汽车尾灯控制课程设计

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1、1.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)。 1.当在汽车正常运行时指示灯全灭； 2.在右转弯时，右侧 3 个指示灯按右循环顺序点亮； 3.在左转弯时，左侧 3 个指示灯按左循环顺序点亮； 4.在临时刹车时，所有指示灯同时随脉冲闪烁： 2.设计要求： 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。 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。

2、 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：3-8 线译码器 74ls138，二输 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。 一、设计思路 （一）.功能状态描述 尾灯与汽车运行状态表。如图1.1所示 汽车尾灯和汽车运行

3、状态关系表1.1 开关控制 运行状态 左尾灯 右尾灯 S1 S2 D1 D2 D3 D4 D5 D6 0 0 正常运行 灯 灭 灯 灭 0 1 右转弯 灯 灭 按D4 D5 D6顺序循环点 亮 1 0 左转弯 按D1 D2 D3顺序循环点亮 灯 灭 1 1 临时刹车 所有的尾灯随时钟CP同时闪烁 （二）.控制逻辑功能 由于汽车左右转弯时，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(S1、S0、CP、Q1、Q0)的关系，即逻辑功能表如下表1.2 所示(表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态)。 汽

4、车尾灯控制逻辑功能表1.2 二、设计总框架图 三、设计单元电路三、设计单元电路 (一).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，如表3.1所示。 表 3.1 S1，S0，CP 与 G，A 逻辑功能 由表3.1经过整理得逻辑表达式为 由上式可得开关控制电路，如图 3.2 图 3.2 开关控制电路 （二）.显示、驱动电路与译码电路 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3-8线译码器 74LS138和6个与非门构成。74LS138的三个输入端A2、A1、A0分别接S1、Q1

5、、Q0， 而Q1Q0是三进制计数器的输出端。当S1 = 0、S0 = 1,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Y4,Y5,Y6依次为0有效(Y0,Y1,Y2信 号为“1”无效)，即反相器G4G6的输出端也依次为0，故指示灯D4D5D6按顺 序点亮示意汽车右转弯。若上述条件不变，而S1=1、S0=0，则74LS138对应的输 出端Y0、Y1、Y2依次为0有效，即反相器G1G3的输出端依次为0，故指示灯 D1D2D3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，G6G1的输出端也全为1，指示灯全灭灯；当G=0，A=CP

6、时，指示灯随CP的频 率闪烁。 （三）.三进制计数器 三进制计数器电路可由16进制计数器74LS161构成，如图3.3所示。 图 3.3 三进制计数器 4.汽车尾灯总体电路图。如图 3.4 U19 74LS161D QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U20D 74LS00D VCC 5V GND GND V1 200 Hz 5 V GND GND VCC 31 29 30 34 图 3.4 汽车尾灯总体电路 四、样机制作及调试 （一） .电路原理图仿真 1.正常行驶状态 当汽车正常运行时，S1=S0=0,使 G=0,A=1，74LS138 的输出 全为 1，G6G1 的输出端也全为 1，指示灯全灭灯。如图 4.1 所示 图 4.1 正常行驶状态 2.左转状态 当汽车左拐时，S1=1,S2=0 时，使得 A=G=1, 74LS138 对应的输出端 Y0、Y1、 Y2 依次为 0 有效，即反相器 G1G3 的输出端依次为 0，故指示灯 D