数电课程设计说明书.docx
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数电课程设计说明书
摘要
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），设计一个尾灯控制电路，要求汽车正常运行时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。
电路用两个开关A（S1）、B（S2）控制，合上A开关（高电平）时实现汽车的左转，即左端三个指示灯按从右向左的顺序循环点亮；合上B开关（高电平）时实现汽车的右转，即右端三个指示灯按从左向右顺序循环点亮；当同时合上开关时实现汽车的刹车功能，六个尾灯同时闪烁。
总电路由三个模块构成：
尾灯显示电路、三进制计数电路和开关控制电路，尾灯控制部分和计数部分时整个电路的核心部分，其中尾灯控制部分用138译码器实现，计数部分用ＪＫ触发器实现。
关键词：
汽车尾灯；控制电路；
Abstract
Assumptionsaboutcartaillightsonbothsidesofeachofthethree（withlight-emittingdiodesimulation）,thedesignofacontrolcircuitlampsrequirethenormaloperationofmotorvehiclebodywhentheindicatorlight;turnright,therightofthreeright-cyclesequenceindicatorlight;leftturnattheleftsideoftheleftcircleoftheorderofthethreeindicatorlights;temporarybrakeatthesametimewhenallthelightsflashing.
CircuitwithtwoswitchesA（S1）,B（S0）controlwithaswitchontheA（high）toachievevehiclewhenturningleft,thatis,threelightleftbytheorderfromrighttoleftlightcycle;AllonswitchB（high）whentherealizationofmotorvehiclestoturnright,thatis,therightsidebythreeindicatorlightcyclesequencefromlefttoright;whentheswitchatthesametimetogethertoachievebrakingfunction,thesixlampsflickeratthesametime.
Wholecircuitconsistsofthreesmallmodules:
taillightdisplaycircuit,thethree-bandcountcircuitandswitchcontrolcircuit,thecontrolpartoftaillightsandcountpartofthecoreofthewholecircuit,whichcontrolsomeoftaillightsdecodertoachievewith138,countinginpartbyJKflip-floptoachieve.
Keywords:
Automobilerearlight;Controlcircuit
目录
一、设计任务概述……………………………………………………………………1
二、设计方案论证及方框图…………………………………………………………1
1、电路设计…………………………………………………………………………1
2、总体框图…………………………………………………………………………1
3、开关控制电路……………………………………………………………………2
4、模块电路…………………………………………………………………………2
5、总电路图…………………………………………………………………………5
三、电路元器件选择…………………………………………………………………6
四、安装与调试………………………………………………………………………6
1、安装………………………………………………………………………………6
2、测试方案…………………………………………………………………………6
3、调试过程…………………………………………………………………………6
4、调试出现的问题及解决措施……………………………………………………7
五、实验结论及心得…………………………………………………………………7
六、参考文献…………………………………………………………………………7
一、设计任务概述
设计一个汽车尾灯的控制电路，用6个发光二极管模拟6个汽车尾灯（汽车尾部左、右各3个），用两个乒乓开关作为转弯控制信号.
当汽车正常行驶时（即两个开关都未接通时），六个尾灯全灭。
当汽车转弯时：
若右转弯（即右转开关接通），右边三个灯从左至右循环亮灭，左边三个灯全灭；若左转弯（即左开关接通），左边三个尾灯从右至左亮灭，右边三个灯全灭。
当两个开关同时接通时，六个尾灯同时明、暗闪烁。
二、设计方案论证及方框图
（1）电路设计：
（1）列出尾灯与汽车运行状态表如表1.1所示
表1.1 尾灯与汽车运行状态表
开关控制
S1（A）S0（B）
运行状态
左尾灯
D4D5D6
右尾灯
D1D2D3
0 0
正常运行
灯灭
灯灭
0 １
右转弯
灯灭
按D1D2D3顺序循环点亮
１ 0
左转弯
按D4D5D6顺序循环点亮
灯灭
１ １
临时刹车
所由尾灯随时钟
CP同时闪烁
（2）总体框图：
由于汽车左或右转弯时，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（A）、S0（B）、CP、Q1、Q0）的关系，即逻辑功能表（如表1-2所示（表中0表示灯灭，1表示灯亮）。
表1-2汽车尾灯控制逻辑功能表
开关控制
S1 S0
三进制计数器
Q1 Q0
六个指示灯
D6D5D4D1D2D3
0 0
000000
0 １
00
01
10
000100
000010
000001
１ 0
10
11
20
101000
010000
100000
１ 1
CPCPCPCPCPCP
图1.1-1汽车尾灯控制电路原理框图
（3）开关控制电路:
设74LSl38和显示驱动电路的使能端信号分别为G和F，根据总体逻辑功能表分析及组合得G、F与给定条件（S1（A）、S0（B）、CP）的真值表，如表1-3所示。
表1—3 S1（A）、S0（B）、CP与G、F逻辑功能真值表
开关控制
S1 S0
CP
使能信号
G F
0 0
0 １
0 １
１ １
１ 0
１ １
１ １
CP
0 CP
（4）模块电路
a.三进制计数器
三进制计数器电路可根据表1-2由双J—K触发器74LS76构成。
b.开关控制电路
由表1—3经过整理得逻辑表达式
G=A⊕BF=（ABCP）
c.尾灯电路
74LSl38的三个输入端C、B、A分别接开关F、Q2、Q1，而Q2Q1是三进制计数器的输出端。
当A＝0，B=0使能信号F=G=1，计数器的状态为100，101，110时，
74LSl38对应的输出端Y4Y5Y6依次为“1”，X4X5X６依次闪烁示意汽车右转弯。
若上述条件不变，而A=0，B=1则74LSl38对应的输出端Y3Y2Y1依次为“1”有效，故指示灯X3X2X1按顺序点亮，示意汽车左转弯。
当A＝0，B＝0即G＝0，F=1时，74LSl38的输出端全为1，G6～G0的输出端也全为1，指示灯全灭；当G＝0，F＝CP时，指示灯随CP的频率闪烁
（5）总电路
三、电路元器件选择
器件名称
（芯片）型号
数量
发光二极管
5mm红
6个
双输入与非门
74LS00
2片
数字万用表
DT-830B
1块
三输入与非门
74LS10
1片
异或门
74LS86
1片
ＪＫ触发器
74LS76
1片
译码器
74LS138
1片
试验面包板
—
1块
数电实验箱
—
1个
四、安装与调试
1．安装
（1）将电原理图画成印刷电路板的黑白图并制板
（2）按照电路图认真的在试验面包板接线
2．测试方案
（1）调试显示电路
（2）调试三进制计数电路
（3）调试开关控制电路
（4）将上述三部分电路连接起来，调试总电路
3．调试过程
（1）显示电路
按图连线，用6个电平输入来控制输入的电平信号，与非门的另一端悬空相当于高电平，通过控制6个点评的输入发现尾灯显示电路无误。
（2）三进制计数电路
按三进制计数器的外电路图和74LS76的管脚分布图连线，将Q1、Q2接数电试验箱电平显示，接通电源，电平显示循环显示00、01、10.说明三进制计数电路无误。
（3）调试开关控制电路
严格按开关控制电路接线，将三输入与非门的输出接电平显示，接通电源，
以看到电平显示随CP信号闪烁。
（4）将上述三部分电路连接起来，调试总电路
将异或门的输出接在138译码器的G端，用以控制138译码器的工作状态。
将三输入与非门的输出接显示电路的与非门输入，同时将138译码器的译码输出Y0、Y1、Y2、Y4、Y5、Y6F接与非门的输入U3C、U2B、U1A、U4D、U5D、U6D，接通电源后发现，不按要求闪烁。
根据现象，倒推原因，发现了错误，改正以后电路正常工作。
4、调试中发现的问题及解决措施
（1）通电后电路A=1B=0时可实现左转，但A=0B=1时右转灯不亮及A=1B=1刹车时灯不能正常工作。
经分析，电路可实现左转，证明三进制计数器即138译码器AB端输入没问题，问题可能出在138译码器的C输入端及接C输入端的电平控制开关A。
经检查，C输入端与开关A的连线漏接。
（2）接上后，右转及刹车功能还不正常，其中刹车时右转的三个灯轮流向右灭，说明在A=1B=1时138译码器还在工作，经检查138译码器的G端误接到了开关A上，经改正，将138译码器的G端接到与非门的输出端，此时整个电路可以正常工作
五、实验结论及心得
结论：
本次课程设计完成了以下工作
1、初步了解了仿真软件muitisim2001的应用。
2、对设计任务进行了分析，完成了总体框架图及整体电路的设计。
3、用ＪＫ触发器实现了三进制计数器，同时也对任意进制计数器的构成更加了解。
4、巩固了对38译码器的工作原理认识和使用方法。
5、对实验中所出现的问题进行了认真的分析，并对电路作出改正、改进。
实验心得：
1、在电路设计时，根据自己的想法设计出自己的方案，然后去参考别人的思路、方法，并对两套设计方案在可行性、经济性上进行比较，进一步改进。
2、对于较复杂的实验应分步进行，完成对每个模块的功能测试，确定其功能没问题后，把所有模块按总电路图连接起来，进行统一调试，此时，课程设计的真正目的出现，根据所出现的现象反推原因，进一步了解电路的工作原理，提高对问题的分析能力。
3、应该积极的参加诸如此类的课程和活动，提高自己的动手能力、分析问题的能力。
4、试验是学习、掌握知识，进而理解知识的重要途径。
在今后的学习中一定要重视实验、做好实验.
六、参考文献
（1）阎石．数字电子技术基础（第五版）[M]．北京：
高等教育出版社．2006
（2）房建东荀延龙王艳荣等．电子技术[M]．呼和浩特：
内蒙古大学出版社．2004
（3）房大千朱丽宁．电子控制装置制作入门．北京：
国防工业出版社．2006
（4）[2]中国集成电路大全编委会．中国集成电路大全-TTL集成电路[M]．北京：
国防工业出版社．1985。
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