数字电路课程设计汽车尾灯控制电路设计

汽车尾灯控制电路的设计

目录

1.设计任务和设计要求 (1)

1.1设计任务 (1)

1.2设计要求 (1)

2. 设计原理与总体框图 (1)

3.单元电路设计 (2)

3.1三进制计数器 (2)

3.2汽车尾灯控电路 (3)

3.3开关控制电路 (4)

3.4时钟产生电路 (5)

4.汽车尾灯总体电路 (5)

5.试验方案及体会 (7)

6.器件清单 (7)

7.参考文献 (11)

1.设计任务和设计要求

1.1设计任务

设计一个汽车尾灯控制电路。汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。当接通左转、右转、刹车和检查时，指示灯按照指定要求闪烁。

1.2设计要求

设汽车尾灯左右两侧各有3个指示灯（用发光管模拟）。要求是：

（1）汽车正常行驶时，尾灯全部熄灭。

（2）当汽车左转弯时，右侧3个指示灯按左循环点亮。

（3）当汽车右转弯时，左侧3个指示灯按右循环点亮。

（4）临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。

（5）选择电路方案，完成对确定方案的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。制作实际运行装置。

表1.1尾灯和汽车运行状态关系表

2. 设计原理与总体框图

根据设计的基本要求，汽车左或右转弯时 , 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 (SI 、S0 、 CP 、 Q1 、 Q0 )的关系 , 即逻辑功能表如表2.1所示 ( 表中0表示灯灭状态 ,1表示灯亮状

态 ) 。

表2.1.汽车尾灯控制逻辑功能表

开关控制三进制计数器六个指示灯

S1 S0 Q1 Q0 D6 D5 D4 D1 D2 D3

0 0 ××0 0 0 0 0 0

0 1 0 0

0 1

1 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

1 0 0

0 1 0

0 0 1

1 0 0 0

0 1

1 0

0 0 1

0 1 0

1 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

1 1 ××CP CP CP CP CP CP

根据表1.1可以得出原理框图，如图2.1所示。

图2.1 汽车尾灯控制电路原理图

3.单元电路设计

3.1三进制计数器

三进制计数器可由双JK触发器74LS76构成，其连接电路如图3.1所示。

图3.1 三进制计数器电路

3.2汽车尾灯控电路

汽车尾灯尾灯电路如图3.2示，其显示驱动电路由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、Q0，而Q1Q0是三进制计数器的输入端，而Q 1 Q 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74LS318对应的输出端0Y 、1Y 、2Y 依次为0有效（4Y 、5Y 、6Y

信号为“1”无效），即反相器G 1~G 3的输出 端也依次为0，故指示灯D 1→D 2→D 3按顺序点亮示意汽车右转弯，若上述条件不变，而S 1= 1，则74LS318对应的输出端4Y 、5Y 、6

Y 依次为0有效，即反相器G 4~ G 6输出端依次为0，故指示灯D 4 →D 5 →D 6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，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，示意汽车刹车。

图3.2 尾灯电路

3.3开关控制电路

设74LS138和显示器驱动电路的使能端信号分别为G和A ，根据总体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逻辑功能表

开关控制CP 使能信号

S1 S0×G A

0 0 ×0 1

0 1 × 1 1

1 0 × 1 1

1 1 CP 0 CP

由表3.1经过整理得逻辑表达式为

G = S1⊕S0

由上式得开关控制电路，如图3.3示。

图3.3 开关控制电路

3.4时钟产生电路

时钟产生电路由555定时器构成的多谐振荡器组成，其电路如图3.4所示。它的输出信号频率为：f=1.43/(R1+R2)/C 。取R1= 15kΩ R2=68kΩ C=10μF，则输出信号为1Hz（周期为1s）。

图3..4 时钟产生电路

4.汽车尾灯总体电路

汽车尾灯控制电路原理图,如图4.1所示.

4.1 汽车尾灯控制电路总体电路

当S

1

=0、使能信号A=G=1，计数器的状态为00，01，10时74LS318对应的输出端0Y、1Y、2Y依次为0有效（4Y、5Y、6Y信号为“1”无效），即反相器G1~G3的

输出端也依次为0，故指示灯D

1→D

2

→D

3

按顺序点亮示意汽车右转弯，若上述条

件不变，而S

1

= 1，则74LS318对应的输出端4Y、5Y、6Y依次为0有效，即反相

器G

4~G

6

输出端依次为0，故指示灯D

4

→D

5

→D

6

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，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，即为刹车信号。

5.试验方案及体会

对照电路图进行组装,发现空间布局很重要。布局得好,可以节省大量电线,且可以省去不少接线麻烦。可以提高了系统的可靠性。接线完毕，发现不能实现全部的功能（只有刹车时的功能）。经检查，发现连线没有错误，疑为接触不良所致。仔细检查接点，终于解决了问题。

电路终于能实现了指定的功能。课题设计综合运用了组合逻辑电路和时序逻辑电路的知识。进一步巩固了所学知识，锻炼了动手能力，以及将理论知识用于实际的能力。此次设计，还让我们学习了用计算机作图的能力；搜索资料的能力。在设计过程中，团队成员相互合作，相互交流经验。尽管成功的作出来了，我仍觉得还有很大的改进余地。

6.器件清单

6.1所需器件如表6.1所示，另外还需要导线若干和实验电路板一个