湖南文理学院数电课程设计汽车尾灯控制电路.docx
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湖南文理学院数电课程设计汽车尾灯控制电路
湖南文理学院课程设计报告
课程名称：
电子技术课程设计
院系：
电气与信息工程学院
专业班级：
通信09101班
学生姓名：
指导教师：
完成时间：
报告成绩：
目录
湖南文理学院课程设计报告1
汽车尾灯控制器设计3
（一）设计要求3
（二）汽车尾灯控制电路设计原理4
（1）列出尾灯与汽车运行状态表（见表1-1）4
（2）设计总体框图4
（3）设计单元电路6
（三）汽车尾灯控制电路仿真运行（图中S1=A,S0=S）9
（四）元器件列表14
（五）设计总结：
14
（六）参考文献16
汽车尾灯控制器设计
（一）设计要求
假设汽车尾部左右两侧各有4个指示灯（用发光二极管模拟）有四种显示模式如下：
1.汽车正常运行时指示灯全灭;
2.右转弯时，右侧4个指示灯按右循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；
3.左转弯时,左侧4个指示灯按左循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；
4.临时刹车时左右两侧所有指示灯同时闪烁。
（二）汽车尾灯控制电路设计原理
（1）列出尾灯与汽车运行状态表（见表1-1）
汽车尾灯和汽车运行状态关系表（1-1）
开关控制
行驶状态
左尾灯
右尾灯
S1S0
D1D2D3D4
R1R2R3R4
00
向前
灯灭
灯灭
01
右转弯
灯灭
按R1R2R3R4顺序循环点亮
10
左转弯
按D1D2D3D4顺序循环点亮
灯灭
11
刹车
所有的尾灯随时钟CP同时闪烁
（2）设计总体框图
由于汽车左右转弯时，四个指示灯循环点亮，所以用四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、S0、CP、Q1、Q0）的关系，即逻辑功能表如下表（1-2）所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态）。
汽车尾灯控制逻辑功能表（1-2）
由尾灯控制逻辑功能表得出总体框图，如下图（2-1）所示。
汽车尾灯控制电路原理框图（2-1）
（3）设计单元电路
a.三进制计数器电路可由16进制计数器74LS161构成，如下图所示。
b.汽车尾灯电路如图（3-1）所示，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74LS138和6个与非门构成。
74LS138的三个输入端A2、A1、A0分别接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三进制计数器的输出端。
当S1=0、S0=1,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。
若上述条件不变，而S1=1、S0=0，则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。
当G=0，A=1时，74LS138的输出端全为1，G6~G1的输出端也全为1，指示灯全灭灯；当G=0，A=CP时，指示灯随CP的频率闪烁。
汽车尾灯电路（3-1）
c.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（S1、S0、CP）的真值表，如表（3-2）所示。
S1，S0，CP与G，A逻辑功能表（3-2）
由表（3-2）经过整理得逻辑表达式为
由上式可得开关控制电路
（4）汽车尾灯总体电路
（三）汽车尾灯控制电路仿真运行（图中S1=A,S0=S）
（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。
（四）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
74LS161一片
TTL反向器
74LS04七个
与非门
74LS00十个
异或门
74LS86一个
电阻
200欧八个
直流电源
VCC-5V四个
信号发生器
方波（5V，200HZ）
开关
两个
（五）设计总结：
这次设计是通过查阅各种资料、与同学讨论以及独立思考设计出来的。
在设计过程中，我用到了本学期所学过的同步计数器74LS161和译码器74LS138。
因此，我对它们的功能和运用有了更深一步的了解。
同时通过Multisim软件对电路进行模拟仿真，从而使设计结果得到了验证。
通过这次课程设计环节，使我了解到模拟电路和数字电路之间的联系，使我对单元功能电路的理解和运用能力有了一定的提高。
优点：
基本实现汽车在运行时尾灯点亮方式的基本情况。
设计中的不足：
由于行车时都是开关控制，所以每一个开关都应该有一个消除机械振动的
装置，可以用基本SR触发器来实现。
所以在时间允许的情况下，可以对这一不足进行改良，从而使整个系统更加可靠。
（六）参考文献
1.康华光、陈大钦等编《数字电子技术第四版》高等教育出版社，1999.6
2.阎石．数字电子技术基础（第五版[M].北京：
清华大学出版社，2006.5
3.谢自美．电子线路设计、实验、测试[M]．北京：
高等教育出版社，2001
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