汽车尾灯控制电路设计.docx
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汽车尾灯控制电路设计
汽车尾灯控制电路设计
学号：
姓名：
指导老师：
电子信息工程10—1班
一、设计任务
设计一个汽车尾灯控制电路，要求汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管模拟），并用两个拨动式（乒乓）开关作为转弯信号源，当在汽车正常运行时指示灯全灭；在右转弯时，右侧红灯点亮；在左转弯时，左侧红灯点亮；在紧急刹车或者检测尾灯是否正常时，所有指示灯同时点亮。
二、设计方案
（1）列出尾灯与汽车运行状态表
表1尾灯和汽车运行状态关系表
开关控制
运行状态
左尾灯
右尾灯
S1S2
D1D2D3
D4D5D6
11
正常运行
灯灭
灯灭
10
右转弯
灯灭
右侧D4亮
01
左转弯
左侧D3亮
灯灭
00
临时刹车
所有的尾灯同时亮
（2）设计总体框图
由于汽车左转弯时，左侧红灯点亮，所以用三进制计数器控制译码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（S1、S2、CP、Q1、Q0）的关系，即逻辑功能表如表2所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态）。
表2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
S1S2
Q1Q0
D1D2D3D4D5D6
00
XX
000000
01
00
01
10
000100
000010
000001
10
00
01
10
001000
010000
100000
11
XX
CPCPCPCPCPCP
由表2得出总体框图，如图1所示：
图1汽车尾灯控制电路原理框图
（3）设计单元电路
三进制计数器电路可由双JK触发器74LS76构成。
图2三进制计数器电路图
74LS76引脚功能图：
采用CP下降沿触发的JK触发器，当CP由1跳变为0时，触发器的输出依据J和K的状态而定。
表3为J-K触发器的状态表。
表3J-K触发器的状态表
J
K
说明
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
输出状态不变
同J端状态
同J端状态
输出状态翻转
由双JK组成的三进制计数器的逻辑功能表如表2。
汽车尾灯电路如图3所示，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出端。
当S1＝1，S2＝0时，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
、
、
依次为0有效（
、
、
信号为“1”无效），即反相器G1～G3的输出也依次为0，故指示灯D3点亮示意汽车左转弯。
若上述条件不变，而S1＝0，S2＝1时，则74LS138对应的输出端
、
、
依次为0有效，即反相器G4~G6的输出端依次为0，故指示灯D4点亮示意汽车右转弯。
当G＝0，A＝1时，74LS138的输出端全为1，G1~G6的输出端也全为1，指示灯全灭；当G＝0,A=CP时，指示灯同时都点亮。
图3尾灯电路
74LS138引脚功能图：
开关控制电路。
设74LS138和显示驱动电路的使能端信号分别为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、S2、CP）的真值表，如表4所示，由表4结果整理得逻辑表达式为：
由上式得开关控制电路，如图4所示。
表4S1、S2、CP与G、A逻辑功能表
开关控制
CP
使能信号
S1S2
GA
0
0
×
0
1
0
1
×
1
1
1
0
×
1
1
1
1
CP
0
CP
图4开关控制电路
（4）设计汽车尾灯总体电路
图五汽车尾灯总体框图
三、仿真结果
3.1正常运行状态
当开关S1、S2为11时，为正常运行状态，二极管D1—D6都灭，开关S1、S2为11，经过异或门，输出为0，经过两个三输入的与非门和两个两输入的与非门后，总的输出为1，最后再经过六个与非门和六个反相器，输出为1，而二极管采用共阳极，所以灯都灭，汽车正常运行。
其仿真图为图六所示，六个二极管都灭的状态。
图六正常运行状态
3.2汽车左转状态
汽车左转时，开关设置为01，左侧红灯D3亮，3—8译码器输出Y4，控制LED3亮，下图为汽车左转时的状态，如图七所示：
图七左转状态
3.3汽车右转状态
开关设置为10时，汽车右转，右侧红灯D4亮，3—8译码器输出Y0，控制LED4亮，如图八所示：
图八右转状态
3.4汽车刹车时状态
汽车临时刹车，或者检查汽车尾灯是否正常时，开关设置为00，LED灯同时都点亮，如图九所示状态：
图九临时刹车状态
四、设计软件TinaProV8.0的介绍
TinaPro是重要的现代化EDA（ElectronicDesignAutomation，即电子电路设计自动化）软件之一，用于模拟及数字电路的仿真分析。
其研发者是欧洲DesignSoftKft.公司,目前大约流行四十多个国家,并有二十余种不同语言的版本,其中包括中文版，大约含有两万多个分立或集成电路元器件。
该软件的具体功能包括：
在模拟电路分析方面，TinaPro除了具有一般电路仿真软件通常所具备的直流分析、瞬态分析、正弦稳态分析、傅立叶分析、温度扫描、参数扫描、最坏情况及蒙特卡罗统计等仿真分析功能之外，还能先对输出电量进行指标设计，然后对电路元件的参数进行优化计算。
此外，它具有符号分析功能，即能给出时域过渡过程表达式或频域传递函数表达式；具有RF仿真分析功能；具有绘制零、极点图、相量图、Nyquist图等重要的仿真分析功能。
在数字电路分析方面，TinaPro支持VHDL语言；并具有BUS总线及虚拟连线等功能，这避免了电路图中元件之间连线过密，使得电路绘图界面看起来更清晰、简洁。
TinaPro具有八种虚拟测量仪器，各仪器与元件之间采用虚拟连线。
其虚拟测试仪器（如多踪示波器）的动态演示功能，是极好的电类教学辅助工具。
TinaPro的仿真分析结果，如波形图可方便地与电路图粘贴在界面中，对输出打印及分析资料的完整保存十分便利。
TinaPro可以与其硬件设备Tina-Lab，即实时信号发生器、数据采集器相连接，故能将实时测量与虚拟仿真结果相比对。
这是目前所知能实现该项功能的少数实用技术产品之一。
TinaPro具有较高的性能价格比。
它是目前所知为数不多的具有简体中文界面的成熟软件（在Help索引文件中，也用中文对于电路器件模型参数进行详细解释）。
TinaPro是一种功能强大的电路仿真软件，不仅在工程实践中，对于电子产品的开发与研制能够发挥高效率、高精度的作用，而且将其引入各类学校电类课程的教学，会带来意想不到的教学效果
五、心得体会
这次课程设计可以说是相当成功的，虽然是第一次接触这个东西，但是基于以前做过数电实验，课程设计也就变得不是那么的困难了。
但是，它又不是单纯的和数电实验一样，认真听完老师所讲的内容，拿着电路图接好实验电路，完成电路各个部分的逻辑功能就可以了，它对我们的要求远远高于数电实验所能达到的高度。
我们不仅要全面了解所选的设计题目，还要在网上充分查阅资料，再结合我们以前所学过的数电知识，自己拟定实验方案和设计实验电路。
连接电路我是从网上下载，然后自己改的，虽然我们这个电路的连接比较困难，但是经过一上午的辛苦奋斗，终于光荣的完成了实验所需要的实现电路，在宿舍调式电路也比较顺利，很快就完成了，出现了期待中的实验现象，但是调试的时候不能用cp脉冲，所以刹车的时候没有出现闪烁，而是一直灯亮，整个过程还是非常顺利比较成功的。
经过这次的课程设计，我更加体会到了数电在日常生活中的广泛应用，正是由于它的逻辑简单而被广泛应用于生活的许多方面，为我们的生活提供了很多便利。
同时，也意识到了同学之间的互助是多么的重要，，由于没有很认真地去阅读课程设计说明书撰写规范和有些作图软件不会使用，导致在写课程设计说明书的时候，遇到了不少的麻烦，多亏了同学们的热心帮助，才使我能够比较顺利地完成这项工作。
最后，认真谨慎精益求精的态度对于一个实验者来说也是必备的优秀品质，只有这样才会做出令人满意的成绩来。
经过这次课程设计，我真的学到了很多很多的东西。
这次课程设计的成功得益于自己的耐心和决心，也离不开老师和周围同学的帮忙。
特别感谢指导老师的悉心指点，感谢在我设计和制作过程给予我很多帮助的给位同学。
这次的课程设计，我做得是汽车尾灯控制电路设计。
刚开始，我对这个软件一点都不了解，然后经过三天的学习，从网上查找资料，最后终于有点眉目了。
通过本次课程设计，我更加扎实的掌握了有关数字集成芯片应用方面的知识，虽然在设计中遇到了许多棘手的问题，但经过认真的思考，仔细的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
鉴于此，我会更加努力的学习以充实自己。
课程设计（论文）答辩记录表
题目
学生姓名
评价指标
评价标准
分数范围
优秀（≥分数上限90％）
中等（分数上限70％～80％）
自述
思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，分析归纳逻辑严密，有创新意识和独特见解。
思路、语言表达、概念基本清楚，论点正确，分析归纳合理。
0—18分
资料
资料齐全，符合学校课程设计（论文）规范化要求。
资料齐全，基本符合学校课程设计（论文）规范化要求。
0—10分
答辩
能正确回答所提出的问题，概念清楚，对相关知识有深入的理解，有理论根据，有独立见解。
回答问题基本正确，概念基本清楚，无原则性错误。
0—22分
答辩纪要：
指导教师（签字）：
年月日
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