数字电子技术基础课程设计---汽车尾灯控制电路的设计.doc
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扬州大学能源与动力工程学院
本科生课程设计
题目：
汽车尾灯控制电路的设计
课程：
数字电子技术基础
专业：
电气工程及其自动化
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
完成日期：
２０１０.６.１9
总目录
第一部分：
任务书
第二部分：
课程设计报告
第三部分：
设计图纸
第一部分
任
务
书
一、课程设计的目的
本课程是在学完《数字电子技术基础》、《数字电子技术实验》之后，集中一周时间，进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实践环节，通过该教学环节，要求达到以下目的：
1.使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力；
2.使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力；
3.熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
二、课程设计的要求
1.设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求；
2.必须独立完成设计课题；
3.合理选用元器件；
4.按时完成设计任务并提交设计报告。
三、课程设计进度安排
1、方案设计；（半天）
根据设计任务书给定的技术指导和条件，进行调查研究、查阅参考文献，进行反复比较和可行性论证，确定出方案电路，画出主要单元电路，数据通道，输入、输出及重要控制信号概貌的框图。
2、电路设计：
（一天）
根据方案设计框图，并画出详细的逻辑图
3、装配图设计：
（半天）
根据给定的元器件，结合逻辑图，设计出电路制作的具体装配图（即绘出组件数量，管脚号以及器件布置的实际位置）。
同时配以必要的文字说明。
4、电路制作：
（两天）
对选定的设计，按装配图进行装配，调试实验。
5、总结鉴定：
（一天）
考核样机是否全面达到现定的技术指标，能否长期可靠地工作，并写出设计总结报告。
四、设计题目及内容
汽车尾灯控制电路
（1）、用发光二极管模拟汽车尾部左右两侧6个指示灯（汽车每侧三个灯），用两个拨动式（乒乓）开关作为左右转弯信号源；
（2）、汽车正常运行时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时，左侧3个指示灯按做循环顺序点亮；
（3）、用一个开关模拟脚踏制动器，临时刹车时所有指示灯同时点亮；如果两个乒乓开关都被接通，说明驾驶员是一个外行，紧急闪烁器起作用。
五、设计要求
1、用中小型规模集成电路设计出所要求的电路；
2、在EDA编程实验系统上完成硬件系统的功能仿真；
3、写出设计、调试、总结报告。
六、使用仪器设备
1、稳压电源（±5V）；
2、实验电路箱；
3、示波器；
4、PC机（装有Multisim软件）。
第二部分
课
程
设
计
报
告
目录
1设计任务及要求…………….………………………………………….….….（7）
2系统总体设计方案………………………………………….…………….（8）
2.1总体设计方案…………………………………………..………..……….….…（8）
2.2方案特点…………………………………………………..………..…………..…（8）
3控制电路设计…………………………………………...…………………（10）
3.1控制电路工作原理………………………………………..………..……………..（10）
3.2参数计算…………………………………….………………………………..（10）
3.3器件选型…………………………………….………………………………..（10）
4振荡电路设计…………………………………………...…………………（11）
4.1振荡电路工作原理………………………………………..………..……………..（11）
4.2参数计算…………………………………….………………………………..（12）
4.3器件选型…………………………………….………………………………..（12）
5计数电路设计…………………………………………...…………………（13）
5.1计数电路工作原理………………………………………..………..……………..（13）
5.2器件选型…………………………………….………………………………..（13）
6译码显示电路设计……………………………………...…………………（14）
6.1译码显示电路工作原理…………………………………..………..……………..（14）
6.2器件选型…………………………………….………………………………..（14）
7系统总体电路设计……………………………………...…………………（15）
7.1系统总体电路…………………………………..……….………..……………..（15）
7.2电路说明…………………………………….………………………………..（15）
8电路调试………………………………………………...…………………（16）
9改进意见及收获体会…………………………………...…………………（19）
10器件明细清单…………………………………………...…………………（20）
参考文献……………………………………….……………………………….（21）
1设计任务及要求
1.1设计任务
设计一个汽车尾灯控制电路，要求能根据汽车运行情况来控制汽车尾部左右两侧各有三个指示灯（用发光二极管模拟）。
1.汽车正常运行时指示灯全灭；
2.右转弯时，右侧3个指示灯按右循环点亮；
3.左转弯时，左侧3个指示灯按左循环点亮；
4.临时刹车时所有指示灯同时闪烁。
1.2设计要求
1、用中小型规模集成电路设计出所要求的电路；
2、在EDA编程实验系统上完成硬件系统的功能仿真；
3、写出设计、调试、总结报告。
2系统总体设计方案
2.1总体设计方案
该电路由五部分组成：
秒脉冲电路，开关控制电路，显示、驱动电路，译码电路，三进制计数电路。
系统框图如下：
2.2方案特点
区分汽车尾灯的4种不同的显示模式，设置2个状态控制变量。
假定用开关S1和S0进行显示模式控制，可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，如图所示：
表1：
汽车尾灯和汽车运行状态
开关控制
运行状态
左尾灯
右尾灯
S1S0
D4D5D6
D1D2D3
00
正常运行
灯亮
灯亮
01
右转弯
灯灭
按D1D2D3顺序循环点亮
10
左转弯
按D4D5D6顺序循环点亮
灯灭
11
临时刹车
所有尾灯随时钟CP同时闪烁
由于汽车左右拐弯时，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，各个指示灯与给定的条件（S1,S0,CP,Q1,Q2）的关系，即逻辑功能表如图所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态）。
表2：
逻辑功能表
开关控制
三进制计数器
六个指示灯
S1S0
Q1Q0
D6D5D4
D1D2D3
00
XX
000
000
01
00
000
100
01
000
001
10
000
010
10
00
001
000
01
010
000
10
100
000
11
XX
CPCPCP
CPCPCP
3控制电路设计
3.1控制电路工作原理
该电路为组合电路，设74LS138和显示驱动电路的使能控制信号分别为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，如表3所示，由此表经过整理得逻辑表达式为：
Ｇ＝S1·S0＋S1＇·S0＇
Ａ＝（S1·S0）＇＋S1·S0·CP
表3
开关控制
CP
使能信号
S1S0
GA
00
X
01
01
X
11
10
X
11
11
CP
0CP
3.2参数计算
U17A
74LS00D
U18A
74LS00D
U19A
74LS04D
31
U20A
74LS86D
S1
Key=B
S0
Key=A
R7
200¦¸
R8
200¦¸
VCC
5V
VCC
5V
VCC
VCC
U21A
74LS10D
33
34
0
0
35
7
3.3器件选型
1、四2输入与非门７４ＬＳ００Ｄ；
2、六反向器７４ＬＳ０４Ｄ；
3、四2输入异或门７４ＬＳ８６Ｄ；
4、７４ＬＳ１０Ｄ
5、Ｒ＝２００欧电阻两个；
6、+5V直流电源，开关两个。
4振荡电路设计
4.1振荡电路工作原理
采用５５５定时器设计的多谐振荡器
在数字电路中,常常需要一种不需外加触发脉冲就能够产生具有一定频率和幅度的矩形波的电路。
由于矩形波中除基波外,还含有丰富的高次谐波成分,因此我们称这种电路为多谐振荡器。
它常常用作脉冲信号源。
多谐振荡器没有稳态,只具有两个暂稳态,在自身因素的作用下,电路就在两个暂稳态之间来回转换。
电路组成及其工作原理：
图16用555定时器构成的多谐振荡器
如图12为555定时器构成的多谐振荡器，接通VCC后，VCC经R1和R2对C充电。
当uc上升到2VCC/3时，uo=0，T导通，C通过R2和T放电，uc下降。
当
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