汽车尾灯控制电路设计.docx
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汽车尾灯控制电路设计
一、设计题目
二、设计要求：
三、总体方案：
四、在设计过程中遇到的问题及解决方法
五、对本设计的意见建议：
六、参考文献
一、设计题目：
汽车尾灯控制电路设计
二、设计要求：
假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（可用实验箱上的电平指示二极管模拟）
a）汽车正常运行时指示灯全灭;
b）右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮;
c）左转弯时左侧3个指示灯按左循环顺序点亮
;
d）临时刹车时所有指示灯同时闪烁;
三、总体方案：
1、汽车尾灯控制电路方框图由脉冲产生电路、显示驱动电路、译码电路（38译码器）、计数电路（三进制计数器）、开关控制电路五个模块如图1所示连接。
尾灯电路
A1A2
图1-1
2、尾灯与汽车运行状态如表1所示（0表示开关闭合，1表示开关断开）
汽车尾灯和汽车运行状态关系）
开关控制
运行状态
左尾灯
右尾灯
A1A0
L1L2L3
R1R2R3
00
正常运行
灯灭
灯灭
01
右转弯
灯灭
按L1L2L3顺序循环点亮
10
左转弯
按R1R2R3顺序循环点亮
灯灭
11
临时刹车
所有的尾灯随时钟CP同时闪烁
表1
3、由于汽车左右转弯时对应3个指示灯循环亮，将6个指示灯连到译码器输出端，通过改变译码器的输入，使译码器顺序输出低电平，灯循环亮。
每次都是3个灯亮，意味着汽车左转弯或是右转弯时译码器的输出始终在3种状态之间循环，因此考虑设计一个三进制计数器，其输出端连到译码器的输出端，从而控制尾灯按要求点亮。
开关控制
三进制计数器
六个指示灯
A1A2
Q1Q0
L1L2L3
R1R2R3
00
XX
000
000
01
00
000
100
01
000
010
10
000
001
10
00
001
000
01
010
000
10
100
000
11
XX
CPCPCP
CPCPCP
汽车尾灯控制逻辑功能表2：
4、汽车尾灯控制电路原理框图：
尾灯电路
A1A2
图1-2
5、设计单元电路：
（1）三进制计数器电路。
由JK触发器74112构成，可根据表1.1进行设计。
（2）汽车尾灯电路。
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74138和6个与非门构成。
74LS138的三个输入端C、B、A分别接A1、Q2、Q1，而Q2Q1是三进制计数器的输出端。
当A1=0、使能信号A=G1=1，计数器的状态位00,01,10时，74138对应的输出端Y0非，Y1非，Y2非依次为0有效（Y3非，Y4非，Y5非信号为“1”无效），即反相器G1~G3的输出端也依次为0，故指示灯R1→R2→R3按顺序点亮示意汽车左右转弯。
若上述条件不变，而A1=1，则74LS138对应的输出端Y4非、Y5非、Y6非依次为0有效，即反相器G4~G6的输出端依次为0，故指示灯L1→L2→L3按顺序点亮，示意汽车左转弯。
当G1=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G1=0，A=CP时，指示灯随CP的频率闪烁。
（3）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（A2、A1、CP）的真值表，如表3所示，由此表经过整理的逻辑表达式为
G=A2
A1
开关控制
CP
使能信号
S1S0
GA
00
X
01
01
X
11
10
X
11
11
CP
0CP
表3
a三进制计数器设计：
计数器采用JK触发器来构成，由于是三进制计数器，输出有两位，选用一片双J-K触发器74112，设计为加法计数。
即三进制计数器电路图为：
b尾灯电路设计：
汽车尾灯电路译码电路由74138译码器和6个与非门构成，显示驱动电路由6个LED发光二极管和6个非门构成。
74LS138的3个输入端C、B、A分别接A1、Q2、Q1，Q2、Q1是三进制加法计数器的输出。
其中A、B、C是译码器的输入端，C是高位输入，B、A依次，当 C为高电平有效时驱动Y4、Y5、Y6（右转）;而C为低电平时驱动Y0、Y1、Y2（左转）。
Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7是译码器的输出端。
即尾灯图如图所示：
其电路工作原理为：
通过以上单元电路的设计，确定汽车尾灯控制电路的总工作原理图。
通过以下两点来阐述其具体工作原理：
首先，双JK触发器构成的三进制计数器用于产生00、01、10的循环信号，此信号提供左转、右转的原始信号。
然后，左转、右转的原始信号通过6个与非门，6个非门以及7410提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯上。
得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。
c总体电路软件仿真调试
d总体电路仿真调试，下载验证
（1）Maxplus搭建电路图
（2）编译结果
灯灭
同时闪烁
右转弯
左转弯
选择硬件芯片和配置管脚
下载调试，显示结果
四、在设计过程中遇到的问题及解决方法：
由于对电路的不熟悉，在画图过程中遇到了不少麻烦，首先是芯片的查找，除了74系列的，其它都是在XX上知道其名称和功能的，其次是电线的画图很麻烦，这是通过与他人合作解决的。
最后是仿真的时候遇到了很多错误，在老师的帮助和自己不停的调试下最终取得了成功。
五、对本设计的意见建议：
希望能有对电路的保护这一作用
六、参考文献：
【1】《数字逻辑电路实验及课程设计指导书》—宿迁学院三系电工电子教研室著
【2】《数字电子技术（第二版）》—郭永贞著东南大学出版社
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