multisim汽车尾灯设计.docx
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multisim汽车尾灯设计
汽车尾灯控制电路设计
1综述
汽车尾灯的控制电路是通过数字电子电路实现的，通过555脉冲发生器产生周期性的脉冲，3个D触发器用于产生三端输出的001、010、100的循环信号，此信号提供左转、右转的原始信号。
左转、右转的原始信号通过6个与门以及电键提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯上。
这部分电路起到信号分拣的作用。
分拣之后的信号通过或门，实现与刹车、检查电键信号的之间选择。
最终得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。
以汽车尾灯的控制电路设计为基础，我参考了大量的文献，使我对数字电子在生产实际当中的应用有了更深一层次的认识，尤其是对各个元件工作的逻辑性有了前所未有的深层次的了解。
设计完成要检验电路设计的是否正确，理论与时间想结合，提高了自身的综合逻辑的思维能力。
同时，对所学过的知识的掌握也更加的牢固。
2尾灯与汽车运行状态表
汽车尾灯和汽车运行状态表
开关控制
汽车运行状态
右转尾灯
左转尾灯
S0S1S2
R1R2R3
L1L2L3
000
正常运行
灯灭
灯灭
001
左转弯
灯灭
按L1L2L3顺序循环点亮
010
右转弯
按R1R2R3顺序循环点亮
灯灭
011
临时刹车/检测
所有尾灯同时闪烁
3总体框图
由于汽车左或右转弯时,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（SI、S0、CP、Q1、Q0）的关系,即逻辑功能表如下表所示（表中0表示灯灭状态,1表示灯亮状态）。
操作系统状态图
开关控制
三进制计数器
六个指示灯
S1
S0
Q1
Q0
D6
D5
D4
D1
D2
D3
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
1
O
O
O
1
O
1
O
O
O
O
1
O
1
O
O
O
O
O
O
1
O
O
O
O
1
O
O
O
1
O
O
1
O
1
O
O
O
O
1
O
1
O
O
O
O
O
1
1
CP
CP
CP
CP
CP
CP
则方框图为：
4单元电路
4.1555定时器构成的多谐振荡器
由555定时器构成的多谐振荡器时输出频率为：
输出信号为5赫兹（周期为0.2秒），选择Ra=34K欧姆，Rb=17K欧姆，C=10n法拉
电路图如下：
4.2汽车尾灯电路
汽车尾灯电路中显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器构成；译码电路由3线—8线译码器74LS138和6个与非门构成。
74LS138的三个输入端A2、Al、A0分别接S1、Q1、Q0，而Q1Q0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
、
、
依次为0有效（
、
、
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→D5→D6按顺序点亮，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。
则汽车尾灯电路如下图所示：
4.3开关控制电路
对于开关控制电路，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、S0、CP）的真值表，
真值表
开关控制
CP
使能信号
S1
So
G
A
O
O
O
1
O
1
1
1
1
O
1
1
1
1
CP
O
CP
如表功能表所示。
经过整理得逻辑表达式：
G=S1
S0
A=
·S1S0
CP=
由上式得开关控制电路,如下图所示：
5总体电路图：
6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，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。
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。
课程设计体会
在这次汽车尾灯控制电路的设计中，我收获了很多。
在课堂上学习的理论知识终于在时间中得到了很好的应用。
我也深切的体会到从多方面考虑问题的必要性。
我的综合逻辑思维能力得到了加强，也是我对课堂上学到的理论知识有了更深层次的认识，也巩固了对它们的掌握，我懂得理论一定要联系时间才能发挥理论最根本的作用。
这次设计是我独立完成的，很大程度上提高了我自己独立思考并解决问题的能力，同时我也知道，光靠书本的知识取得更好的发展是有局限性的，所以一定要最大程度上扩展自己的知识面，培养自己的自学能力。
同时，我也熟练的掌握了Multisim以及Protel的用法，给以后的学习带来了很大的帮助。
参考文献
[1]阎石.数字电子技术基础[M].第5版.北京:
高等教育出版社,2006.
[2]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：
高等教育出版社，1997.
[3]侯伯亨.顾新.数字逻辑电路设计[M].高等教育出版社.1999.
[4]张明.VerilogHDL实用教程[M].成都：
电子科技大学出版社，1999.
[5]卢杰.赖毅.VHDL与数字电路设计[M].北京：
科学出版社，2001.
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