汽车尾灯控制器的设计Word格式.docx
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学号：
031091118
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汽车尾灯器设计
1引言
本课题要求设计一个汽车尾灯的控制电路。
该电路是用于反映汽车在运行时的状态，汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。
当接通左转、右转、刹车和正常行驶时，指示灯按照指定要求闪烁。
假设汽车尾灯左右两侧各有三个指示灯（用发光二极管模拟），要求是：
汽车正常远行时指示灯全灭；
右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；
左转弯时左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；
临时刹车时所有指示灯同时闪烁。
理论部分已用Multisim10软件进行仿真，并且达到设计要求。
2设计目的
（1）熟悉集成电路的引脚安排。
（2）进一步熟悉时序电路的设计方法。
（3）熟悉各芯片的逻辑功能及使用方法。
（4）了解汽车尾灯的工作原理。
（5）熟悉汽车尾灯的设计与制作。
3设计思路
（1）设计汽车尾灯控制器电路。
（2）设计以译码器和计数器为中心的时序电路。
（3）时序信号控制电路。
（4）连接整体电路。
4设计过程
4.1方案论证
图
（1）汽车尾灯控制图系统整体框图
4.1.1汽车尾灯状态
表
（1）汽车尾灯状态表
汽车运行状态
右转尾灯
左转尾灯
R1R2R3
L1L2L3
正常运行
灯灭
左转弯
按L1L2L3顺序循环点亮
右转弯
按R1R2R3顺序循环点亮
刹车/检测
所有尾灯同时点亮
每种状态的原理框图如下：
（0表示LED灯灭，1表示LED灯亮）
4.1.2正常行驶时：
000000
4.1.3向左转弯时：
001000
010000
100000
4.1.4向右转弯时：
000100
000010
000001
4.1.5刹车时：
01
111111
4.2设计原理
4.2.1译码与显示驱动电路
译码与显示驱动电路的功能是：
在模式控制电路输出和三进制计数器状态的作用下，提供6个尾灯控制信号，当译码驱动电路输出的控制信号为低电平时，相应发光二极管亮。
因此，译码与显示驱动电路可由3—8线译码器74LS138、6个与非门和6个反相器构成，逻辑电路如图
（2）中的所示。
图中当译码器A、B、C依次输入为000、010、100，译码器输出Y0、Y1、Y2依次为0，使得发光二极管对应的反相器输出依次为低电平，从而使发光二极管D1、D2、D3依次顺序发光，示意汽车左转弯；
当译码器A、B、C依次输入为001、011、101，译码器输出Y4、Y5、Y6依次为0，使发光二极管对应的反相器输出依次为低电平，从而使发光二极管D4、D5、D6依次顺序点亮，示意汽车右转弯；
当74LS138的使能G1输入为0时，译码器输出为全1，使所有发光二极管对应的反相器输出全部为高电平，发光二极管全部熄灭。
图
（2）74LS138译码器控制电路与显示驱动电路
表
（2）74LS138译码器功能表
输入
输出
发光
A
B
C
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
1
LED1
LED4
LED2
LED5
LED3
LED6
无
4.2.2尾灯状态显示电路
尾灯状态显示电路可由6个发光二极管和6个电阻组成，逻辑电路如图
（2）示。
图中，当6个反相器的输出低电平时，相应发光二极管被点亮。
在完成各个局部电路设计后，可得到汽车尾灯控制器的完整逻辑电路。
4.2.3电路设计
（1）74LS161计数器控制电路
图（3）74LS161计数器控制电路
（2）时钟信号源和开关电路
图（4）时钟信号源和开关电路
（3）整体电路如下
图（5）整体电路
5系统仿真结果
5.1左转图
当图中开关A合上时，译码器A、B、C依次输入为000、010、100，译码器输出Y0、Y1、Y2依次为0，使得发光二极管对应的反相器输出依次为低电平，从而使发光二极管D1、D2、D3依次顺序发光，示意汽车左转弯。
图（6）左转仿真图
5.2右转图
当图中开关S合上时，译码器A、B、C依次输入为001、011、101，译码器输出Y4、Y5、Y6依次为0，使发光二极管对应的反相器输出依次为低电平，从而使发光二极管D4、D5、D6依次顺序点亮，示意汽车右转弯。
图（7）右转仿真图
5.3刹车图
当图中开关A和S同时打开时，最右边的74LS00与非门输出为零，6个发光二极管全亮，当输入为时钟脉冲控制的脉冲信号时，发光6个二极管按脉冲的频率同时闪烁，即为汽车刹车时尾灯的状态。
图（8）刹车仿真图
6主要仪器与设备
1、软件multisim10电子技术试验箱
2、74LS161计数器1个、74LS138译码器1个、74LS047个、74LS0010个、74LS861个5V直流电源4个、脉冲产生器1个、万用表2只
3、200Ω电阻8只、红色发光二极管6只
7设计体会
数字电子技术是电子信息工程专业学生必修的一门专业基础课，我们进行数字电子课程设计是理论联系实际的最好途径，将书本上的知识利用到实际的分析解决问题中去，这样使我们更加牢固的掌握分析与设计的基本知识与理论，更加熟悉的各种不同规模的逻辑器件，掌握逻辑电路的分析和设计的基本方法，为以后的学习奠定基础。
设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。
因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。
制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，对电路的调试要一步一步来，不能急躁，因为是在电脑上调试，比较慢，又要求我们有一个比较正确的调试方法，像把频率调快等等。
这又要我们要灵活处理，在不影响试验的前提下可以加快进度。
要熟练地掌握课本上的知识，这样才能对试验中出现的问题进行分析解决。
留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要有耐心，要有坚持的毅力。
在整个电路的设计过程中，花费时间最多的是各个单元电路的连接及电路的细节设计上。
多种方案的选择中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因，使整个电路可稳定工作。
通过这些天来的实验设计，总的来说收获很大，使我对书本的知识有了更深一层的理解，同时掌握了一些芯片的的工作原理及其使用方法，学会了使用multism10软件。
在设计的过程中遇到了很多问题，于是上网查找，上图书馆翻阅书籍，找同学老师帮忙。
曾有好几次失败，差点使我丧失信心，但在我不懈的努力下，当软件中的仿真电路第一次向我闪亮，心中无比的喜悦！
这次课程设计的题目都非常经典，与我们的实际生活相联系，这样很大的提高了我们对专业学习的兴趣。
总而言之，这次实习让我受益匪浅。
在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力。
在让我体会到了设计电路的艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。
8参考文献
[1]康华光.电子技术基础（模拟部分）.北京：
高等教育出版社，2006年
[2]康华光.电子技术基础（数字部分）.北京：
[3]金维香谢玉梅.电子测试技术.湖南：
湖南大学出版社，2008年
[4]邓仁清梁明理.电子线路.北京：
高等教育出版社，1978年
[5]路勇.电子电路实验及仿真.北京：
清华大学出版社2004年
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