汽车尾灯控制器设计.docx
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汽车尾灯控制器设计
二○一一～二○一二学年第二学期
信息科学与工程学院
电子课程设计
题目名称：
汽车尾灯控制器设计
姓名：
魏山
学号：
201004134136
班级：
自动化1004班
一．设计题目：
用给定的主要集成电路器件：
74LS00，74LS04，74LS90，74LS138，74LS48，74LS74，数码显示器BS202，555等设计多汽车尾灯控制器电路。
二．设计内容和要求：
设计一个汽车尾灯控制器,实现对汽车尾灯显示状态的控制。
在汽车尾部左右两侧各装４个指示灯（用发光二极管模拟），根据汽车运行情况，指示灯具有４种不同显示模式：
（１）汽车向前行使时，左右两侧的指示灯全部处于熄灭状态；（２）汽车右转弯时，右侧的４个指示灯按右循环顺序点亮；（３）汽车左转弯时，左侧的４个指示灯按左循环顺序点亮；（４）汽车刹车时，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态。
（闪烁周期:
0.5秒）
三．题目分析和内容摘要：
本实验显示驱动电路由八个发光二极管和八个反相器构成。
译码电路由74LS138和八个与非门构成，74LS的三个输入端A,B,C分别接S1，Q1，Q0.而Q1,Q0是四进制计数器的输出端。
当S1=0，使能信号A=G=1，计数器状态为00,01,10,11时，74LS138对应的输出端Y0，Y1,Y2，Y3依次为0有效，故指示灯D0，D1，D2，D3按顺序点亮示意汽车右转弯。
左转弯原理类似不再赘述。
当G=0，A=1时，74LS138的输出端全为1，指示灯全灭，正常行驶。
当G=0，A=CP时，
八个指示灯随CP的频率闪烁。
本设计部分电路由Proteus仿真软件仿真设计，现就该软件做简单简介。
Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。
Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：
multisim）的功能。
这些功能是：
1．原理布图，2．PCB自动或人工布线，3．SPICE电路仿真.
革命性的特点
1．互动的电路仿真
用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。
2．仿真处理器及其外围电路
可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。
还可以直接在基于原理图的虚拟原型，配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。
配合虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。
四．方案选择：
本设计时钟脉冲产生电路及四进制计数器电路存在多种方案。
1.时钟脉冲产生电路：
方案一：
石英晶体振荡器：
振荡频率仅取决于串联谐振频率fs，与电路中R,C值无关。
电路可以得到频率稳定性极高的脉冲波形，它的缺点是频率不能调节，频带很窄，不能用于宽带滤波。
方案二：
由555定时器构成的多谢振荡器：
555定时器内部比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，并且采用差分电路形式，它的振荡频率受电压和温度影响很小。
选用方案二。
2.四进制计数器电路：
方案一：
由74LS161构成
方案二：
由D触发器构成
方案三：
由双JK触发器构成
选用方案三。
五．工作原理：
1.汽车尾灯与汽车运行状态表：
开关控制
运行状态
左尾灯
右尾灯
S1S0
D8D7D6D5
D1D2D3D4
00
正常运行
灯灭
灯灭
01
右转弯
灯灭
按D1D2D3D4顺序点亮
10
左转弯
按D5D6D7D8顺序点亮
灯灭
11
刹车
所有尾灯随时钟CP同时闪烁
2.汽车尾灯控制逻辑功能表：
开关控制
四进制计数器
八个指示灯
S1S0
Q1Q0
D8D7D6D5D1D2D3D4
00
XX
000000000
01
00
00001000
01
00000100
10
00000010
11
00000001
10
00
00010000
01
00100000
10
01000000
11
10000000
11
XX
CPCPCPCPCPCPCPCP
3.汽车尾灯控制电路原理框图：
4.四进制计数器74LS112
JK触发器状态转换表
Q1（n）_
Q0（n）
Q1（n+1）
Q0（n+1）
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
J1=Q0（n）K1=Q0（n）J0=Q1（n）’K0=Q1（n）
四进制计数器电路图：
5.尾灯电路图：
6.S1，S0，CP与G,A的逻辑功能表：
开关控制
CP
使能信号
S1
S0
G
A
0
0
X
0
1
0
1
X
1
1
1
0
X
1
1
1
1
CP
0
CP
7.开关控制电路图：
8.时钟脉冲产生电路：
9.汽车尾灯总体电路：
六．各部分定性说明及定量计算：
1.时钟脉冲产生电路：
充电所用时间，即脉冲高电平时间：
T1=0.7（R1+R2）C
放电所用时间，即脉冲低电平时间：
T2=0.7R2C
脉冲周期：
T=0.7（R1+2R2）C
频率：
F=1/T
本设计的F=2，T=0.5，为了使时钟脉冲的占空比尽量接近50%，选用的R2应远大于R1，综合考虑后选R1=1K,R2=36K,C2=10Uf
七．实验现象：
1.S1，S0全闭合，八个灯全部闪烁，闪烁周期为0.5秒。
2.S1,S0全断开，八个灯全部熄灭。
3.S1闭合，S0断开，D5，D6，D7，D8循环点亮。
4.S1断开，S0闭合，D1，D2,D3，D4循环点亮。
八．元件清单：
元器件名称
规格
数量
芯片
74LS00
9
74LS10
1
74LS112
2
74LS138
1
74LS08
1
74LS86
1
555
1
电阻
4
电容
2
开关
2
发光二级管
8
九．参考文献：
1.数字电子技术，吴建国张彦，武汉，华中科技大学出版社，2010年
2.电子技术实验，郝国法，梁柏华，北京，冶金工业出版社，2009年
3.电子技术基础（数字部分）第五版，康华光，北京，高等教育出版社，2006年。
4.LED用于汽车尾灯的展望，屠其非，上海，光源与照明出版社，2001年。
5.数字电子技术基础，阎石，第四版，北京，高等教育出版社，1998年。
电子技术课程设计成绩评分表
信息科学与工程学院自动化1004班
学号：
姓名：
评分内容
评分重点及分值
评分等级
得分
原理概述
概述全面、描述正确（10分）
A．B．C．D.
设计方案
思路新颖、方案正确（10分）
A．B．C．D.
整体电路
电路正确、图表规范（10分）
A．B．C．D.
参数计算
原理正确、计算全面（10分）
A．B．C．D.
元件选择
选择全面、表述正确（10分）
A．B．C．D.
误差计算
原理正确、计算认真（10分）
A．B．C．D.
实验校正
方案正确、校正规范（10分）
A．B．C．D.
回答问题
回答完整、表达正确（10分）
A．B．C．D.
设计态度
考勤完整、态度认真（10分）
A．B．C．D.
设计报告
内容完整、格式正确（10分）
A．B．C．D.
总计
成绩
评语：
评阅人：
评阅日期：
说明:
评分等级对应的系数A=1,B=0.8,C=0.6,D=0.4.
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