111课程设计汽车尾灯控制电路.docx
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111课程设计汽车尾灯控制电路
电子技术课程设计
课程名称：
电子技术课程设计
程序题目：
汽车尾灯控制电路
成员：
关健王尧
吴万里杨启新苟广涛
班级：
121901
时间：
2012年2月23日
汽车尾灯控制电路
1．设计任务
设计一个汽车尾灯控制电路，假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管模拟），要求当在汽车正常运行时指示灯全灭；在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；在临时刹车或者检测尾灯是否正常时，所有指示灯同时点亮（R1R2R3L1L2L3点亮）；
2、设计条件
本设计基于学校电子技术实验后设计的，通过在电脑上利用各种软件设计而成（ISIS）。
3、设计要求
分析以上设计任务，由于汽车左转弯、右转弯、刹车，所有灯点亮的次序和是否点亮是不同的，所以用74LS138译码器对输入的信号进行译码，从而得到一个低电平输出，计数器输出为高电平时就点亮不同的尾灯（这里用发光二极管模拟），从而控制尾灯按要求点亮。
由此得出在每种运行状态下，各指示灯与给定条件间的关系,以及汽车尾灯控制电路的即逻辑功能表1所示。
汽车尾灯控制电路设计总体框图如图1所示。
汽车尾灯和汽车运行状态表1-1
开关控制
汽车运行状态
右转尾灯
左转尾灯
S1S2
R1R2R3
L1L2L3
00
正常运行
灯灭
灯灭
01
左转弯
灯灭
按L1L2L3顺序循环点亮
10
右转弯
按R1R2R3顺序循环点亮
灯灭
11
临时刹车/检测
所有尾灯同时点亮
图1汽车尾灯控
电路设计总体框图
4、设计内容
（1）.分步设计：
1．主电路设计：
实现的主要功能是通过开关控制从而实现汽车尾灯的点亮方式。
根据表1具体实现如下：
当S2S1S0=000时候汽车处于正常行驶，尾灯完全处于熄灭状态，所以通过74138译码后为“11111110”不做任何处理。
当S2S1S0=001时候汽车左转，所以汽车尾灯的左面3个灯按照L1→L1L2→L1L2L3→全灭→L1……顺序循环点亮，具体实现是通过74138对“001”译码为“11111101”然后通过译码后的低电平通过一个非门控制开始计数，从而控制灯的点亮方式，计数范围为0000（全灭）→0001（L1点亮）→0010（L1L2点亮）→0011（L1L2L3点亮）→0100（异步清零）→0000……循环计数就实现了循环点亮的这个过程。
当S2S1S0=010时候汽车右转，所以汽车尾灯右面3个灯按照R1→R1R2→R1R2R3→全灭→R1……顺序循环点亮，具体实现是通过74138对“010”译码为“11111011”然后通过译码后的低电平通过一个非门控制开始计数，从而控制灯的点亮方式，计数范围为0000（全灭）→0001（R1点亮）→0010（R1R2点亮）→0011（R1R2R3点亮）→0100（异步清零）→0000……循环计数就实现了循环点亮的这个过程。
当S2S1S0=011时候汽车处于刹车状态或者处于检测汽车尾灯是否正常，所以汽车的尾灯全亮，具体实现是通过74138对“011”译码为“11110111”然后通过译码后的低电平通过一个非门直接控制所有的尾灯点亮。
然后通过译码后的低电平开始计数，从而控制灯的点亮方式，计数范围为0000（全灭）→000（R1，L1点亮）→0010（R1R2，L1L2点亮）→0011（R1R2R3。
L1L2L3点亮）→0100（异步清零）→0000……循环计数就实现了循环点亮的这个过程。
2．主电路的仿真：
分步仿真：
1．汽车左转弯的仿真。
在ISIS下（以下的仿真都是在这个软件下，并且都是功能仿真）的仿真的电路图和波形。
图3.左转弯仿真波形
仿真波形分析：
如图3所示当S2S1S0=001时候，L3L2L1变化顺序为：
000001011111000，由于输出为高电平时灯亮，所以尾灯的点亮方式为：
L1→L1L2→L1L2L3→全灭→L1……
S2S1S0=000的时候，R3R2R1，L1L2L3恒为000，所以所有灯熄灭与实际相符合，所以正确。
⑵.汽车左右转弯仿真。
图5.左右转弯仿真波形
波形分析：
根据图5有当S2S1S0=001时候，L3L2L1变化顺序为：
000001011111000，R3R2R1=000由于输出为高电平时灯亮，所以尾灯的点亮方式为：
L1→L1L2→L1L2L3→全灭→L1……R3R2R1恒为熄灭；
S2S1S0=010的时候，R3R2R1变化顺序为：
000001011111000，L1L2L3=000由于输出为高电平时灯亮，所以尾灯的点亮方式为：
R1→R1R2→R1R2R3→全灭→R1……L1L2L3恒为熄灭。
S2S1S0=000的时候，R3R2R1，L1L2L3恒为000，所以所有灯熄灭。
经过分析与实际相符合，所以仿真正确。
⑶.汽车左右转弯和刹车的仿真。
图7.汽车左右和刹车仿真波形
波形分析：
根据图7有当S2S1S0=001时候，L3L2L1变化顺序为：
000001011111000，R3R2R1=000由于输出为高电平时灯亮，所以尾灯的点亮方式为：
L1→L1L2→L1L2L3→全灭→L1……R3R2R1恒为熄灭；
S2S1S0=010的时候，R3R2R1变化顺序为：
000001011111000，L1L2L3=000由于输出为高电平时灯亮，所以尾灯的点亮方式为：
R1→R1R2→R1R2R3→全灭→R1……L1L2L3恒为熄灭。
S2S1S0=011的时候，R3R2R1，L1L2L3恒为111，所以所有灯全亮。
S2S1S0=000的时候，R3R2R1，L1L2L3恒为000，所以所有灯熄灭。
经过分析与实际相符合，所以仿真正确。
（二）.总体设计：
1.设计的最后原理图：
图12.总体设计的最后原理图
2.涉及元器件：
用到的元器件
个数
74ls138
1
74ls86
1
74ls76
1
74ls20
1
74ls00
3
发光二级管
6
5.设计总结
本次设计是通过查阅各种资料和我们的讨论的思考做出来的，在设计的过程中我们想用DXP2004仿真但是由于时间关系，我们掌握不了。
由于学过QuartusII5.0，于是在仿真的时候我们就想到用QuartusII5.0仿真来替代。
经过思考后觉得由于我们的主电路都是数字电路构成的，所以完全可以由QuartusII5.0仿真。
但是对于输入脉冲CLK的频率较小，我们又必须设计一个频率较小的方波源，通过网上查阅资料可以利用555定时器构成，于是我们又自己设计一个方波源。
但是设计好方波源后我们必须仿真看是否正确，于是就用到了Multisim2001进行仿真。
这次我们设计的功能都是逐一增加的，首先实现老师给我们提示的文档上面的功能，然后增加一定的功能。
设计中的优点：
基本实现了汽车在运行时候尾灯点亮方式的各种情况。
设计中的不足：
由于在行车的时候都是用开关控制的，所以每一个开关应该有一个消除机械振动的装置，可以利用基本RS触发器来实现。
在设计中可以再多用一个74161来做，从而简化电路图。
所以如果在时间允许的条件下可以对这一系列的不足进行解决，从而是整个系统更加可靠。
六．设计参考资料
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