汽车尾灯实训报告.docx
《汽车尾灯实训报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车尾灯实训报告.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
汽车尾灯实训报告
摘要
随着集成电路和计算机技术的飞速发展，EDA技术应运而生，它是一种高级、快速、有效的电子设计自动化技术。
EDA讲大量的电路功能集成到一个芯片中，并且由用户自行设计逻辑功能，提高了系统的集成度和可靠行。
运用EDA技术可以方便、快捷的设计电路系统。
本课程设计基于EDA系统，综合运用数字电路的知识，完成了汽车尾灯控制器电路的设计，它由始终分频模块、汽车尾灯主控模块、左灯控制模块和右灯控制模块四大部分组成。
采用VHDL硬件描述语言描述汽车尾灯电路，完成对电路的功能仿真。
在设计过程中，重点探讨了汽车尾灯电路的设计思路和功能模块划分，通过分析仿真波形表明设计的汽车尾灯电路完成了预期的功能。
通过multism完成对电路的仿真，然后倒入PCB中，利用protel99绘制出PCB板。
关键字：
EDA汽车尾灯控制PCB
第1章设计内容及要求
1.1设计内容
设计一个汽车尾灯控制器，利用EDA软件进行编译和仿真，然后将其倒入PCB中利用protel99画出PCB板。
1.2设计要求
假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二级管模拟）有四种显示模式如下：
●汽车正常运行时指示灯全亮；
●左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮，每灯只隔0.5秒；
●右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮，每灯只隔0.5秒；
●临时刹车时左右两侧所有指示灯同时闪烁。
1.3详细设计
系统的输入信号包括：
系统时钟信号CLK。
系统的输出信号包括：
汽车左侧3盏指示灯LLED1，LLED2，LLED3和汽车右侧3盏指示灯RLED1，RLED2，RLED3。
当汽车正常行驶时所有的指示灯都不亮，当汽车左转时，汽车左边的指示灯循环点亮；当汽车右转弯时，汽车右边的指示灯循环点亮；当汽车刹车或检测时所有的指示灯全亮。
第2章设计思路方框图
2.1总的结构框图：
汽车尾灯控制电路原理框图图2-1
2.2设计思路：
在开关控制电路输出和三进制计数器状态的作用下，提供6个尾灯控制信号，当译码驱动电路输出的控制信号为低电平是相应指示灯点亮。
因此，译码与显示驱动电路可用74LS138、6个与非门和6个反相器构成。
途中，译码器74LS138的输入端C、B、A分别接C、Q1、Q0.当图中G1=F=1、C=0时，对于计数器状态Q1Q0为00、01、10，译码器输出依次为0，使得与指示灯D3、D2、D1对应的反相器输出依次为低电平，从而使指示灯D3、D2、D1依次顺序点亮，示意汽车左转弯；当图中G1=F=1、C=1时，对与计数器状态Q1Q0为00、01、10，译码器输出依次为0，使得与指示灯D4、D5、D6对应的反相器输出依次为低电平，从而使指示灯D4、D5、D6依次顺序点亮，示意汽车右转弯；当图中G1=0，F=1时，译码器输出全为1，使得所有指示灯对应的反相器输出全部为高电平，指示灯全部熄灭；当图中G1=0，F=cp时，所有指示灯随cp的频率闪烁。
实现了4种不同模式下的尾灯状态显示。
第3章单元电路图及原理说明
3.1三进制计数电路
三进制计数器电路可由十进制计数器74LS160构成，如下图所示
三进制计数器电路图3-1
三进制计数器的状态表如下表所示
现态
次态
Q1
Q0
Q1
Q0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
三进制计数器的状态表图3-2
3.2译码及显示驱动电路
译码及显示驱动电路图3-3
左转弯电路实现：
74160
QDQCQBQA
左灯
L3L2L1
0000
000
0001
001
0010
011
0011
111
左转弯电路图3-4
L3=AB;
L2=A’B+AB=B;
L1=AB+A’B+AB’;
右转弯电路实现：
74160
QDQCQBQA
右灯
R3R2R1
0000
000
0001
001
0010
011
0011
111
右转弯电路图3-5
R3=AB;
R2=A’B+AB=B;
R1=AB+A’B+AB’;
3.3信号源电路
隔0.5秒亮，那么频率就是1/0.5=2HZ，所以采用2HZ的信号源：
信号源电路图3-6
第4章整机电路图及原理说明
4.1总电路设计
（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。
74LS138
输入输出
BA
汽车运行状况
左灯
L1L2L3
右灯
R1R2R3
00Y0
正常行驶
000
000
01Y1
左转弯
按L1L2L3顺序循环
点亮
000
10Y2
右转弯
000
按R1R2R3顺序循环
点亮
11Y3
临时刹车或检测
111
111
汽车尾灯运行状态图
汽车尾灯运行状态图4-1
4.2汽车尾灯控制器的工作原理
汽车尾灯控制器就是一个状态机的实例。
当汽车正常行驶时所有指示灯都不亮；当汽车向右转弯时，汽车右侧的指示灯循环亮；当汽车向左侧转弯时，汽车左侧的指示灯循环亮；当汽车刹车时，汽车右侧的指示灯和汽车左侧的指示灯同时亮；当汽车在夜间行驶时，汽车右侧的指示灯和汽车左侧的指示灯同时一直亮。
通过设置系统的输入信号：
系统时钟信号clk，汽车左转弯控制信号left，汽车右转弯控制信号right，刹车信号brake，夜间行驶信号night和系统的输出信号：
汽车左侧3盏指示灯LLED1，LLED2，LLED3和汽车右侧3盏指示灯RLED1，RLED2，RLED3实现以上功能。
总电路图图4-2
第5章电路测试与仿真
5.1左转弯电路显示图：
LLED1LLED2LLED3三个灯循环点亮，开关J1闭合、J2断开。
左转弯电路显示图图5-1
5.2右转弯电路显示图：
RLED1RLED2RLED3三个灯循环点亮，开关J2闭合、J1断开。
左转弯电路显示图图5-2
5.3刹车和检测电路显示图：
LLED1LLED2LLED3RLED1RLED2RLED3六个灯全点亮，开关J2断开、J1断开。
刹车和检测电路显示图图5-3
5.4正常行驶电路显示图：
LLED1LLED2LLED3RLED1RLED2RLED3六个灯全不点亮，开关J2闭合、J1闭合。
正常行驶电路显示图图5-4
第6章绘制出的PCB板图
6.1顶层结果图：
6.2底层结果图：
第7章实训总结
通过本次课程设计，我们对EDA技术有了更深的了解，初步学会了采用自顶向下的系统设计方法设计系统，并且将MULTISM中仿真好的电路图导入到PCB中，然后利用PROTEL99绘制出PCB板图。
使我们进一步熟悉了PROTEL99这款软件的使用，深刻体会到了用软件实现硬件设计的便捷与优越。
本次课程设计不仅培养了我们的实际操作能力，也培养了我们灵活运用课本知识，理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。
它不仅仅是一个学习新知识新方法的好机会，同时也是对我们所学知识的一次综合的检验和复习，使我们明白了自己的缺陷所在，从而查漏补缺。
在课程设计中，能与同学相互交流，分工合作，不仅降低了设计的难度，缩短了设计周期，更进一步培养了我们的团队合作精神。
在此次设计过程中，不仅要求我们掌握扎实的理论知识，分析问题能从根本原理出发，联系实际解决问题，还要求我们有耐心，毅力及细心。
稍有不慎，一个小小的错误就会导致结果的不正确，而对错误的检查更要求我们要有足够的耐力，反复的调试，直到达到预期的运行结果。
这次设计中我们也遇到了一些问题，但通过相关资料的查询，以及老师的指导和同学们的帮助下，都顺利得以解决。
这些经历使我们得以基类了一定的经验，相信对以后的学习和工作也会有一定的帮助
最后，感谢老师在本次实训中对我们的悉心指导和帮助。
参考文献
Ø阎石，数字电子技术基础，2000，第四版，高等教育出版社，北京
Ø熊伟等，Multisim7电路设计及仿真应用，2005，清华大学出版社，北京
Ø李良荣等，EDA技术与实验，2010，电子科技大学出版社，成都
Ø邹彦、庄严等编.EDA技术与数字系统设计,2008,电子工业出版社，北京
Ø张庆双主编.实用电子电路200例,2005,机械工业出版社，北京
附录：
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
74LS160一片
TTL反相器
74LS04一片
与非门
74LS00十个
异或门
74LS86一个
电阻
200欧8个
直流电源
VCC-5V4个
信号发生器
方波（5V，2HZ）
开关
两个
.
升级会员 