数电课程研发设计研究报告-汽车尾灯控制电路研发设计.doc

PAGE 10 数字逻辑电路课程设计 一、设计要求 1、设计一个汽车尾灯控制电路，要求能根据汽车运行情况来控制汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)； 2、汽车正常运行时指示灯全灭； 3、汽车右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮； 4、汽车左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮； 在临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。 二、总方案设计 （1）列出尾灯与汽车运行状态表如下： 开关控制 运行状态 左尾灯 右尾灯 S1 S0 D6 D5 D4 D1 D2 D3 0 0 正常运行 灯灭 灯灭 0 1 右转弯 灯灭 按D1D2D3顺序点亮 1 0 左转弯 按D4D5D6顺序点亮 灯灭 1 1 临时刹车 所有的尾灯随时钟CP同时闪烁 设计总框图 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，即逻辑功能表如下表所示： 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 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 × × cp cp cp cp cp cp 由上表得出在总体框图如下 显示、驱动电路 显示、驱动电路 尾灯电路 开关控制电路译码电路 开关控制电路 译码电路 三进制计数器 三进制计数器 S0 S1 设计单元电路 ?三进制计数器电路 由74LS161构成如下所示： ?译码电路 由3-8先译码器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Q1、Q0是三进制计数器的输出端。当S1=0、使能信号A=G=1，计数器的状态为00，01，10时，74LS138对应的输出端Y0，Y1，Y2依次为0有效（Y3，Y4，Y5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D1→D2→D3按顺序点亮，示意汽车右转弯。若上述条件不变，而S1=1，则74LS18对应的输出端Y4、Y5、Y6依次为0有效，既反相器G4~G6 的输出端为0，故指示灯按D4→D5→D6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，G6~G1的输出端也全为1，指示灯全灭；当G=0，A=CP时，指示灯随CP的频率闪烁。 74LS138功能表 E3 E1 E2 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 1 × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 1 × 1 × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 0 × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 ?汽车尾灯电路 其显示驱动电路由6个法等等二极管和6个反向器构成； ④开关控制电路 设74LS138和显示驱动电路的使能信号分别为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（S1、S0、CP）的真值表如下： 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 由上表且经过整理得逻辑表达式为 G=S1⊕S0 A=S1S0+S1S0CP=S1S0·S1S0CP 则得开关控制电路 ⑤总电路图 ＆１Ｑ３　　Ｑ２　　Ｑ１　　　　Ｑ０ＣＥＴＣＥＰＣＰ ＆ １ Ｑ３　　Ｑ２　　Ｑ１　　　　Ｑ０ ＣＥＴ ＣＥＰ ＣＰ 四、元器件 74LS161、74LS10、74LS00、74LS86、74LS04、74LS138，20