汽车尾灯控制器设计.docx
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汽车尾灯控制器设计
数字电子技术课程设计报告书
课题名称
汽车尾灯控制器设计
姓名
余峰
学号
0912202*24
院系
物理与电信工程系
专业
电子信息工程
指导教师
叶勇
2011年07月01日
一、设计任务及要求：
设计任务：
设计一个汽车尾灯控制器电路，了解汽车尾灯的工作原理和设计方法。
要求：
汽车尾部左右两侧各有3只尾灯，用作汽车行驶状态的方向指示标志。
1.汽车正常行驶时，尾灯全灭。
2.左拐弯时，左侧的3个尾灯闪亮。
3.右拐弯时，右侧的3个尾灯闪亮。
4．汽车刹车时，所有尾灯同时闪亮。
指导教师签名：
2011年月日
二、指导教师评语：
指导教师签名：
2011年月日
三、成绩
验收盖章
2011年月日
汽车尾灯器设计
1设计目的
（1）熟悉集成电路的引脚安排。
（2）进一步熟悉时序电路的设计方法。
（3）熟悉各芯片的逻辑功能及使用方法。
（4）了解汽车尾灯的工作原理。
（5）熟悉汽车尾灯的设计与制作。
2设计思路
（1）设计汽车尾灯控制器电路。
（2）设计以译码器和计数器为中心的时序电路。
（3）时序信号控制电路。
（4）连接整体电路。
3设计过程
3.1方案论证
图
（1）汽车尾灯控制图系统整体框图
汽车尾灯状态
汽车运行状态
右转尾灯
左转尾灯
R1R2R3
L1L2L3
正常运行
灯灭
灯灭
左转弯
灯灭
按L1L2L3顺序循环点亮
右转弯
按R1R2R3顺序循环点亮
灯灭
刹车/检测
所有尾灯同时点亮
表
（1）汽车尾灯状态表
3.2设计原理
3.2.1译码与显示驱动电路
译码与显示驱动电路的功能是：
在模式控制电路输出和三进制计数器状态的作用下，提供6个尾灯控制信号，当译码驱动电路输出的控制信号为低电平时，相应发光二极管亮。
因此，译码与显示驱动电路可由3—8线译码器74LS138、6个与非门和6个反相器构成，逻辑电路如图
（2）中的所示。
图中当译码器A、B、C依次输入为000、100、010，译码器输出Y0、Y1、Y2依次为0，使得发光二极管对应的反相器输出依次为低电平，从而使发光二极管D1、D2、D3依次顺序发光，示意汽车左转弯；当译码器A、B、C依次输入为001、101、011，译码器输出Y4、Y5、Y6依次为0，使发光二极管对应的反相器输出依次为低电平，从而使发光二极管D4、D5、D6依次顺序点亮，示意汽车右转弯；当74LS138的使能G1输入为0时，译码器输出为全1，使所有发光二极管对应的反相器输出全部为高电平，发光二极管全部熄灭。
图
（2）74LS138译码器控制电路与显示驱动电路
输入
输出
发光
A
B
C
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
LED1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
LED2
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
LED3
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
无
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
LED4
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
LED5
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
LED6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
无
表
（2）74LS138译码器功能表
3.2.2尾灯状态显示电路
尾灯状态显示电路可由6个发光二极管和6个电阻组成，逻辑电路如图
（2）示。
图中，当6个反相器的输出低电平时，相应发光二极管被点亮。
在完成各个局部电路设计后，可得到汽车尾灯控制器的完整逻辑电路。
3.2.3电路设计
（1）74LS161计数器控制电路
图（3）74LS161计数器控制电路
（2）时钟信号源和开关电路
图（4）时钟信号源和开关电路
（3）整体电路如下
图（5）整体电路
4系统仿真结果
（1）左转图
当图中开关A合上时，译码器A、B、C依次输入为000、100、010，译码器输出Y0、Y1、Y2依次为0，使得发光二极管对应的反相器输出依次为低电平，从而使发光二极管D1、D2、D3依次顺序发光，示意汽车左转弯。
图（6）左转仿真图
（2）右转图
当图中开关S合上时，译码器A、B、C依次输入为001、101、011，译码器输出Y4、Y5、Y6依次为0，使发光二极管对应的反相器输出依次为低电平，从而使发光二极管D4、D5、D6依次顺序点亮，示意汽车右转弯。
图（7）右转仿真图
（3）刹车图
当图中开关A和S同时打开时，最右边的74LS00与非门输出为零，6个发光二极管全亮，当输入为时钟脉冲控制的脉冲信号时，发光6个二极管按脉冲的频率同时闪烁，即为汽车刹车时尾灯的状态。
图（8）刹车仿真图
5电路的调试
将外接电源接好后，一起打开开关或一起断开开关或打开K1、K2任何其中一个开关，分别观察二极管发光状况并与设计要求比较，发现基本符合设计要求。
6主要仪器与设备
1、软件multisim10电子技术试验箱
2、74LS161计数器1个、74LS138译码器1个、74LS047个、74LS0010个、74LS861个5V直流电源4个、脉冲产生器1个、万用表2只
3、200Ω电阻8只、红色发光二极管6只
7设计体会与建议
7.1设计体会
数字电子技术是电子信息工程专业学生必修的一门专业基础课，我们进行数字电子课程设计是理论联系实际的最好途径，将书本上的知识利用到实际的分析解决问题中去，这样使我们更加牢固的掌握分析与设计的基本知识与理论，更加熟悉的各种不同规模的逻辑器件，掌握逻辑电路的分析和设计的基本方法，为以后的学习奠定基础。
设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。
因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。
制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，对电路的调试要一步一步来，不能急躁，因为是在电脑上调试，比较慢，又要求我们有一个比较正确的调试方法，像把频率调快等等。
这又要我们要灵活处理，在不影响试验的前提下可以加快进度。
要熟练地掌握课本上的知识，这样才能对试验中出现的问题进行分析解决。
留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要有耐心，要有坚持的毅力。
在整个电路的设计过程中，花费时间最多的是各个单元电路的连接及电路的细节设计上。
多种方案的选择中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因，使整个电路可稳定工作。
通过这些天来的实验设计，总的来说收获很大，使我对书本的知识有了更深一层的理解，同时掌握了一些芯片的的工作原理及其使用方法，学会了使用multism10软件。
在设计的过程中遇到了很多问题，于是上网查找，上图书馆翻阅书籍，找同学老师帮忙。
曾有好几次失败，差点使我丧失信心，但在我不懈的努力下，当软件中的仿真电路第一次向我闪亮，心中无比的喜悦！
这次课程设计的题目都非常经典，与我们的实际生活相联系，这样很大的提高了我们对专业学习的兴趣。
总而言之，这次实习让我受益匪浅。
在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力。
在让我体会到了设计电路的艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。
7.2对设计的建议
我希望老师在我们开始课程设计之前，给我们讲解一下设计课题所要达到的要求，告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。
这样会有助于我们进一步的进入状态，完成设计，同时可以节省很多时间，提高学习效率。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础（模拟部分）.北京：
高等教育出版社，2006年
[2]康华光.电子技术基础（数字部分）.北京：
高等教育出版社，2006年
[3]金维香谢玉梅.电子测试技术.湖南：
湖南大学出版社，2008年
[4]邓仁清梁明理.电子线路.北京：
高等教育出版社，1978年
[5]路勇.电子电路实验及仿真.北京：
清华大学出版社2004年
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