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1、数字逻辑电路实训课题汽车尾灯控制器专业 电子信息工程班级 电子Z121班姓名2016年5月20日目录第 1 章 概述 . 3第 2 章 方案论证 . 4第 3 章 电路设计 . 73.1 时钟脉冲电路 . 73.2 开关控制电路 . 73.3 三进制计数器 . 83.4 译码、显示驱动电路. 9第 5 章 结论 . 11第 7 章 课设体会及合理化建议 . 13参考文献 14附录 I 总电路图 16附录 II 元器件清单 1715第 1 章 概述汽车尾灯控制电路是很常见的工作电路， 在日常的生活中有着很广泛的应用。 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
2、设计出汽车尾灯的控制电路来表示这四种状态。设计一个汽车尾灯的控制电路，技术指标如下：（1）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） ；（2）汽车正常运行时指示灯全灭；（3）汽车左转弯时，左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；（4）汽车右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；（5）汽车刹车时，所有指示灯同时闪烁。第 2 章 方案论证汽车尾灯控制电路主要由 D 触发器逻辑电路，左、右转控制电路、刹车控制电路 构成。首先将脉冲信号CLK提供给D触发器逻辑电路。用三片D触发器设计一个逻辑 电路可以产生 001、010、100 的循环信号。将此信号作为左转、右转的原始信号。设 置左、右转控制开
3、关。通过开关的控制将左转、右转的原始信号通过逻辑电路分别输 出到左、右的三个汽车尾灯上。这部分电路起电路分拣的作用。设置刹车控制开关将 脉冲信号CLK提供给刹车控制电路。当开关置为刹车信号时，分拣之后的信号通过逻 辑电路实现刹车时所有指示灯随着时钟信号 CLK全部闪烁的功能。最终得到的信号即 可输出到发光二极管上，实现所需功能。方案一原理框图如图 1 所示。图1方案一原理框图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、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
4、关，可 产生00、01、10、11四种状态。开关置为00时，表示汽车处于正常运行状态。开关 置为01时，表示汽车处于右转弯状态。开关置为10时，表示汽车处于左转弯状态。开关置为11时，表示汽车处于刹车状态。其次，设计电路实现所需达到的功能。三进 制计数器可用两片D触发器构成。译码电路可用 3线一8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个反相器构成方案二的原理框图如图2所示图2方案二的原理框图最终方案为方案二。第3章电路设计3.1时钟脉冲电路由555定时器构成的多谐振荡器电路如图 3所示。图3由555构成的多谐振荡器接通电源后，电容C1被充电，Vc上升，当Vc
5、上升到2/3Vcc时，触发器被复位，此时Vo为低电平，电容C1通过R10和T放电，使Vc下降。当Vc下降到1/3Vcc时,触发器又被复位，Vo翻转为高电平。周期 T=(R9+2R10) C1 Ln20.7 (R9+2R10 C13.2开关控制电路开关控制电路如图4所示。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00状态时，表示汽车处于正常运行的状态AB置为01状态时，表示汽车处于右转弯的状态。AB置为10状态时，表示汽车处于左转弯的状态。AB置为11状态时，表示汽车处于刹车的状态。3.3三进制计数器原理图如图5所示三进制计数器状态表如表1所示表1
6、三进制计数器状态表观态次吉Q1qoQ1Q00&01010100011XX三进制计数器状态转换图如图6所示。图6 三进制计数器状态转换图本设计采用一片双JK触发器74LS76即可，结构简单，成本低，实现稳定3.4译码、显示驱动电路译码、显示驱动电路如图7所示图7 译码、显示驱动电路其显示驱动由6个发光二极管和6个反向器构成。译码电路由3线-8译码器74LS138和6个与非门（74LSO0）构成。74LS138的三个输入端 A、B、C分别接Q0Q1 S1,而QO Q1是三进制计数器的输出端，当S仁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 YO Y
7、1、Y2依次为0有效（Y3 Y4、Y5 信号为“ 1”无效），即反向器G1-G3的输出端也依次为0,故指示灯U25 U24 U22 按顺序点亮示意汽车左转弯。若上述条件不变，而S仁1,则74LS138对应的输出端丫4Y5 Y6依次为0有效，即反向器G4-G6的输出端依次为0,故指示灯U27、U26 U23 按顺序点亮示意汽车右转弯。当 G=0 A=1时，74LS138的输入端全为1, G1-G6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。图8 正常行驶仿真结果第 5 章 结论电路的主要特点是选用简单的元器件，充分利用所学知识。通过仿真结果可以看出，符合任务书中
8、所要求的性能指标，完成所需功能。第 6 章 性价比本电路采用的都是简单且常见的元器件， 价格相对便宜， 性能基本符合技术要求。适用于对技术要求不是十分严格的电路。因此，本电路的性价比较高。第 7 章 课设体会及合理化建议这次总的来说收获很大， 但在独立设计过程中着实遇到了不少困难。 比如开始时 不知用什么逻辑器件使输出为 001,010,100 的循环，以使指示灯按一定的顺序依次点 亮，后经过与同学的讨论最终使问题得到了解决，我想这也是最吸引我们的地方，当 真正投入时才发现乐在其中。一开始对软件不熟悉，刚进行上机设计时很不顺手，遇到不少麻烦，经过自己的 学习和老师的指导，才完成了电路的设计并成
9、功进行了仿真。参考文献1 阎石主编 . 数字电子技术 . M 北京：高等教育出版社， 2006 年2 刘修文主编 . 实用电子电路测试与实验 . M 北京：中国电力出版社， 2005 年3 朱定华主编 . 电子电路测试与实验 . M 北京：清华大学出版社， 2004 年4 路勇主编 . 电子电路实验及仿真 . M 北京：北京交通大学出版社， 2004年5 谢自美主编 . 电子线路设计实验测试 . M 武汉：华中科技大学出版社， 2006 年15附录I总电路图19附录II 元器件清单序号编号名称型号数量1R1、R2、R3 R4R5 R6、R7 R8电阻200Q82R9电阻100k Q13R10电阻50kQ14U22、U23 U24U25 U26 U27发光二极管565U1A U2BJK触发器74LS762U7A U15A U16A6U17A U18A U19A非门74LS047U20AU5A U6A U9A7U10A U11A U12A与非门74LS008U13A U14A8U8A与非门74LS1019J1、J2开关SPST210U21555计时器LM555CM111U3译码器74LS138112U4A异或门74LS136118