汽车尾灯控制电路课程设计报告.docx
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汽车尾灯控制电路课程设计报告
摘要·····················································1
一、设计任务··············································2
二、实验目的··············································2
三、总体设计方案·········································2
3.1设计思路···········································2
3.2设计原理···········································3四、电路组成·············································3
4.1模式控制电路·······································3
4.2时钟信号源········································4
4.3驱动电路与显示电路································4五、硬件电路安装、调试···································6
5.1遇到的主要问题·····································6
5.2现象记录与原理分析·································6
5.3解决措施及效果·····································6
六、仿真结果·············································6
七、实验总结与体会·······································9
八、参考文献·············································9
九、附录·················································9
摘要
随着经济的发展，汽车越来越被人们所需要，而由此也引发了一系列问题。
比如，因为汽车突然转向所引发的车祸经常出现。
如果汽车转弯可以通过尾灯的状态变化来确定，就可以提示司机、行人朋友们车子正在转弯，一定程度的避免车祸的发生。
因此，本方案设计了一个“汽车尾灯控制电路”。
“汽车尾灯控制电路”作为电子技术基础课程的一个实践，利用基本的芯片：
双向移位寄存器74LS194，二输入与非门74LS00、555定时器及电阻、电容进行搭建。
综合数字电路和模拟电路的知识，提升了我们处理实际问题的能力，有助于增强我们将理论转为实际的意识，是一种很好的锻炼和学习方式。
【关键词】：
汽车尾灯控制电路；74LS194；74LS00；555定时器。
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），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；在临时刹车时，所有指示灯同时点亮。
二、实验目的
1、锻炼学生综合运用电子技术基础知识以及动手能力；
2、提高学生使用中规模集成芯片以及调试较大型电子系统的能力；
3、使学生了解基本逻辑单元电路在实际生活中的应用，为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。
三、总体设计方案
3.1设计思路
分析以上设计任务，由于汽车左转弯或右转弯时，3个指示灯循环点亮，所以用双向移位寄存器74LS194顺序输出高电平，从而控制尾灯按要求点亮。
由此得出在每种运行状态下，各指示灯与给定条件间的关系，即逻辑功能表1-1所示。
汽车尾灯控制电路设计总体框图如表1-1所示。
表1-1汽车尾灯和汽车运行状态
开关控制
汽车运行状态
右转尾灯
左转尾灯
S1S2
D1D2D3
D4D5D6
00
正常运行
灯灭
灯灭
01
右转弯
按D1D2D3顺序循环点亮
灯灭
10
左转弯
灯灭
按D4D5D6顺序循环点亮
11
临时刹车
所有尾灯同时点亮
3.2电路设计原理
图3.2.1汽车尾灯控制电路设计总体框图
图3.2.2汽车尾灯控制电路原理图
四、电路组成
4.1模式控制电路
控制驱动电路的工作模式。
图4.1模式控制电路
4.2时钟信号源
时钟信号源是由555定时器组成的多谐振荡器，振荡周期为T=0.7（R1+2R2）C。
时钟信号源如图4.2所示：
图4.2时钟信号源
4.3驱动电路与显示电路
（1）S1=0，S2=0时，U1：
～CLR=0（S1=0，S0=0），清零功能，QA=0、QB=0、QC=0、QD=0（此时～CLR=0）；U2：
～CLR=0（S1=0，S0=0），清零功能，QA=0、QB=0、QC=0、QD=0（此时～CLR=0）；
显示部分：
LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6均不亮；正常运行状态。
（2）S1=1，S2=1时，U1：
～CLR=1（S1=1，S0=1），并行输入功能，QA=1、QB=1、QC=1、QD=1（此时～CLR=1）；U2：
～CLR=1（S1=1，S0=1），并行输入功能，QA=1、QB=1、QC=1、QD=1（此时～CLR=1）；
显示部分：
LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6同时亮；临时刹车状态。
（3）S1=0，S2=1时，U1：
～CLR=0（S1=1，S0=0），清零功能，QA=0、QB=0、QC=0、QD=0（此时～CLR=1）；U2：
～CLR=1（S1=0，S0=1），右移功能，当QD=1时，～CLR=0，清零功能，此时，QD=0，～CLR=1（S1=1，S0=0）,右移功能，周而复始；
显示部分：
LED1、LED2、LED3依次亮、最后熄灭（循环亮灭），LED4、LED5、LED6均不亮；右转弯状态。
（4）S1=1，S2=0时，U1：
～CLR=1（S1=0，S0=1），右移功能，当QD=1时，～CLR=0，清零功能，此时，QD=0，～CLR=1（S1=1，S0=0）,右移功能，周而复始；U2：
～CLR=0（S1=1，S0=0），清零功能，QA=0、QB=0、QC=0、QD=0（此时～CLR=1）；
显示部分：
LED1、LED2、LED3均不亮，LED4、LED5、LED6依次亮、最后熄灭（循环亮灭）；左转弯状态。
图4.3.1控制电路
图4.3.2LED显示电路
五、硬件电路安装、调试
5.1遇到的主要问题
按以上设计连接好电路后，看不到明显的现象。
5.2现象记录与原因分析
灯亮时亮度明显不够；限流电阻太大。
5.3解决措施及效果
将六个电阻换上阻值更小的200Ω左右，直接用逻辑开关控制灯。
经过验证后，能得出预期效果。
六、仿真结果
（1）正常运行状态
图6.1正常运行状态
（2）临时刹车状态
图6.2紧急刹车状态
（3）左转弯状态
图6.3左转弯状态
（4）右转弯状态
图6.4右转弯状态
七、实验总结与体会
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。
本次课程设计不仅培养了我科学严谨的学习态度与独立思考、勤于动手的能力，而且还培养了我们的团队协作精神。
使我认识到团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
相信这次课程设计过后,我的理论水平和实践动手能力都会有一个质的飞跃，也为今后的实践与理论课程的学习打下了坚实的基础。
当然设计能够做到这样的完美，也离不开于春晓、胡庆生等各位老师的悉心指导、点化和无私的帮助。
在此表示深深地感谢，也由衷的祝愿你们身体健康，工作顺利，心想事成，万事如意！
八、参考文献
【1】《数字电子基础基础》阎石主编高等教育出版社2006版
【2】《模拟电子技术基础》童诗白、华成英主编高等教育出版社2006版
【3】《电子电路测试于实验》朱定华编清华大学出版社2004版
【4】《数字电子技术实验指导书》机电与土木工程系实验室编青岛工学院出版社2012版
九、附录
【1】器件清单
【2】汽车尾灯控制电路原理图
附录【1】器件清单
74LS00四2输入与非门（2片）
74LS194四位双向移位寄存器（2片）
555定时器（1个）
单刀双掷开关（2个）
电阻：
100Ω（1个）、200Ω（6个）、1KΩ（1个）、
100KΩ（1个）、510KΩ（1个）
电容：
2μF（1个）、10nF（1个）
LED发光二极管（6个）
附录【2】汽车尾灯控制电原理图
图附录2汽车尾灯控制电原理图
声明：
此篇论文为湖南工学院2010级电子信息工程专业电子技术课程设计，由谭国良原创，XX。
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