电子技术课程设计报告--控制器设计报告

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1、 电子技术电子技术课程设计课程设计报告报告 课程名称： “方向之星”控制器 系 部： 材料科学与工程学院 专业班级： 新能源材料与器件 11-1 班 学生姓名： _ 指导教师： 完成时间： 2013 年 7 月 23 日 “方向之星”控制器设计报告 一、一、 内容提要内容提要: : 由电子电路设计一组灯饰， 把它安装在小汽车的后窗上， 用以提示小汽车的左转弯、 右转弯、刹车等行车情况，该组灯饰叫 “方向之星” 。 二、二、 设计内容及要求设计内容及要求: : 1、正常直线行驶时,两排小灯不亮。这时若紧急刹车(按键 J),左(右)排灯同时闪亮,速率 1 次/秒; 2、左转弯（按键 L）时，左排灯

2、（4 个）依次向左闪亮；这时若紧急刹车(按键 J),左排灯 同时闪亮,速率 1 次/秒; 右转弯（按键 R）时，右排灯（4 个）依次向右闪亮；这时若紧急刹车(按键 J), 右 排灯同时闪亮,速率 1 次/秒; 3、 只要按键 L、按键 R 同时按下，两排小灯不亮，但要 设计一个声光提示电路，提示操 作有误. 三三、设计思路及原理设计思路及原理: : 1 系统概述 对上述设计要求进行分析，由于汽车正常运行、左转弯、右转弯、紧急刹车及左转 急刹车，右转急刹车时，所有灯闪亮的次序和是否闪亮是不同的。所以，我们要想办法 把灯光闪亮次序及是否闪亮的信号转化成二进制码，故要用到译码器，以及用来进行计 数的

3、二进制加法器。当然，若要小灯泡达到闪亮的效果，还需一个 555 计时器作计时脉 冲。故大致的的方案图如下图所示。 方案图方案图 首先，执行操作时出现依次闪亮的情况，闪亮频率是 1 次/秒；说明小灯泡接收的是 间隔时钟脉冲，需要利用由“555”定时器设置相应的时间间隔，可通过选用适当大小的电 阻、电容元件等进行调节使之频率为 1 次/秒。 其次，因为左右各有 4 支灯依次闪亮，所以需要使 555 定时器输出端作用到 4 进制 加法计数器；4 进制加法计数器可由 74LS160 连接成四进制计数器，利用置数法，预置数 为 0000，去掉 6 个计数状态，即可实现 4 进制计数。 最后是译码过程，译

4、码过程可以使用 3/8 线译码器中最常用的 74LS138 型译码器， 74LS138 型译码器的输出是低电平有效，经非门后，依次产生高电平来控制小灯泡的闪烁 情况。 2 单元电路设计、仿真与分析 (1)(1)多谐振荡器多谐振荡器输出脉冲信号源输出脉冲信号源 脉冲发生电路图： （1） 由 555 定时器内部结构知，2 个比较器触发输入端 6 和 2 是接在一个端点上 并跟电容 C 连接，这个端点上的电位 c u的变动，决定两个比较器的输出电平的情况，进而决 定了 RS 触发器的输出状态。电源 C U C经1 R和 R2给电容 C 充电，当 c u上升到 2 3 C U C 时， 6 U= 2

5、U= 2 3 C U C，输出电压0 u为低电平，放电管 T 导通，电容 C 经 2 R和放电端 7 放电， c u开 始下降，当下降到 1 3 C U C时，6 U= 2 U= 1 3 C U C，输出电压0 u为高电平。同时放电管 T 截止，放 电端 7 断开，电源 C U C又经1 R和 R2给电容 C 充电，使 c u上升。这样周而复始，电容电压 c u形 成了一个周期性充电放电的指数波形，输出电压 0 u就形成周期性的矩形脉冲。 在这里，根据要求，小灯在闪烁时的频率为 1 次/秒，经计算得知，我们需要的电阻 R1 和 R2的阻值均应为 0.5M，而且，充电电路中的电容 C1的大小应为

6、 1F ，放电电路中的电 容 C2的大小应为 0.01F。故计算可得其： 充电时间： 1 T=0.7（R1+R2）C1=0.7*1.0*1=0.7s 放电时间： 2 T=0.7R2C2=0.7*0.5*1=0.35s 周期 T= 1 T+ 2 T=1.05s1s，即频率成功的控制为 1 次/秒。 (2) 四四进制进制加法加法计数器计数器 （2） 本次设计中我们需要的是 4 进制加法计数器，即要有 4 个状态，而 74LS160 型芯片在 技术过程中有 16 个状态，因此必须设法跳过 12 个状态。首先将输入端 A，B，C，D 都接地， 即输入端输入恒为 0000。计数器从 0000 状态开始计数，当计到第 4 个状态后，即计数器的 状态为 0011 时，将 QA 和 QB 通过一个与非门接到同步置数端 LD（低电平有效）时，QA 和 QB 此时同为 1，经非门后 LD为 0，此时计数器强制置零，回到最初的 0000 状态。此后清零 信号消失，计数器重新从 0000 状态计数。