数电课程设计汽车尾灯控制电路论文..doc

数字电子技术课程设计 姓名：张冬明 学号：200804134118 专业班级：自动化0804 指导老师：张彦 日期：2010，6 汽车尾灯控制器设计 （一）设计要求 假设汽车尾部左右两侧各有4个指示灯(用发光二极管模拟)有四种显示模式如下： 1.汽车正常运行时指示灯全灭; 2.右转弯时，右侧4个指示灯按右循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒； 3.左转弯时,左侧4个指示灯按左循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒； 4.临时刹车时左右两侧所有指示灯同时闪烁。 （二）汽车尾灯控制电路设计原理 (1) 列出尾灯与汽车运行状态表 (见表1-1) 汽车尾灯和汽车运行状态关系表（1-1） 开关控制 行驶状态 左尾灯 右尾灯 S1 S0 D1 D2 D3 D4 R1 R2 R3 R4 0 0 向前 灯 灭 灯 灭 0 1 右转弯 灯 灭 按R1 R2 R3 R4顺序循环点亮 1 0 左转弯 按D1 D2 D3 D4顺序循环点亮 灯 灭 1 1 刹车 所有的尾灯随时钟CP同时闪烁 (2) 设计总体框图 由于汽车左右转弯时，四个指示灯循环点亮，所以用四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（1-2）所示(表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态)。 汽车尾灯控制逻辑功能表（1-2） 由尾灯控制逻辑功能表得出总体框图，如下图（2-1）所示。汽车尾灯控制电路原理框图（2-1） (3) 设计单元电路 a.三进制计数器电路可由16进制计数器74LS161构成，如下图所示。 b.汽车尾灯电路 如图（3-1）所示，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出端。当S1 = 0、S0 = 1,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、S0=0，则74LS138对应的输出端4Y、5Y、6Y依次为0有效，即反相器G4~G6的输出端依次为0，故指示灯D4→D5→D6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，G6~G1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。 汽车尾灯电路（3-1） c.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(S1、S0、CP)的真值表，如表（3-2）所示。 S1，S0，CP与G，A逻辑功能表（3-2） 由表（3-2）经过整理得逻辑表达式为 由上式可得开关控制电路 (4)汽车尾灯总体电路 (二) 汽车尾灯控制电路仿真运行(图中S1=A,S0=S) （1）当汽车正常运行时，S1=S0=0,使G=0,A=1，74LS138的输出端全为1，G6~G1的输出端也全为1，指示灯全灭灯。 （2）当汽车左拐时，S1=1,S0=0时，使得A=G=1, 74LS138对应的输出端4Y、5Y、6Y依次为0有效，即反相器G4~G6的输出端依次为0，故指示灯D4→D5→D6按顺序点亮，示意汽车左转弯。 （3）当汽车右拐时，S1=0,S0=1时，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D1→D2→D3按顺序点亮示意汽车右转弯。 （4）当汽车刹车时，S1=S0=1时，G=0，A=CP，指示灯随CP的频率闪烁。 （三）元器件列表 名称 参数及数量 发光二极管 六支 译码器 74LS138 一片 计数器 74LS161 一片 TTL反向器 74LS04 七个 与非门 74LS00 十个 异或门 74LS86 一个 电阻 200欧 八个 直流电源 VCC-5V 四个 信号发生器 方波（5V，200HZ） 开关 两个 （四）设计总结： 这次设计是通过查阅各种资