数电大作业(汽车尾灯控制电路)
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2012 西电大作业 汽车尾灯控制电路
一、 设计目的
1、了解汽车尾灯控制电路的组成及工作原理。 2、由三个开关控制实现汽车正常行驶、右转弯、左转弯、刹车、倒车以 及夜间行驶时尾灯的变化情况。 3、正确使用 multisim 软件对电路进行仿真及观察。 4、通过此次设计实验加深对 3—8 译码器、 计数器等集成逻辑芯片的理解和运 用。
图5
显示电路
2012 西电大作业
3.电路总体仿真结果
为得到电路的运行情况，现将电路总体图及仿真结果展示如下。
3.1 电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ总体图
图 6 电路总体图
2012 西电大作业
3.2 电路仿真结果
当开关接为 001 时仿真如下：
由仿真波形可得电路实现了右转效果。 当开关接为 010 时仿真如下：
由仿真波形可得电路实现了左转效果。
11 X 0
10 1 X
S 0 ( S1 S 2 ) S 0 S1
A S 0 S 2 S 0 S 1 CP ( S 0 S 1 S 2 S 0 S 1 S 2 )
1.2 电路元件选择及作用
用开关 S0、S1、S2 及 SSI 门构成开关控制部分，用 I74LS161 实现技数功能， 用 74LS138 对计数进行译码，用 555 构成的多谐振荡器提供电路时钟信号。
2012 西电大作业
当开关接为 011 时仿真如下：
由仿真波形可得电路实现了刹车效果。
2012 西电大作业
当开关接为 100 时仿真如下：
由仿真波形可得电路实现了倒车效果。
四 综述
由实验原理及仿真结果可得，此电路达到了设计要求实现由三个开关控制实 现汽车正常行驶、 右转弯、 左转弯、 刹车、 倒车以及夜间行驶时尾灯的变化情况。 具有一定的可行性。
三、设计过程
1 整体设计思路
发光二级管显 示电路 开关控制电路
模三计数器
3-8译码器
555脉冲信号
图1 整体设计框图
2012 西电大作业
1.1 电路控制
通过开关控制使能端 G、A，其中 G、A 分别控制计数器和发光二极管的工作状 态。 当 G=1 时计数器正常工作，当 G=0 时计数器停止工作。当 A=1 时尾灯变化受计数 器控制，当 A=0 时尾灯全亮。从而通过控制 G、A 实现了对汽车尾灯工作状态的 控制。为实现电路功能列出如下关系表： 表二 开关与 G、A 关系表 S0 S1 S2 G A 汽车行驶状态 0 0 0 0 1 正常行驶 0 0 1 1 1 右转 0 1 0 1 1 左转 0 1 1 0 CP 刹车 1 0 0 1 CP 倒车 1 1 1 0 0 夜间行驶 由以上表格可得 G、A 的卡洛图如下： S0 S1 S2 00 01 0 1 S0 S2 0 1 由表可得: G S1 00 1 1 01 1 CP 11 X 0 10 CP X (1) (2) 0 1 1 0
二、设计要求
尾灯分别由左右各三个灯泡组成，实验中采用发光二极管显示。当接通左转、 右转、刹车、倒车检查等开关时指示灯按照指定要求闪烁。具体如下表格： 表一 汽车尾灯显示状态变化表 开关控制 S0 S1 S2 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 汽车行驶状态 正常行驶 右转 左转 刹车 倒车 夜间行驶 左尾灯状态 L1 L2 L3 熄灭 熄灭 依次亮 闪烁 闪烁 全亮 右尾灯状态 R1 R2 R3 熄灭 依次亮 熄灭 闪烁 不规则闪烁 全亮
2.电路工作原理
2.1 开关控制电路
根据公式（1） 、(2)，可连出如下电路图，其中 G、A 为使能输出端，开关 K0、 K1、K2 控制电路的运行。
2012 西电大作业
图 2 开关控制电路
2.2 计数及译码电路
本电路采用 74LS161 构成模三计数器，74LS138 实现译码功能。当 74LS161 正常工作时 QA、QB 实现 00、01、10 的循环。若 S1 开关关闭，则译码器对 000、 001、 010 循环进行译码， 可实现右尾灯依次亮； 若 S1 开关合上， 则译码器对 100、 101、110 循环进行译码，可实现左尾灯依次亮。
图 3 计数译码电路
2.3 脉冲信号产生电路
用 555 构成多谐振荡器，为电路提供脉冲信号。其中频率为：
f 0 .7 ( R1 2 R 2 )C
调节 R1、R2 的大小可改变信号频率。
2012 西电大作业
图4
脉冲信号产生电路
2.4 显示电路
显示电路由译码器和 A 双向驱动，低电平有效，若 A=0，则灯亮；若 A=1， 则受译码信号控制，以实现电路功能。
一、 设计目的
1、了解汽车尾灯控制电路的组成及工作原理。 2、由三个开关控制实现汽车正常行驶、右转弯、左转弯、刹车、倒车以 及夜间行驶时尾灯的变化情况。 3、正确使用 multisim 软件对电路进行仿真及观察。 4、通过此次设计实验加深对 3—8 译码器、 计数器等集成逻辑芯片的理解和运 用。
图5
显示电路
2012 西电大作业
3.电路总体仿真结果
为得到电路的运行情况，现将电路总体图及仿真结果展示如下。
3.1 电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ总体图
图 6 电路总体图
2012 西电大作业
3.2 电路仿真结果
当开关接为 001 时仿真如下：
由仿真波形可得电路实现了右转效果。 当开关接为 010 时仿真如下：
由仿真波形可得电路实现了左转效果。
11 X 0
10 1 X
S 0 ( S1 S 2 ) S 0 S1
A S 0 S 2 S 0 S 1 CP ( S 0 S 1 S 2 S 0 S 1 S 2 )
1.2 电路元件选择及作用
用开关 S0、S1、S2 及 SSI 门构成开关控制部分，用 I74LS161 实现技数功能， 用 74LS138 对计数进行译码，用 555 构成的多谐振荡器提供电路时钟信号。
2012 西电大作业
当开关接为 011 时仿真如下：
由仿真波形可得电路实现了刹车效果。
2012 西电大作业
当开关接为 100 时仿真如下：
由仿真波形可得电路实现了倒车效果。
四 综述
由实验原理及仿真结果可得，此电路达到了设计要求实现由三个开关控制实 现汽车正常行驶、 右转弯、 左转弯、 刹车、 倒车以及夜间行驶时尾灯的变化情况。 具有一定的可行性。
三、设计过程
1 整体设计思路
发光二级管显 示电路 开关控制电路
模三计数器
3-8译码器
555脉冲信号
图1 整体设计框图
2012 西电大作业
1.1 电路控制
通过开关控制使能端 G、A，其中 G、A 分别控制计数器和发光二极管的工作状 态。 当 G=1 时计数器正常工作，当 G=0 时计数器停止工作。当 A=1 时尾灯变化受计数 器控制，当 A=0 时尾灯全亮。从而通过控制 G、A 实现了对汽车尾灯工作状态的 控制。为实现电路功能列出如下关系表： 表二 开关与 G、A 关系表 S0 S1 S2 G A 汽车行驶状态 0 0 0 0 1 正常行驶 0 0 1 1 1 右转 0 1 0 1 1 左转 0 1 1 0 CP 刹车 1 0 0 1 CP 倒车 1 1 1 0 0 夜间行驶 由以上表格可得 G、A 的卡洛图如下： S0 S1 S2 00 01 0 1 S0 S2 0 1 由表可得: G S1 00 1 1 01 1 CP 11 X 0 10 CP X (1) (2) 0 1 1 0
二、设计要求
尾灯分别由左右各三个灯泡组成，实验中采用发光二极管显示。当接通左转、 右转、刹车、倒车检查等开关时指示灯按照指定要求闪烁。具体如下表格： 表一 汽车尾灯显示状态变化表 开关控制 S0 S1 S2 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 汽车行驶状态 正常行驶 右转 左转 刹车 倒车 夜间行驶 左尾灯状态 L1 L2 L3 熄灭 熄灭 依次亮 闪烁 闪烁 全亮 右尾灯状态 R1 R2 R3 熄灭 依次亮 熄灭 闪烁 不规则闪烁 全亮
2.电路工作原理
2.1 开关控制电路
根据公式（1） 、(2)，可连出如下电路图，其中 G、A 为使能输出端，开关 K0、 K1、K2 控制电路的运行。
2012 西电大作业
图 2 开关控制电路
2.2 计数及译码电路
本电路采用 74LS161 构成模三计数器，74LS138 实现译码功能。当 74LS161 正常工作时 QA、QB 实现 00、01、10 的循环。若 S1 开关关闭，则译码器对 000、 001、 010 循环进行译码， 可实现右尾灯依次亮； 若 S1 开关合上， 则译码器对 100、 101、110 循环进行译码，可实现左尾灯依次亮。
图 3 计数译码电路
2.3 脉冲信号产生电路
用 555 构成多谐振荡器，为电路提供脉冲信号。其中频率为：
f 0 .7 ( R1 2 R 2 )C
调节 R1、R2 的大小可改变信号频率。
2012 西电大作业
图4
脉冲信号产生电路
2.4 显示电路
显示电路由译码器和 A 双向驱动，低电平有效，若 A=0，则灯亮；若 A=1， 则受译码信号控制，以实现电路功能。