数字电路课程设计：交通灯控制电路

JINGGANGSHAN UNIVERSITY 《数字电路》课程设计报告

题目：汽车尾灯控制电路

学号：**********

姓名：***

班级：18通信一班

教师：**

2020年 06月07日

目录

第一章汽车尾灯控制电路设计 (1)

1.1设计说明 (1)

1.2技术指标 (1)

第二章设计方案论证 (2)

2.1可行性分析 (2)

2.2列出尾灯与汽车运行状态表 (2)

2.3总体框架 (3)

第三章设计单元电路 (4)

3.1开关控制电路 (4)

3.2译码、显示驱动电路 (5)

3.3三进制计数器 (6)

第四章设计汽车尾灯总体电路 (10)

第五章仿真与调试 (11)

5.1性能的测试 (11)

5.2安装调试过程 (11)

5.3 仿真电路图 (11)

第六章心得体会 (13)

附录 (14)

参考文献 (15)

[1] 康华光. 电子技术基础：数字部分.[M].6版.北京：高等教育出版社，2014 (15)

[2] 张克农.数字电子技术基础[M].2版.北京：高等教育出版社，2010 (15)

[3] 路勇.电子电路实验及仿真.[M]北京：北京交通大学出版社，2004 (15)

[4] 阎石. 数字电子技术. [M]北京：高等教育出版社，2006 (15)

第一章汽车尾灯控制电路设计

1.1设计说明

汽车尾灯控制电路是很常用的工作电路，在日常的生活中有着很广泛的用。汽车行驶时，会出现正常行驶、左转弯、右转弯、刹车四种情况，针对这四种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示这四种状态。

设计一个汽车尾灯控制电路，技术指标如下：

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）；

汽车正常运行时指示灯全灭；

汽车左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；

汽车右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；

临时刹车时所有指示灯同时闪烁。在汽车行驶过程中，汽车尾灯会根据汽车行驶的状态相应的发生改变

1.2技术指标

·汽车正常运行时指示灯全灭

·汽车右转时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮

·汽车左转时，左侧三个指示灯按左循环顺序点亮

·汽车刹车时指示灯全亮

第二章 设计方案论证

2.1可行性分析

汽车尾灯控制电路主要由开关控制电路，三进制计数器，译码电路，显示 驱动电路构成。

由于汽车左或右转弯时，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。

首先，设置两个可控制的开关，可产生0 0、0 1、1 0、1 1四种状态。 开关置为0 0状态时，表示汽车处于正常运行状态。 开关置为0 1状态时，表示汽车处于右转弯的状态。 开关置为1 0状态时，表示汽车处于左转弯的状态。 开关置为1 1状态时，表示汽车处于刹车的状态。

其次，设计电路实现所需达到功能。 三进制计数器可用两片D 触发器构成。

译码电路可用3线—8线译码器74LS138和6个与非门构成。 显示、驱动电路由6个发光二极管和6个反向器构成。 即

图2-１ 原理框图

2.2列出尾灯与汽车运行状态表

开关控制 运行状态

左尾灯 右尾灯 S 1 S 2

D 1 D 2 D 3

D 4 D 5 D 6

开关控制电路

显示、驱动电路

三进制计数器

译码电路

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D3 D

2 D1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

图2-2 尾灯与汽车运行状态表

由于汽车左转弯时，三个灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码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（S

1、S

2

、CP、Q

1

、Q

）的关系，即逻辑功能表如表2所示（表

中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态）。

开关控制三进制计数器六个指示灯

S1S2 Q1Q0D1D2D3 D4D5D6

0 0 X X 000 000

0 1 0 0

0 1

1 0

000 100

000 010

000 001

1 0 0 0

0 1

1 0

001 000

010 000

100 000

1 1 X X CPCPCP CPCPCP

图2-3 汽车尾灯控制逻辑功能表

2.3总体框架

由上表得出总体框图，

开关控制电路显示、驱动电路

译码电路

三进制计数器

尾

灯

电

路

S1 S2

图2-4 总体框架

第三章 设计单元电路

3.1开关控制电路

图3-1 开关控制电路图

电路通过控制开关A 、B 的断开和闭合，实现正常行驶、左转弯、右转弯、刹车四种状态。

AB 置为0 0状态时，表示汽车处于正常运行状态。 AB 置为0 1状态时，表示汽车处于右转弯的状态。 AB 置为1 0状态时，表示汽车处于左转弯的状态。 AB 置为1 1状态时，表示汽车处于刹车的状态。

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 2、CP ）的真值表，结果整理得逻辑表达式为：

21S S G ⊕=

CP S S S S CP S S S S A 21212121⋅=+=

＆

=1

＆ ＆

1

S 1

S 2

+5v +5v

G A CP

74LS86

74LS00

74LS10