汽车尾灯控制器设计——完整版
基于Multisim的汽车尾灯控制设计精选全文
可编辑修改精选全文完整版一、设计任务汽车尾灯控制电路的设计,要求实现汽车左转弯、右转弯、停止等条件下尾灯的点亮与熄灭情况。
二、设计条件本课题设计基于强大的数字电路板仿真软件Multisim,该软件具有电脑模拟各种电路功能,其运用各种仿真器件可达到现实器件同样的功能效果。
三、设计要求假设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、左转弯时左侧3个指示灯按左循环顺序点亮;3、右转弯时右侧3个指示灯按右循环顺序点亮;4、临时刹车时,所有指示灯同时闪烁。
四、设计内容设计内容包括运用主从JK触发器构成一个3进制计数器,为汽车尾灯按左(右)循环闪烁控制电路的设计提供脉冲;并使用74LS138D3线-8线译码器来控制指示灯的亮灭情况。
设计一个开关控制电路,来控制尾灯的闪烁,并决定74LS138D译码器的工作情况。
1.设计思想:开关控制电路译码电路驱动电路A B三进制计数电路图1 汽车尾灯控制框图图一为汽车尾灯控制电路方框图,其中比较复杂的是三进制计数电路和译码电路。
开关控制电路由2个开关控制,通过控制对译码电路提供的信号来控制驱动电路;三进制计数器电路由2个主从JK触发器构成,通过主从JK触发器的特性构成时序逻辑电路来实现三进制计数;译码电路采用74LS138D译码器,使用3线8线译码器可以控制8个端口的输出,而本实验只需要使用6个端口,其余两个端口闲置。
通过三进制计数器和开关控制电路来控制译码器6个端口的逻辑状态;驱动电路采用常用的LED管,采用共阳极形式,LED管的正极接+5V电压,负极通过驱动电路来控制LED的亮灭情况。
2.电路结构与原理图(1)开关控制电路:如图2图2 开关控制电路开关两端一端接高电平,一端接地(低电平)。
74LS86D与74LS138的输入控制端连接,当开关同时闭合或断开的时候,输入相同,74LS86输出为“0”,则74LS138不译码。
若两开关同时断开,则74LS04D的输出为“1”;而74LS10D接有CP脉冲,所以此时74LS00D 的输出完全决定于CP脉冲;当两开关同时闭合,74LS00D输出为“1”;B开关打开;B开关闭合,A开关打开时的分析也按照上面的方法来分析实现。
汽车尾灯控制器设计(数字逻辑课程设计)
齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩课程名称数字逻辑指导教师院(系)信息学院专业班级学生姓名仅作参考学号不谢设计日期 2014.7.2课程设计题目汽车尾灯控制器设计一、课程设计目的与任务课程设计的目的:通过课程设计让学生进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则;提高学生的综合运用所学的理论知识,独立分析和解决问题的能力;让学生初步掌握对电子线路安装与调试等。
设计任务:设计一个汽车尾灯显示控制,实现对汽车尾灯状态的控制。
二、课程设计内容1 本设计题目的主要内容本设计主要是用中、小规模集成电路设计一个汽车尾灯显示控制。
在汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(假定用发光二极管模拟),根据汽车运行的状况,指示灯需具有四种不同的状态:①汽车正向行驶时,左右两侧的指示灯处于熄灭状态。
②汽车向右转弯行驶时,右侧的三个指示灯按循环顺序点亮③汽车向左转弯行驶时,左侧的三个指示灯按循环顺序点亮④汽车临时刹车时,左右两侧指示灯处于同时闪烁状态。
使用Multisim 2000进行仿真设计。
汽车尾灯显示控制的构成:(1)模式控制电路(2)三进制计数器(3)译码与显示驱动电路(4)尾灯状态显示电路2 基本要求(1)要求电路简单可靠,仿真结果基本正确。
(2)满足基本的设计要求,基本功能能够实现。
(3)提交课程设计报告。
齐鲁工业大学课程设计专用纸(附页)3 设计思想与总体构架为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式,需设置2个状态控制变量。
假定用开关K1和K0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,如表所示。
表汽车尾灯和汽车运行状态(“0”表示开关打开,“1”表示开关合上)开关控制6个发光二极管汽车运行状态K1 K0 D1 D2 D3 D4 D5 D61 1 正常运行灯灭灯灭1 0 右转弯按D1、D2、D3顺序循环点亮灯灭0 1 左转弯灯灭按D4、D5、D6顺序循环点亮0 0 临时刹车所有尾灯同时按cp闪烁该电路主要有三方面的要求,一时脉冲,二是汽车的行驶状态要与汽车尾灯的显示要对应,三是汽车尾灯的循环变亮。
汽车尾灯控制器课程设计
汽车尾灯控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并描述汽车尾灯控制器的基本工作原理和电路组成。
2. 学生能够运用所学的电子元件知识,分析并设计简单的汽车尾灯控制电路。
3. 学生掌握相关的物理概念,如电流、电压、电阻,并了解它们在汽车尾灯控制器中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用电路图绘制软件,设计并展示一个基本的汽车尾灯控制电路。
2. 学生通过小组合作,动手搭建并测试汽车尾灯控制电路,提升实际操作能力。
3. 学生能够运用问题解决策略,对汽车尾灯控制电路中可能出现的问题进行诊断和修复。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术和汽车工程领域的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生通过课程学习,认识到科技与生活的密切联系,增强学以致用的实践意识。
3. 学生在小组合作中学会沟通与协作,培养团队精神和责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程设计以电子技术为核心,结合汽车工程应用,针对高年级有一定电子基础的学生。
课程性质为理论与实践相结合,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点为好奇心强,喜欢探索新知,对实用性强的课程内容有较高的学习热情。
教学要求注重启发式教学,鼓励学生主动探索,合作交流,将理论知识与实践操作紧密结合,以达到最佳的学习效果。
通过具体的学习成果分解,后续教学设计和评估将更有针对性。
二、教学内容1. 教学大纲:a. 汽车尾灯控制器基本原理介绍(对应教材第3章)- 电路组成与功能- 控制器工作原理b. 电子元件及其在汽车尾灯控制器中的应用(对应教材第4章)- 电阻、电容、二极管、三极管等元件特性- 元件在控制电路中的作用c. 汽车尾灯控制电路分析与设计(对应教材第5章)- 电路图的识别与绘制- 控制电路的搭建与调试d. 故障诊断与问题解决策略(对应教材第6章)- 常见故障分析- 问题解决方法及技巧2. 教学内容安排与进度:- 第1课时:汽车尾灯控制器基本原理介绍- 第2课时:电子元件及其在汽车尾灯控制器中的应用- 第3课时:汽车尾灯控制电路分析与设计- 第4课时:动手实践:搭建与测试汽车尾灯控制电路- 第5课时:故障诊断与问题解决策略3. 教材章节及内容列举:- 教材第3章:汽车尾灯控制器基本原理- 教材第4章:电子元件及其应用- 教材第5章:汽车尾灯控制电路分析与设计- 教材第6章:故障诊断与问题解决三、教学方法1. 讲授法:- 对于汽车尾灯控制器基本原理和电子元件的基础知识部分,采用讲授法进行教学,教师通过清晰的讲解,使学生快速掌握理论要点。
EDA课程设计汽车尾灯控制器
常用的EDA软件介绍
Cadence:用于电路设计和仿真,提供全 面的设计工具和库
Mentor Graphics:用于PCB设计和仿真, 提供强大的布线和仿真功能
Synopsys:用于芯片设计和验证,提供 全面的设计和验证工具
Altera:用于FPGA设计和仿真,提供强 大的设计和仿真工具
Xilinx:用于FPGA设计和仿真,提供强大 的设计和仿真工具
添加标题
编辑设计文件,包括添加、 删除、修改元器件和连线等
添加标题
生成生产文件,包括PCB文 件、BOM表等
Part Four
汽车尾灯控制器的 电路设计
电路原理图设计
电源输入:12V直流电源
控制信号输入:来自汽车尾灯控制器 的信号
控制输出:控制尾灯的亮度和闪烁频 率
电路保护:过流保护、短路保护、过 压保护等
EDA课程设计汽车尾灯 控制器
,a click to unlimited possibilities
汇报人:
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 E D A 软 件 介 绍 05 汽 车 尾 灯 控 制 器 的 程 序 编
写
07 总 结 与 展 望
02 汽 车 尾 灯 控 制 器 概 述 04 汽 车 尾 灯 控 制 器 的 电 路 设 计 06 汽 车 尾 灯 控 制 器 的 调 试 和
展望:在未来的学习和 工作中,将继续加强 EDA课程设计的学习 和实践,提高自身的专 业素质和技能水平
建议:希望学校能够提 供更多的实践机会,让 学生更好地将理论知识 应用到实际项目中
对未来学习和工作的展望
深入学习:掌握更多EDA课程设计的知识和技能 实践应用:将所学知识应用到实际项目中,提高解决问题的能力 团队合作:与团队成员密切合作,提高团队协作能力 持续创新:不断学习新知识,探索新的解决方案,提高创新能力
汽车尾灯控制器设计
二.课程设计体会 一周的课程设计很快就结束了,总的说来收获不小,不能说设计的过程中是一帆风顺的,开始时是设计阶段也没太在意,后来到动手 的时候觉得遇见了好多没想到的问题,平时在书本上划的很熟练的一些电路,当拿到Multisim12.0上进行仿真时就回错误百出。开始 时让我极为的伤头,在课程设计的第二天我专门的对Multisim12.0软件进行了操练,当我熟悉了之后用起来就比较得心应手了。也发 现用计算机软件进行设计的好处,使产品的设计成本大大的降低。我想这也是最吸引我们的地方,当真正的进行产品大规模生产时利 润是相当大的。当我投入设计时才发现乐在其中,这次实验是我们对书本中学到的各个部分原理的一次综合的运用,在书本中我们看 那些原理有老师的讲解我们理解起来并不一定十分的困难,但是当我们将那些知识综合运用的电路的设计中确实有了很多意想不到的 困难。实践出真知,通过这次电路的设计让我学到了书本中没有的很多东西,我想最主要的就是一种综合能力的提升。我认为这样的 电路设计很有现实意义,这样的教学方法对于提升同学们的综合运用能力也是行之有效的,是非常值得推广的。如果在讲课过程中能 够运用部分内容穿插一些小设计,或者让同学们自己回去设计一些小电路,并且通过老师的指导演示出来,我想不仅能调动同学的学 习积极性,而且还能培养出同学们的创新设计能力。比如这次设计,如果能够让同学们能够演示出来就更好了。如果老师讲课时能够 将各种难题能够用软件模拟可以让我们更好的理解。 课程设计是一个增长知识的课堂,在此过程当中不断的认识自己,了解自己,提高自己,无论是在学习和生活中都要有所收获,真 正的做到整个实验过场对自己整个人生都有所影响,有所回报,这样才能使整个过程更加的有意义,也使自己的人生更加的充实。在 此实验当中,在克服重重困难的同时也使我看到了电子学习的乐趣,为以后的学习工作打下了坚实的基础,为以后的工作与学习赢得 了必要的信心与决心。 总的说来,这次课程设计还是比较顺利的。只是在测试阶段遇到一点问题,其他阶段还是完全符合预定计划的,并没有因为什么问 题而耽误实验进程。 这次课程设计,虽然短暂。但却是我们第一次的自主合作的设计电路。以前书本上的内容第一次完完全全的在实际中实现。在设计过 程中,遇到了书本中不曾学到的情况。
EDA 课程设计汽车尾灯控制器
测试方法:使用专业测试 设备进行测量
评估标准:符合国家标准 和行业规范
调试方法:根据测试结果 进行参数调整和优化
调试目标:达到最佳性能 和稳定性
实际应用的故障排除与维护
故障现象:尾灯不亮或闪烁异常 故障原因:线路故障、灯泡损坏、控制器故障等 故障排除:检查线路、更换灯泡、检查控制器等 维护方法:定期检查、清洁、更换老化部件等
03
EDA工具的使用
EDA工具介绍
EDA工具:电子设计自动化工具,用于电路设计和仿真
主要功能:电路设计、仿真、验证、优化等
常用EDA工具:Cadence、Mentor Graphics、Synopsys等 EDA工具在汽车尾灯控制器设计中的应用:电路设计、仿真、验证 等
EDA工具的基本操作
添加标题
信号输入模块:接收来自汽车其他系统 的信号
保护模块:保护电路免受过压、过流 等异常情况的影响
汽车尾灯控制器的设计要求
安全性:确保尾灯在紧急情况下能够及时亮起,提醒后车注意 稳定性:控制器应具备良好的稳定性,避免因故障导致尾灯无法正常工作 节能性:控制器应具备节能功能,降低汽车能耗 美观性:尾灯控制器的设计应与汽车整体设计风格相协调,美观大方
题所在并提出改进措施
07
汽车尾灯控制器的 实际应用与调试
实际应用的电路连接与调试
汽车尾灯控制器的电路连接:包括电源、地线、信号线等 汽车尾灯控制器的调试:包括电压、电流、信号等参数的测量和调整 汽车尾灯控制器的实际应用:包括尾灯的亮度、闪烁频率、颜色等参数的控制 汽车尾灯控制器的故障诊断与排除:包括故障现象、原因分析、解决方法等
元器件的选择与放置
电阻:选择合适的阻值和功率,用于限 流和分压
集成电路:选择合适的型号和功能, 用于实现特定的控制功能
汽车LED尾灯控制器的设计
汽车LED尾灯控制器的设计*名:**学号:***********年级:三班级: 1专业:通信工程指导老师:***基于51单片机对汽车LED尾灯控制器的设计摘要本次论文主要利用AT89S52单片机模拟汽车尾灯进行智能控制的控制器,用8个LED灯模拟汽车尾灯,6个独立按键分别对应了右转、左转、危险警示、夜间模式切换、检查信号、刹车不同的状态,在实际设计模拟电路中,我加入了74HC595芯片,减少了使用51单片机的I/0口的使用,在复杂的电路中,这是一种很好的方式实现一种芯片控制多个不同电路的优点。
在实际设计模拟汽车尾灯控制电路中,了解了LED驱动电路特性,提出相应解决方案,进行可靠性的设计。
在这次设计模拟汽车尾灯控制电路,能很好的综合运用我们在课程中学习到的51单片机的功能与运用,还有C语言编程,模拟电子电路基础,以及数字电路基础,在实际应用中,有许多种方法设计汽车尾灯的控制,在本次设计模拟电路中,我用的是AT89S52单片机作为整个电路的设计核心来控制整个电路的模拟功能,整个电路变的简单、直观,制作方便,而且容易操作,51单片机可反复擦写,性能可靠等优点。
关键词:AT89S52、74HC595、 LED灯、汽车尾灯abstractIn this paper,Simulation this paper mainly use AT89S52 car taillight controller of intelligent control, with eight car tail lights, LED lights simulation six independent keys corresponding to turn right, turn left, risk warning, night mode, check the switch signal, brake different state, in the actual design analog circuits, I joined the 74 hc595 are needed chip, reduce the use of 51 single-chip microcomputer I / 0 interface to use, in a complex circuit, it is a good way to realize the advantages of a different circuit chip control. In the actual design automobile tail light control circuit simulation, know the LED driver circuit characteristics, put forward the corresponding solution, the reliability design. Simulation in the design automobile tail light control circuit, can be a very good combination of we learned in the course of function and use of 51 single-chip microcomputer and the C language programming, analog electronic circuit, and digital circuit basis, in practice, there are many ways of design automobile tail light control, in the analog circuit design, I am using AT89S52 as the core to control circuit design of the circuit simulation function,the whole circuit is simple and intuitive, and convenient, and easy to operate, 51 single-chip microcomputer can wipe again and again, the advantages of reliable performance.Keywords: AT89S52, 74 hc595 are needed, LED lights, car tail lights课题的研究背景与意义汽车灯光简介汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。
汽车尾灯控制器的电路设计
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 汽车尾灯控制器的电路设计一、训练目的:主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练,提高学生的基础理论知识、基本动手能力,提高人才培养的基本素质。
二、初始条件:计算机;Microsoft Office Word 软件;PROTEL软件本设计既可以使用中、小规模集成电路芯片7400、7404、74138、7476、7486和其它器件实现对汽车尾灯显示的控制功能。
本设计也可以使用单片机系统构建简易频率计。
工作电源Vcc为12V。
电路组成框图如图1所示:图1汽车尾灯控制电路框图要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:1周。
2、技术要求:设汽车尾部左右两侧各有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当汽车右转弯时,右侧3个指示灯按右循顺序点亮。
③当汽车左转弯时,左侧3个指示灯按左循顺序点亮。
④临时刹车时,所有指示灯同时闪烁。
⑤选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
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。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
4.时间安排:7.5:理论设计7.6~7.7:安装调试或仿真7.8:撰写报告7.9:答辩指导教师签名:2010年6月10日系主任签名:2010年 6 月10 日目录1摘要 (1)2设计要求与思路 (1)2.1设计目的与要求 (2)2.2设计思路构想 (2)223单元电路设计 (4)3.1 秒脉冲电路的设计 (4)3.2 开关控制电路的设计 (5)3.3 三进制计数器电路的设计 (4)3.4 译码与显示驱动电路的设计 (7)3.5 尾灯状态显示电路的设计 (8)4电路仿真与分析 (10)4.1电路仿真总电路图 (10)4.2汽车尾灯控制器电路的工作原理 (10)5 电路安装与调试 (11)5.1电路安装过程 (11)5.2电路的调试 (11)6 元器件清单 (11)7 设计体会 (13)参考文献 (14)1摘要课程设计作为数字电子技术和模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容,基本掌握数字系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。
车尾灯控制器(基于ED2板)(完美版)
汽车尾灯控制器一、课程设计的内容尾灯与汽车运行状态控制表开关控制运行状态左尾灯右尾灯S1 S0 D4D5D6 D1D2D30 0 正常运行灯灭灯灭0 1 右转弯灯灭按D1D2D3顺序循环点亮1 0 左转弯按D4D5D6顺序循环点亮灯灭1 1 临时刹车所有尾灯随时钟CP同时闪烁二、课程设计的要求与数据课程设计要求:1.查阅相关的学习资料包括软件的相关资料。
2.设计一个汽车尾灯控制器,完成其各个数据技术要求。
3.规范撰写课程设计报告课程设计数据要求:汽车左右尾灯各有三个指示灯,当控制开关S1,S0的状态为“00”时,汽车尾灯的右尾灯D1D2D3与左尾灯D4D5D6都不亮,表示汽车正常向前行驶。
当S1,S0的状态为“01”时,则汽车的右尾灯D1D2D3依次循环闪烁,左尾灯都不亮,表示汽车即将右转弯。
当S1,S0的状态为“10”时,则汽车的左尾灯D4D5D6依次循环闪烁,右尾灯都不亮,表示汽车即将左转弯。
当S1,S0的状态为“11”时,则汽车的左右尾灯D4D5D6和D1D2D3都同时闪烁,表示汽车正在刹车。
三、课程设计应完成的工作1.相关资料的收集,如74LS194双向移位寄存器的功能,74LS292分频加法器的功能等。
2.quartus II软件的掌握。
3.拟定设计方案。
4.原理图的设计。
5.编译修改与仿真。
6.调试验证。
7.撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期学习课程设计内容及相关要求实验2-214 12.2查阅相关资料宿舍514 12.2软件的安装,设计思路及方案宿舍514 12.2原理图初步设计实验2-214 12.3编译、修改与仿真宿舍514 12.3验证实验2-214 12.4撰写课程设计报告宿舍514 12.5五、应收集的资料及主要参考文献收集的相关资料:74LS194双向移位寄存器的功能,74LS292分频加法器的功能。
主要参考资料:《数电》网址:/link?url=_xG0c3-wpfRnwYSxyJNi8slhjWTKcA-jsFIxua7CeqytAvqWHt xJe5OJkZPZFJpA0RESO9o6kH0erJ1pNMBjEwUzyYj96fQLJDO6beTgS_W摘要本课程设计是为了培养我们的独立思考能力及实验动手能力,让我们掌握数字实验设计和调试的方法,提高我们的分析,解决问题的能力。
完整word版汽车尾灯控制器的设计EDA课程设计
探※※※※※※※2008级学生 EDA 课程设计探※※※※※※※EDA 课程设计报告谢亨0812201-48物理与电信工程系 电子信息工程周来秀讲师2011年6月10日课题名称汽车尾灯控制器的设计 指导教师设计任务及要求:设计一个汽车尾灯控制器,功能及要求如下:汽车正常行驶时,指示灯不亮。
汽车右转时,右侧的指示灯亮。
汽车左转时,左侧的指示灯亮。
汽车在倒车时,右侧的指示灯不断闪烁。
指导教师签名:二、指导教师评语:指导教师签名: ____________年 月 日二、成绩验收盖章(4) 汽车刹车时,左右两侧的指示灯同时亮。
(5) 汽车在雾中行驶时,左侧的指示灯不断闪烁。
(6)年月日汽车尾灯控制器的设计(湖南城市学院物理与电信工程系电子信息工程专业,湖南益阳, (1)学会在Quartus n 环境中运用VHDL 语言设计方法来构建具有一定逻辑功能的模块,并能运用原理图设计方法完成顶层设计。
掌握所学的课程知识和基本 单元电路的综合设计应用。
(2)通过对实用汽车尾灯控制器的设计,巩固和综合运用所学知识,提高设计能力,并掌握汽车尾灯控制在FPGA 中实现的方法。
2设计的主要内容和要求汽车正常行驶时,指示灯不亮。
汽车右转时,右侧的指示灯亮。
汽车在倒车时,右侧的指示灯不断闪烁。
3整体设计方案汽车尾灯控制器就是一个状态机的实例。
整体设计方框图如图3.1所示左侧控制模块主控制模 块(含CLK)右侧控制模块图3.1整体设计方框图整个系统由4个模块组成:主控制模块,左侧控制模块,雾、倒车控制模块, 右侧控制模块41300)(3) 汽车左转时,左侧的指示灯亮。
(4) 汽车刹车时,左右两侧的指示灯同时亮。
(5) 汽车在雾中行驶时,左侧的指示灯不断闪烁。
雾、倒车控制模块显示模块和显示模块。
其中主控制模块主要包括转向控制、雾中行驶控制和倒车控制,CLK为时钟信号。
左侧控制模块主要包括对左侧转向和刹车指示灯的控制。
右侧控制模块主要包括对右侧转向和刹车指示灯的控制。
汽车尾灯控制器(正文)
1.引言随着社会的发展,科学技术也在不断的进步,状态机的应用越来越广泛。
现代交通越来越拥挤,安全问题日益突出,在这种情况下汽车尾灯控制器的设计成为解决交通安全问题一种好的途径。
本课程设计根据状态机原理实现了汽车尾灯常用控制。
1.1 设计目的本次设计的目的就是通过实践深入理解状态机原理,了解EDA技术并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想。
通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际,掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。
通过对实用汽车尾灯控制器的设计,巩固和综合运用所学知识,提高分析、解决EDA技术实际问题的独立工作能力。
1.2 设计内容根据计算机中状态机原理,利用VHDL设计汽车尾灯控制器的各个模块,并使用EDA 工具对各模块进行仿真验证。
汽车尾灯控制器的设计分为4个模块:时钟分频模块、汽车尾灯主控模块,左边灯控制模块和右边灯控制模块。
把各个模块整合后就形成了汽车尾灯控制器。
通过输入系统时钟信号和相关的汽车控制信号,汽车尾灯将正确显示当前汽车的控制状态。
2.EDA、VHDL简介2.1 EDA技术2.1.1 EDA技术的概念EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。
EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
2.1.2EDA技术的特点利用EDA技术进行电子系统的设计,具有以下几个特点:①用软件的方式设计硬件;②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成;③设计过程中可用有关软件进行各种仿真;④系统可现场编程,在线升级;⑤整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低、可靠性高。
汽车尾灯控制器课程设计报告
汽车尾灯控制器课程设计报告一、引言随着汽车的不断发展,现代汽车的电子设备越来越复杂,其中尾灯控制器是汽车电子控制系统中的重要组成部分。
本篇文章将介绍汽车尾灯控制器的课程设计报告。
二、设计目的本次课程设计的目的是设计一款能够控制汽车尾灯的电路板,实现灯光的开关、闪烁等功能。
同时,要求设计的控制器具有稳定、可靠、安全等特点,满足汽车电子控制系统的要求。
三、设计原理本课程设计采用了单片机控制的方式,通过程序控制实现灯光的开关、闪烁等功能。
具体实现方式如下:1.硬件设计本设计采用了AT89S52单片机作为控制器,驱动4个LED灯模拟汽车尾灯的功能。
同时,为了保证电路的稳定性,本设计还添加了电容、电阻等元件,保证电路的稳定性和可靠性。
2.软件设计本设计的软件部分采用了C语言编程,通过程序控制实现灯光的开关、闪烁等功能。
其中,程序通过读取开关的状态,控制LED灯的亮灭。
同时,为了保证程序的可靠性和安全性,本设计还添加了多重保护机制,保证程序在异常情况下的正常运行。
四、设计过程1.硬件设计本设计首先进行了电路图的设计,包括单片机的引脚连接、电容、电阻等元件的连接,保证电路的稳定性和可靠性。
2.软件设计本设计的软件部分采用了C语言编程,通过程序控制实现灯光的开关、闪烁等功能。
同时,为了保证程序的可靠性和安全性,本设计还添加了多重保护机制,保证程序在异常情况下的正常运行。
五、设计结果经过测试,本设计实现了控制汽车尾灯的功能。
同时,通过多重保护机制,保证程序在异常情况下的正常运行,保证了汽车电子控制系统的稳定性和安全性。
六、设计总结本课程设计通过单片机控制的方式,实现了控制汽车尾灯的功能。
同时,通过电容、电阻等元件的添加,保证了电路的稳定性和可靠性。
通过多重保护机制,保证程序在异常情况下的正常运行,保证了汽车电子控制系统的稳定性和安全性。
这对于我们研究汽车电子控制系统的发展具有重要的意义。
汽车尾灯控制器设计——完整版
1、Proteus简介1.1 概述Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PC B设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、H C11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
1.2 具有四大功能模块:1.2.1 智能原理图设计(ISIS)丰富的器件库:超过27000种元器件,可方便地创建新元件;智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件;智能化的连线功能:自动连线功能使连接导线简单快捷,大大缩短绘图时间;支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰;可输出高质量图纸:通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
1.2.2 完善的电路仿真功能(Prospice)Prospice混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真;超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件;多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav 文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入;丰富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等;生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动;高级图形仿真功能(ASF):基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析;1.2.3 独特的单片机协同仿真功能(VSM)支持主流的CPU类型:如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU类型随着版本升级还在继续增加,如即将支持CORTEX、DSP处理器;支持通用外设模型:如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等,其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信;实时仿真:支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP 仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真;编译及调试:支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、AV R、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试;1.2.4 实用的PCB设计平台原理图到PCB的快速通道:原理图设计完成后,一键便可进入ARES的PCB 设计环境,实现从概念到产品的完整设计;先进的自动布局/布线功能:支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理;完整的PCB设计功能:最多可设计16个铜箔层,2个丝印层,4个机械层(含板边),灵活的布线策略供用户设置,自动设计规则检查,3D 可视化预览;多种输出格式的支持:可以输出多种格式文件,包括Gerber文件的导入或导出,便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工。
EDA 课程设计汽车尾灯控制器
《EDA技术》课程设计说明书汽车尾灯控制器设计学院:电气与信息工程学院学生姓名:朱木宁指导教师:胡红艳职称\学位高级实验师专业:电子与信息工程班级:电子1401班学号:完成时间:2016/6《EDA技术》课程设计任务书随着社会的不断进步,现代化技术已经深入到人们生活的各个角落,而汽车作为较为方便的代步工具,已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
人们对汽车的研究已经是非常的深入,为了使汽车更好的服务人类,人们从来没有停止过对汽车的研究,对于司机来说,汽车信号灯是汽车与汽车这间的交流渠道,不同的亮灯模式表达了不同的信息,是协调交通,避免交通事故发生的重要信息,所以汽车尾灯控制器的作用是毋庸置疑的。
本次课程设计采用的是EDA控制技术来实现汽车尾灯控制电路的设计。
首先给出了设计方案,然后进行的VHDL的程序设计,生成了底层文件,再画出了汽车尾灯控制系统的顶层文件原理图,同时进行了软件仿真和硬件下载测试。
本次设计较好的完成的课程设计的要求,使其控制系统使用更方便,成本更低廉。
关键词:EDA技术,VHDL程序,硬件下载。
ABSTRACTWith the constant progress of the society, modern technology has gone deep intoevery corner of people's lives, and car as more convenient means of transportationtool, has become a part of an integral part of our lives. People's study on the car isalready very deeply, in order to make the car better service to humanity, people havenever stopped for automobile research and for drivers, car lights are cars and car thechannels of communication, different lighting modes to express different information,coordinate transportation, avoid traffic accidents important information, so cartaillight controller role is beyond doubt.This design for the automobile tail light controller design, uses the EDA controltechnology to realize the automobile tail light control circuit design. First, the designof the program, and then the VHDL program design, generated the underlyingdocument, drawing out the car light control system schematic, while the software simulation and download test. This design better complete the requirements of the curriculum design, so that the use of its control system is more convenient, the cost is more low.Key words:EDA control,VHDL program目录1概述 (6)1.1 EDA简介 (6)1.2设计目的 (6)1.3设计简介及要求 (7)2设计方案 (8)3 软件电路的设计 (9)3.1 主控制模块 (9)3.2 左侧控制模块 (10)3.3雾灯模式、倒车控制模块 (11)3.4 右侧控制模 (12)3.5 汽车尾灯控制器系统电路 (13)4 系统仿真 (14)4.1汽车控制器系统仿真 (14)4.2主控制模块仿真 (15)4.3左侧控制模块仿真 (15)4.4右侧控制模块仿真 (16)4.5雾灯模式、倒车控制模块仿真 (16)5 下载测试 (17)5.1芯片选择及引脚锁定 (17)5.2 下载测试 (18)结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 1主控模块程序 (22)附录 2 左侧控制模块程序 (22)附录 3 雾灯、倒车控制模块程序 (23)附录 4 右侧控制模块程序 (24)1 概述1.1 EDA简介随着电子技术的迅猛发展,高新技术日新月异,传统的设计方法正逐步退出历史舞台,取而代之的是基于 EDA 技术的芯片设计技术,它正成为电子系统设计的主流。
《课程设计-汽车尾灯控制器的电路设计》精选全文
可编辑修改精选全文完整版一、概述1.设计目的:设计一个汽车尾灯控制电路,实现对汽车尾灯状态的控制。
2.设计要求:在汽.车尾部左右两侧各有3个指示灯〔假定用发光二极管模拟〕,根据汽车运行的状况,指示灯需具有四种不同的状态:①汽车正向行驶时,左右两侧的指示灯处于熄灭状态。
②汽车向右转弯行驶时,右侧的三个指示灯按右循环顺序点亮③汽车向左转弯行驶时,左侧的三个指示灯按左循环顺序点亮④汽车临时刹车时,左右两侧指示灯处于同时闪烁状态。
二、方案设计为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式,需设置2个状态控制变量。
假定用开关R和L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,如表1所示。
表1 汽车尾灯和汽车运行状态在汽车左右转弯行驶时由于3 个指示灯被循环顺序点亮,所以可用一个三进制计数器的状态控制译码器电路顺序输出高电平,按要求顺序点亮3个指示灯。
设三进制计数器的状态用Q1和Q0表示,可得出描述指示灯D1、D2、D3、D4、D5、D6与开关控制变量R 、L,计数器的状态Q1、Q0以及时钟脉冲CP之间关系的功能表如表2所示〔表中指示灯的状态“1”表示点亮,“0”表示熄灭〕。
表2 汽车尾灯控制器功能表根据以上设计分析与功能描述,可得出汽车尾灯控制电路的原理框图如图1。
整个电路可由时钟产生电路、开关控制电路、三进制计数器电路、译码与显示驱动电路等局部组成图1 汽车尾灯控制电路的原理框图三、电路设计脉冲电路的设计方案一:石英晶体振荡器此电路的振荡频率仅取决于石英晶体的串联谐振频率fs ,而与电路中的R 、C 的值无关。
所以此电路能够得到频率稳定性极高的脉冲波形,它的缺点就是频率不能调节,而且频带窄,不能用于宽带滤波。
此电路非常适合秒脉冲发生器的设计,但由于尽量和课堂知识联系起来,所以没有采用此电路。
方案二:由555定时器构成的多谐振荡器由555定时器构成的多谐振荡器。
555定时器的管脚图如图2所示。
由于555定时器内部的比拟器灵敏度高,输出驱动电流大,功能灵活,而且采用差分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。
EDA课程设计-汽车尾灯控制器
EDA课程设计-汽车尾灯控制器
一、设计需求
随着汽车行业的不断发展,车辆的智能化程度也在不断提高。
汽车电子控制系统的应用越来越普及,汽车尾灯控制器也正是汽车电子控制系统的一部分。
本课程设计旨在设计一款汽车尾灯控制器,可以根据车速、刹车、灯光、是否开车门等因素来控制车尾灯的亮灭。
二、硬件设计
1.电源电路
汽车电气系统的电压范围通常在8-16V之间,因此采用12V 直流电源供电。
同时考虑到汽车电气系统的供电环境不稳定,因此设计具有保护功能的稳压电路。
2.信号输入电路
采用多个开关量传感器对车速、刹车、灯光、车门等状态进行检测,将传感器的信号输入到单片机进行处理和判断。
3.信号输出电路
设计具有PWM调节功能的电路,实现对车尾灯亮度的调节。
同时通过继电器控制车尾灯的开关,实现车尾灯的亮灭控制。
三、软件设计
1.程序流程
设计程序流程如下:
开始
检测各个传感器状态
根据传感器状态控制车尾灯亮灭
结束
2.程序实现
采用单片机作为处理器,根据不同传感器状态的输入,控制输出PWM信号,在车尾灯控制电路中调节车尾灯的亮度,并通过继电器控制车尾灯的开关,实现车尾灯的亮灭控制。
四、总结
汽车尾灯控制器是车辆电子控制系统中极为重要的部分,可以通过对车速、刹车、灯光、车门等状态进行检测,实现对车尾灯的亮灭控制。
本课程设计通过对电源电路、信号输入电路、信号输出电路和程序流程的设计,实现了一款汽车尾灯控制器的设计,为汽车智能化提供了一定的技术基础。
尾灯控制器设计报告
电子电路课程设计尾灯控制器设计姓名:戴莉娜学号:201511504105班级:生医151成绩:电子电路课程设计实验报告尾灯控制器一、设计要求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,共6个指示灯。
在右转弯时,右侧3个指示灯按右循环顺序点亮;在左转弯时,左侧3个指示灯按左循环顺序点亮;闪烁时6个灯全亮。
关闭则灯不亮,系统默认为灯不亮。
二、设计目的1.综合运用相关课程中所学到的知识去完成设计课题。
2.熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性,掌握合理运用器件的原则。
3.学会电路的设计与仿真。
4.通过查阅手册和相关文献资料,培养学生独立分析和解决问题的能力。
5.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
6.能自己熟练连接实现逻辑电路。
7.掌握基本逻辑式的化简8.熟悉集成电路的引脚安排9.掌握Multisim的基本用法10.掌握芯片的逻辑功能和译码显示器的使用方法三、设计方案汽车尾灯控制电路主要由模式控制电路,三进制计数器,译码与显示驱动电路和尾灯状态显示四部分构成。
实验要求实现正常行驶、左转、右转、刹车这四种状态下汽车尾灯的显示情况。
我们可以用6个LED显示灯来模拟汽车的尾灯,左边三个,右边三个。
当汽车正常行驶,在两侧的LED灯全部熄灭;转向时,汽车对应一侧的灯循环点亮;刹车情况下,所有的灯全部闪。
设置两个可控制的开关,设计电路实现所需达到功能。
通过双J-K触发器可产生00、01、10、11四种状态。
1.开关置为00状态时,表示汽车处于正常运行状态。
2.开关置为0 1状态时,表示汽车处于右转弯的状态。
3.开关置为1 0状态时,表示汽车处于左转弯的状态。
4.开关置为11状态时,表示尾灯处于闪烁的状态。
其中,K1 控制汽车尾灯的左转,K2控制右转,K3控制刹车。
当所有开关为低电平时,表示汽车正常行驶;当有一个转向灯开关为高电平时,汽车相应一侧的灯循环点亮;当刹车开关为高电平时,6个灯同时闪。
译码与显示电路可用3-8线译码器74LS138、6个与非门和6个反相器构成。
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1、Proteus简介1.1 概述Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、P CB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC 11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
1.2 具有四大功能模块:1.2.1 智能原理图设计(ISIS)丰富的器件库:超过27000种元器件,可方便地创建新元件;智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件;智能化的连线功能:自动连线功能使连接导线简单快捷,大大缩短绘图时间;支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰;可输出高质量图纸:通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
1.2.2 完善的电路仿真功能(Prospice)Prospice混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真;超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件;多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav 文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入;丰富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等;生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动;高级图形仿真功能(ASF):基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析;1.2.3 独特的单片机协同仿真功能(VSM)支持主流的CPU类型:如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC1 8、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU类型随着版本升级还在继续增加,如即将支持CORTEX、DSP处理器;支持通用外设模型:如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等,其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信;实时仿真:支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真;编译及调试:支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、AVR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试;1.2.4 实用的PCB设计平台原理图到PCB的快速通道:原理图设计完成后,一键便可进入ARES的PC B设计环境,实现从概念到产品的完整设计;先进的自动布局/布线功能:支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理;完整的PCB设计功能:最多可设计16个铜箔层,2个丝印层,4个机械层(含板边),灵活的布线策略供用户设置,自动设计规则检查,3D 可视化预览;多种输出格式的支持:可以输出多种格式文件,包括Gerber文件的导入或导出,便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工。
1.3 Proteus提供丰富的功能模块1.3.1 Proteus可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。
1.3.2 Proteus可提供的仿真仪表资源:示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。
理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。
1.3.3 其他功能除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。
这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。
这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。
1.3.4 Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。
这些测试信号包括模拟信号和数字信号。
2、设计要求与思路2.1 设计目的与要求设计目的:设计一个汽车尾灯控制器,实现对汽车尾灯状态的控制。
设计要求:在汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(假定用发光二极管模拟),根据汽车运行的状况,指示灯需具有四种不同的状态:①汽车正向行驶时,左右两侧的指示灯处于熄灭状态。
②汽车向右转弯行驶时,右侧的三个指示灯按右循环顺序点亮③汽车向左转弯行驶时,左侧的三个指示灯按左循环顺序点亮④汽车临时刹车时,左右两侧指示灯处于同时闪烁状态2.2 设计思路与构想总体设计思路与构想:初步确定本次设计实验分为三个步骤进行:第一步设计出秒脉冲电路,第二步设计三进制电路,第三步控制开关的状态组合。
2.2.1汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式,需设置2个状态控制变量。
假定用开关K1和K0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,如表2.1所示。
表2.1 汽车尾灯和汽车运行状态2.2.2汽车尾灯控制器功能描述在汽车左右转弯行驶时由于3 个指示灯被循环顺序点亮,所以可用一个三进制计数器的状态控制译码器电路顺序输出高电平,按要求顺序点亮3个指示灯。
设三进制计数器的状态用Q1和Q0表示,可得出描述指示灯D1、D2、D3、D4、D5、D6与开关控制变量K1、K0,计数器的状态Q1、Q0以及时钟脉冲CP之间关系的功能表如表2.2所示(表中指示灯的状态“1”表示点亮,“0”表示熄灭)。
表2.2 汽车尾灯控制器功能表控制变量计数器状态汽车尾灯K1K0Q1Q0D1 D2 D3D4 D5 D600d d0 0 00 0 001110 0 10 1 01 0 00 0 00 0 00 0 010110 0 00 0 00 0 01 0 00 1 00 0 111d d cp cp cp cp cp cp根据以上设计分析与功能描述,可以得出汽车尾灯控制器的结构框图,如下图所示。
结合以上设计分析与功能描述,在原假设设计思路和构想上,可得出汽车尾灯控制器的结构框图。
整个电路可由秒脉冲电路、开关控制电路、三进制电路、译码与显示驱动电路、尾灯状态显示5部分组成。
3、单元电路设计3.1 秒脉冲电路的设计3.1.1方案一:石英晶体振荡器:此电路的振荡频率仅取决于石英晶体的串联谐振频率fs,而与电路中的R、C的值无关。
所以此电路能够得到频率稳定性极高的脉冲波形,它的缺点就是频率不能调节,而且频带窄,不能用于宽带滤波。
此电路非常适合秒脉冲发生器的设计,但由于尽量和课堂知识联系起来,所以没有采用此电路。
3.1.2方案二:由555定时器构成的多谐振荡器:由555定时器构成的多谐振荡器。
555定时器的管脚图如图3.1所示。
由于555定时器内部的比较器灵敏度高,输出驱动电流大,功能灵活,而且采用差分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。
所以由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定,不易受干扰。
因此采用此方案。
图3.1 555定时器的引脚图图3.1 555定时器的引脚图由于本次实验对脉冲的要求不高,同时根据实验要求,只要设计出一个频率为1Hz的秒脉冲即可。
此时采用简单的由555构成的多谐振荡器,电路原理如图3.2所示。
图3.2用NE555制作脉冲发生器的原理图图3.2.1 产生脉冲波形图3.2 开关控制电路的设计设译码器与显示驱动电路的使能控制信号为G和F(U4的5端),G与译码器74LS138的使能输入端G1相连接,F与显示驱动电路中与非门的一个输入端相连接。
由总体逻辑功能可知,G和F与开关控制变量,K1、K0以及时钟脉冲CP之间的关系如表3.1所示。
表3.1 使能控制信号与开关控制变量、时钟脉冲的关系开关控制时钟脉冲使能控制信号电路工作状态K1K0CP E F00d00汽车正常行驶(此时译码器不工作,译码器输出全部为高,显示驱动电路中的与非门输出均为低,反相器输出均为高,尾灯全部熄灭)01d11汽车右转弯行驶(此时译码器在计数器控制下工作,显示驱动电路中的与非门输出取决于译码器输出,右侧尾灯D1、D2、D3在译码器输出作用下顺序循环点亮)10d11汽车左转弯行驶(此时译码器在计数器控制下工作,显示驱动电路中的与非门输出取决于译码器输出,左侧尾灯D4、D5、D6在译码器输出作用下顺序循环点亮)11cp0cp 汽车临时刹车(此时译码器不工作,译码器输出全部为高,时钟脉冲cp通过显示驱动电路中的与非门作用到反相器输出端,使左右两侧的指示灯在时钟脉冲cp作用下同时闪烁)根据G和F的逻辑表达式可画出开关控制电路。
如图3.3所示图3.3 开关控制电路3.3 三进制计数器电路的设计三进制计数器的状态表如表3.2所示。
表3.2三进制计数器的状态表现态次态Q1Q0Q1Q000010110100011清零3.3.1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(7476芯片引脚图如图3.7所示),因此电路结构简单,成本低,所以选用此方案。
3.3.2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。