汽车尾灯课程设计报告

电子课程设计报告
题目名称汽车尾灯控制电路
姓名：杨丽雄
专业：计算机科学与技术
班级：070613
学号：07061307
同组人：张晓杰
指导教师：邓谦
南昌航空大学计算机学院
2009 年8 月30 日
摘要
本设计主要研究汽车尾灯的控制电路。

学了数字逻辑课程之后再研究该电路时为了对课程中相关知识的进一步理解，延伸，提高应用能力。

设计的内容主要是设计汽车尾灯控制电路图，电路的模拟仿真，调试电路与排除故障，设计总结。

设计电路中应用了三进制计数器，3-8译码器的功能，还有各种门电路。

通过本研究，会加深对相关知识的理解和实际应用。

关键字：汽车尾灯控制电路，三进制计数器，3-8译码器。

目录
前言
第一章电路设计的目的、任务与要求 (2)
1.1设计目的 (2)
1.2设计任务 (2)
1.3设计要求 (2)
第二章单元电路的设计与分析 (2)
2.1设计总体框图 (2)
2.1.1尾灯与汽车运行状态表 (3)
2.1.2总体框图 (3)
2.2设计单元电路 (3)
2.2.1三进制计数器 (3)
2.2.2开关控制电路 (4)
2.3工作原理分析 (5)
2.4总体电路 (5)
第三章电路的安装与调试 (6)
3.1遇到的主要问题 (6)
3.2现象记录与原因分析 (6)
3.3解决措施及效果 (6)
第四章总结 (6)
4.1对设计课题的结论性意见及进一步改进的意向说明 (6)
参考文献 (7)
附录 (8)
前言
在当今社会中，数字时代已经成为一种现实，并且无时无刻不在影响着人们的日常生活，作为数字时代最基本的课程——数字电子电路，更无疑具有着基础的作用，而数字电路课程设计便是培养这种能力，掌握这门课程的一种很好的实践,更是对培养学生理论联系实际的实际动手能力、严谨的实验作风有着重要的意义。

本次设计的题目是汽车尾灯控制电路，汽车尾灯控制电路使得汽车的行驶更加有秩序，更加方便操作。

本次设计采用门电路与双J-K触发器构成的三进制计数器和3-8译码器来实现。

逻辑电路比较简单，虽然用的元器件比较多，但总的性价比还不错，而且线头也不是很多。

本课程设计报告按课程设计指导说明书，共分4章，分别为：电路设计的目的、任务与要求，单元电路的设计与分析，电路的安装与调试，总结。

附录部分包括元器件明细表，附图，参考文献。

由于时间紧迫和水平有限，本课程设计报告还存在许多值的修改的和许多遗漏的地方，恳请老师提出指正意见。

第一章电路设计的目的、任务与要求
1.1设计目的
通过实际应用，加深对理论知识的理解，学会运用各种门电路，计数器，译码器等。

1.2设计任务
设计出一个汽车尾灯控制电路
1.3设计要求
假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管模拟）a.汽车正常运行时指示灯全灭；b.右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；c.左转弯时左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；d.临时刹车时所有指示灯同时闪烁。

第二章单元电路的设计与分析
2.1设计总体框图
2.1.1尾灯与汽车运行状态表
2.1.2总体框图
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，即逻辑表5.3.15所示（表中0表示灯灭，1表示灯亮状态）。

由表5.3.15得出总体框图，如图5.3.22所示。

2.2设计单元电路
2.2.1三进制计数器
方案一：由J-K触发器构成的三进制计数器；
由于电路中只需采用一片双J-K 触发器74LS76芯片即可，因此电路结构简单，成本低，所以选用此方案。

方案二：由D 触发器构成的三进制计数器；
两个D 触发器可由一片双D 触发器74LS74芯片实现，以及74LS00与非门和74LS04非门来实现此电路。

由于电路结构较之上一方案有点复杂，而且需要三个芯片（至少两个），成本较高，因此不采用此方案。

三进制计数器电路可以由双J-K 触发器74LS76构成。

汽车尾灯电路如图5.3.23所示，其显示驱动电路由六个发光二极管管和六个反相器构成；译码电路由3-8线译码器74LS138和六个与非门构成。

74LS138的三个输入端A 2、A 1、A 0分别接S 1、Q 1、Q 0，而Q 1Q 0是三进制计数器的输出端。

当S 1=0、使能信号A=G=1，计数器的状态为00，01，10时，74S138对应的输出端210,,Y Y Y 依次为0有效（543,,Y Y Y 信号为“1”G 1~G 3的输出端也依次为0，故指示灯321D D D →→按顺序点亮示意汽车右转弯。

若上述条件不变，而S 1=1，则74LS138对应的输出端654,,Y Y Y 依次为0有效，即反相器G 4~G 6的输出端依次为0，故指示灯654D D D →→暗顺序点亮，示意汽车 左转弯。

当G=0，A=1时，74LS138的输出端全为1，G 6~G 1的输出端也全为1，指示灯全灭灯；当G=0,A=CP 时，指示灯随CP 的频率闪烁。

2.2.2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（S 1、S 0、CP ）的真值表，如表5.3.16所示。

由表5.3.16经过整理得逻辑表达式为
CP S S S S CP S S S S A S S G 010101010
1⋅=+=⊕=
由上式得开关控制电路，如图5.3.24所示。

2.3工作原理分析
其工作原理图如图5.3.25所示，经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以图5.3.25汽车尾灯控制器电路原理图将电路分为以下几部分：
首先，通过频率为1Hz 的脉冲信号，该脉冲信号用于提供给双J-K 触发器构成的三进制计数器和开关控制电路中的三输入与非门的输入信号。

其次，双J-K 触发器构成的三进制计数器用于产生00、01、10的循环信号，此信号提供左转、右转的原始信号。

最后，左转、右转的原始信号通过6个与非门，6个非门以及74LS10提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯上。

得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能
2.4总体电路
第三章电路的安装与调试
3.1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。

3.2现象记录与原因分析
六个灯都亮，或者都不亮。

原因是六个二极管两边的电压不稳。

3.3解决措施及效果
将六个电阻去掉，六个二极管换掉，直接用逻辑开关控制灯。

经过验证后，能得出预期效果。

第四章总结
4.1对设计课题的结论性意见及进一步改进的意向说明
本次课程设计是我目前收获较大的一次课程设计。

我是工学专业的学生，设计是我们将来必需的技能，这次课程设计恰恰给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对电路的设计对电路的仿真再到最后电路的成型，都对我所学的知识进行了检验。

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，要有坚韧的毅力。

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，如CP脉冲的供给通断等。

在多种方案的选择中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因，最后还是在老师的耐心指导下，使整个电路可稳定工作。

设计过程中，我深刻的体会到在设计过程中，需要反复实践，其过程很可能相当烦琐，有时花很长时间设计出来的电路还是需要重做，那时心中未免有点灰心，有时还特别想放弃，此时更加需要静下心，查找原因。

总体来说，这次实习我受益匪浅。

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。

参考文献
1、邹其洪等编著. 电工电子实验与计算机仿真. 北京：电子工业出版社，2003
2、阎石主编. 数字电子技术基础. 北京：高等教育出版社，1998
3、北京航空航天大学电工电子中心编. 电工电子实验. 北京：国防工业出版社，2001
4、北京航空航天大学电工电子中心电气技术实践基础教学小组编. 电气信息技术实践基础. 北京：国防工业出版社，2002
5、吕思忠，施齐云编. 数字电路实验与课程设计. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001
6、朱定华等编. 电子电路测试于实验. 北京：清华大学出版社，2004
7、厦门大学电子工程系编. 电子线路实验. 福建：厦门大学
附录：
1、元器件清单74LS00 2个74LS04 2个74LS10 1个74LS76 1个74LS86 1个74LS138 1个
2、电路原理图。