块、秒脉冲发生器模块。

通过把这五个模块组合连接来实现汽车尾灯控制。

1、当汽车正常行驶时，S1、S2处于00状态，指示灯全灭。

仿真结果在实验仿真过程中已显示。

2、当汽车右转，S1、S2处于10状态，LED4、5、6循环点亮，仿真结果在实验仿真过程中已显示。

3、当汽车左转时，S1、S2处于01状态，LED3、2、1循环点亮，仿真结果在实验过程中已显示。

4、当汽车刹车时，S1、S2处于11状态，6个灯同时闪烁，仿真结果已显示。

经过这两周的实习，学到了很多东西，锻炼了自己的能力，熟悉了MULTISIM这个软件。

作为信息时代的大学生，仅会操作鼠标是不够的，对原理的理解和电路的设计能力也非常重要。

之前所有的学习几乎都是理论性的，经过这次实习对很多器件的功能有了更深的了解。

虽然由于不熟悉软件在一开始遇到了很多问题，但经过自己耐心的反复琢磨，最终成功仿真了汽车尾灯控制电路。

通过两周的学习，使我们对multisim有了初步的系统了解。

这些知识在课堂上都学不到，当看到自己的汽车尾灯电路在软件上成功仿真时，高兴不已。

希望自己在以后可以从事和数字电路有关的工作。

总的来说自己有如下收获：

1、对MULTISIM有了初步的系统了解。

我们了解到了汽车尾灯的构造等。

2、对自己的动手能力是个很大的锻炼。

在实习中，提高了自己解决问题的能力。

虽然在实习中会遇到难题，但是从中我学到了很多，使自己的理解能力也有所提

-11-

高，我想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向，强化了专业知识，更好的掌

握数字电路的这门课程。

第六部分参考文献

参考文献

【1】阎石主编.数字电子技术.[M]北京：

高等教育出版社，2006年

【2】屠启飞主编LED用于汽车尾灯的展望电子工业出版社2001年

【3】张庆双主编使用电子电路200例机械工业出版社2005版

【4】王维斌仲瑞鹏数字电子技术实验教程西北工业大学出版社2008年

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