汽車尾燈控制電路設計-電子課程設計報告

1、<p><b>　　課程設計報告書</b></p><p>　　題目: 汽 車 尾 燈 控 制 電 路 設 計</p><p>　　課 程：電子線路課程設計</p><p>　　專 業(yè)：電子信息科學與技術</p><p>　　班 級： </p>&

2、lt;p>　　學 號： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2012 年 12 月 6 日 信息工程學院課程設計任務書</p><p>　　信息工程系課程設

3、計成績評定表</p><p>　　汽車尾燈控制電路設計</p><p>　　摘要：本電路是由開關控制電路，顯示驅(qū)動電路，譯碼電路，脈沖產(chǎn)生電路和三進制計數(shù)器五部分組成。由開關控制汽車的運行狀態(tài)，再通過指示燈顯示出來。譯碼電路是由3-8線譯碼器74LS138和六個非門構成的。三進制計數(shù)器則由雙JK觸發(fā)器75LS76構成。脈沖電路是由555定時器組成的。脈沖電路為三進制計數(shù)器提供時鐘信號，驅(qū)動

4、其循環(huán)輸出三個狀態(tài)，再和S1一起作為譯碼器的三個輸入，進而得到相應的輸出，最后和S2狀態(tài)一起控制指示燈的亮滅，從而可以在顯示驅(qū)動電路中看出汽車的運行狀態(tài)。</p><p>　　關鍵詞：3-8線譯碼器74LS138、JK觸發(fā)器75LS76、555定時器、開關控制電路、顯示驅(qū)動電路、脈沖產(chǎn)生電路、三進制計數(shù)器</p><p><b>　　目 錄</b></p>

5、;<p>　　1任務提出與方案論證························ 1.1 三進制計數(shù)電路······

6、83;····································&

7、#183;··</p><p>　　1.2脈沖產(chǎn)生電路····························

8、83;·······················</p><p>　　2 總體設計········&#

9、183;····································

10、···········</p><p>　　2.1尾燈與汽車的運行狀態(tài)···················

11、3;···············</p><p>　　2.2總體框圖設計················

12、···································</p>

13、<p>　　3 詳細設計及仿真·································

14、</p><p>　　3.三進制計數(shù)器·······························

15、83;·····················</p><p>　　3.汽車尾燈電路模塊·········

16、3;····································&#

17、183;··</p><p>　　3.開關控制電路·····························

18、;························</p><p>　　3.脈沖產(chǎn)生電路·······&#

19、183;····································

20、·········</p><p>　　4 總結·······················&

21、#183;····································

22、;···</p><p>　　參考文獻·····························

23、································</p><p>　　1 任務提

24、出與方案論證</p><p>　　1.1 三進制計數(shù)電路</p><p>　　方案一：由D觸發(fā)器構成的三進制計數(shù)器；</p><p>　　兩個D觸發(fā)器可由一片雙D觸發(fā)器74LS74芯片實現(xiàn)，以及74LS00與非門和74LS04非門來實現(xiàn)此電路。</p><p>　　方案二：由J-K觸發(fā)器構成的三進制計數(shù)器；</p><p&

25、gt;　　由于方案二中只需采用一片雙J-K觸發(fā)器74LS76芯片即可，電路結構簡單，成本低，而方案一需要三個芯片（至少兩個），成本較高，所以選用方案二。</p><p><b>　　1.2脈沖產(chǎn)生電路</b></p><p>　　方案一：石英晶體振蕩器；    此電路的振蕩頻率僅取決于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率fs，而與電路中的R、C的值

26、無關。所以此電路能夠得到頻率穩(wěn)定性極高的脈沖波形，它的缺點就是頻率不能調(diào)節(jié)，而且頻帶窄，不能用于寬帶濾波。</p><p>　　方案二：由555定時器構成的多諧振蕩器；    由555定時器構成的多諧振蕩器。由于555定時器內(nèi)部的比較器靈敏度高，輸出驅(qū)動電流大，功能靈活，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度的影響很小。由555定時器構成的多諧振蕩器的振蕩頻率穩(wěn)定，不易

27、受干擾。</p><p>　　由于汽車尾燈的點亮是給人的不同的信息及該車將要發(fā)生的動作，所以汽車的尾燈在閃爍的時候不能超過一定的頻率，但是頻率也不能太小，故選用方案二。用555定時器設計的一個脈沖產(chǎn)生源，占空比約為50%。它產(chǎn)生的頻率f約為2HZ，然后通過計數(shù)器就能控制汽車尾燈在循環(huán)點亮的時候時間間隔約為0.5s，這樣就能讓人很清楚地明白該汽車的動作以及采取相應的動作從而避免交通事故的發(fā)生。</p>

28、<p><b>　　故選用方案二</b></p><p><b>　　2 總體設計</b></p><p>　　2.1尾燈與汽車的運行狀態(tài)</p><p>　　尾燈與汽車的運行狀態(tài)可由表一表示：</p><p>　　表一 尾燈與汽車的運行狀態(tài)</p><p>&

29、lt;b>　　2.2總體框圖設計</b></p><p>　　由于汽車左右轉彎時，3個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點亮。由此得出在每種運行狀態(tài)下，各指示燈與給定條（S1,S0,CP,Q1，Q0）的關系，即邏輯功能表如表二所示（表中0表示燈滅狀態(tài)，1表示燈亮狀態(tài)）。</p><p>　　表二 汽車尾燈控制邏輯功能表<

30、;/p><p>　　由表二可畫出其總體框圖如圖1所示：</p><p>　　圖1 汽車尾燈控制電路原理框圖</p><p>　　其整體設計的電路圖如圖2所示：</p><p><b>　　圖2整體電路圖</b></p><p><b>　　3 詳細設計及仿真</b></p&

31、gt;<p><b>　　3.1三進制計數(shù)器</b></p><p>　　三進制計數(shù)器電路圖如圖3所示：</p><p><b>　　圖3三進制計數(shù)器</b></p><p>　　三進制計數(shù)器電路可由雙JK觸發(fā)器74LS76構成。</p><p><b>　　其原理分析如下：

32、</b></p><p>　　JK觸發(fā)器的特征方程為：</p><p><b>　　由電路圖可知：</b></p><p><b>　　則得</b></p><p><b>　　則得</b></p><p>　　由以上所得公式可得三進制計數(shù)器

33、的狀態(tài)表如表三所示：</p><p>　　表三 三進制計數(shù)器的狀態(tài)表</p><p>　　則其狀態(tài)圖如下圖所示：</p><p>　　即構成了三進制計數(shù)器。</p><p>　　3.2汽車尾燈電路模塊</p><p>　　汽車尾燈電路如圖4所示：</p><p><b>　　圖4汽車尾

34、燈電路</b></p><p>　　其顯示驅(qū)動電路由六個發(fā)光二極管管和六個反相器構成；譯碼電路由3-8線譯碼器74LS138和六個與非門構成。74LS138的三個輸入端A2、A1、A0分別接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三進制計數(shù)器的輸出端。當S1=0、使能信號A=G=1，計數(shù)器的狀態(tài)為00，01，10時，74S138對應的輸出端依次為0有效（信號為“1”無效），即反相器G1~G3的輸出端也依次為0，

35、故指示燈按順序點亮示意汽車右轉彎。若上述條件不變，而S1=1，則74LS138對應的輸出端依次為0有效，即反相器G4~G6的輸出端依次為0，故指示燈暗順序點亮，示意汽車左轉彎。當G=0，A=1時，74LS138的輸出端全為1，G6~G1的輸出端也全為1，指示燈全滅燈；當G=0,A=CP時，指示燈隨CP的頻率變化而閃爍。</p><p><b>　　3.3開關控制電路</b></p>

36、;<p>　　開關控制電路如圖5所示：</p><p><b>　　圖5開關控制電路</b></p><p><b>　　原理分析：</b></p><p>　　設74LS138和顯示驅(qū)動電路的使能端信號分別為G和A，根據(jù)總體邏輯功能表分析及組合得G、A與給定條件（S1、S0、CP）的真值表，如表四所示。&l

37、t;/p><p>　　表四S1、S0、CP與G、A邏輯功能表</p><p>　　由表四經(jīng)過整理得邏輯表達式為</p><p>　　由上式即可得如仿真所示的開關控制電路。</p><p><b>　　3.4脈沖產(chǎn)生電路</b></p><p>　　脈沖產(chǎn)生電路如圖6所示：</p><

38、;p><b>　　圖6 脈沖產(chǎn)生電路</b></p><p><b>　　其高電平時間為：</b></p><p><b>　　低電平時間為：</b></p><p><b>　　占空比:</b></p><p><b>　　仿真結果如下：

39、</b></p><p>　　右轉彎：S1關閉，S0打開</p><p>　　左轉彎：S1打開，S0關閉</p><p>　　臨時剎車：S1打開，S0打開</p><p><b>　　4 總結</b></p><p>　　通過此次的課程設計，使我了解到了我們進行數(shù)字邏輯課程設計是我們理

40、論聯(lián)系實際的最好的途徑，將書本上的知識利用到實際的分析解決問題中去，這樣使我們更加牢固的掌握分析與設計的基本知識與理論，更加熟悉各種規(guī)模的邏輯器件，為以后的學習奠定基礎。我是通過數(shù)字電路，電子線路設計實驗測試和電子系統(tǒng)設計來設計尾燈控制電路的，這使我們更好地鞏固和加深對基礎知識的理解，學會設計中小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，獨立完成調(diào)試過程，增強我們理論聯(lián)系實際的能力，提高電路分析和設計能力。</p><p><b&

41、gt;　　參考文獻</b></p><p>　　[1]康華光，陳大欽. 電子技術基礎—數(shù)字部分（第五版）［M]. 北京：高等教育出版社，2005</p><p>　　[2]謝自美.電子線路設計實驗測試（第三版）[M].武漢：華中科技大學出版社，2005</p><p>　　[3]馬建國.電子系統(tǒng)設計 [M].高等教育出版社，2003</p>