自数电课程设计报告汽车尾灯控制设计Word文件下载.docx

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　2010-12-1６　　　

内容提要

课程设计作为数字电子技术和模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试方法,增加集成电路应用知识,培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

另一方面爷可以使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计中小型系统的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高电路分析和设计能力。

通过实践应道我们在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

通过设计，一方面可以加深我们的理论知识,另一方面也可以提高我们考虑问题的全面性，将理论知识上升到一个时间的阶段。

设计是工科学生面对的重要课题，经历这个过程才能真切感受到工科的魅力,拉近与生产的距离。

本课程设计是设计一个汽车尾灯的控制电路,实现在不同操作下左右各3个尾灯的不同显示方式：

1.在行驶时右转则右边3个灯以:

3灯全灭->

L4亮->

L４、L5亮-＞L4、ｌ5、L6亮-＞3灯全灭循环且L1、Ｌ2、Ｌ3灯一直全灭

2．当左转时则左边3个灯以：

３灯全灭-＞L3亮->

Ｌ2、L3亮－>

L1、L２、Ｌ3亮->

３灯全灭循环且L4、L５、L6灯全灭

3．当左右２个开关都被借接通时，说明驾驶员是一个外行，紧急闪烁器起作用,６个尾灯大约以1HZ的频率一致地善守着亮与暗的循环

4.当驾驶员紧急刹车时，左右两开关均接通六个灯会同时亮

这要求我们要正确使用各芯片来实现设计要求,理解实验中用到的各个芯片的引脚和接线及其所能实现的逻辑功能。

在所列出的各项方案中选出最简洁的进行设计。

在设计中先明确地把电路分成几部分：

逻辑开关，控制电路,时钟信号产生电路，逻辑电平显示电路，然后根据各个部分设计的电路，然后把所有部分有机结合成一个整体,就设计成了任务要求的电路了。

1　课题背景ﻩ-1-

２　方案的选择及论证ﻩ-　2－

2．1方案-2-

3　设计的步骤及原理图-　５-

3.1电路方框图－5-

3．2双向一位寄存器７4LS１９4A的逻辑功能-5-

3.３555定时器的逻辑功能-　６－

3.4总电路及电路各部分的实现功能及原理-7－

3.５元件的清单-　8　-

4　设计过程中出现的问题及解决方法-9　－

心得体会-　１０　-

参考文献-　1１－

１　课题背景

汽车作为现代交通工具已大量进入人们的生活,随着电子技术的发展,对于汽车的控制电路,已经从过去的全人工开关控制发展到了智能控制。

在夜晚或因天气原因能见度不高的时候，人们对汽车安全行驶要求很高,汽车尾灯控制系统给大家带来了方便。

汽车尾灯控制器是随汽车智能化技术的发展而迅速发展起来的,汽车尾灯一般是用基于微处理器的硬件电路结构构成,正因为硬件电路的局限性,不能随意的更改电路的功能和性能,且可靠性的不到保证，因此对汽车尾灯控制系统的发展带来一定的局限性。

难以满足先现代汽车智能化发展。

此次设计，可以使学生更好的巩固和加深对基础知识的理解,学会设计中小型数字系统的方法，独立完成调试过程，增强学生理论联系实际能力,提高学生电路设计和分析能力。

通过实践教学引导学生在理论下有所创新,为后继专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

2　方案的选择及论证

２.１方案

方案一:

（1）在行驶时右转则右边３个灯以：

L4、L5亮->

Ｌ4、ｌ5、Ｌ6亮->

3灯全灭循环且L1、Ｌ2、L3灯一直全灭

（2）当左转时则左边3个灯以:

L3亮-＞L２、L3亮->

Ｌ1、L2、L3亮->

3灯全灭循环且L4、L５、L６灯全灭

（３）汽车正常运行时指示灯全灭

（4）当驾驶员紧急刹车时,左右两开关均接通六个灯会同时闪烁

方案二：

（1）汽车正常运行时指示灯全灭

（２）在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺寻点亮

（3）在左循环式,左侧３个指示灯按左循环顺寻点亮

（4）在临时刹车时,所有知指示灯同时点亮

综合分析得,方案一方案较好。

2．２方案论证

1）列出尾灯与汽车运行状态如下表2.2:

开关控制

S0　　S1

行驶状态

左尾灯

右尾灯

L１、L2、L3

L4、L5、L6

０

正常行驶

全灭

1

左转

由右到左依次点亮

１

右转

由左到右依次点亮

紧急刹车

全亮

2）首先通过时序信号产生器产生脉冲信号,该信号提供给７4ＬＳ1９４和刹车时的输出信号。

此信号提供左右转弯时的原始信号，对信号进行分析之后的信号通过或门。

实现与刹车、检查电建之间的选择。

最终得到水位信号科输出到小灯泡上,实现所需的功能。

同时由于汽车左或右转弯时,3个指示灯依次点亮，所以用三禁止计数器控制译码器电路依次输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。

由此得出每种状态下，个指示灯与给定条件,即逻辑功能表,如下表2.２.2：

三进制计数器

6个指示灯

Ｓ０　S1

Q0Ｑ1

L１　L2　　L３L4L５　L6

0０

0　０0　　０　0　0

０　1

０　0

0　　　00　　　1　　０0

0　　１

0　０0　1　　　1１

1　0

０　0　0　　1　1　1

1　０

０　　0　　１0　0　　０

０　1

０　1　1　0　0０

１　　0

1　　　1　　1　0　0　0

１1

CPCP　ＣP　CＰ　ＣPCP

3）由上画出综框图如下

图2.2.3　综合框图

　4）尾灯转向图解

　下图为汽车右转时右边灯的闪烁情况

图2.2．4　右等闪烁

3　设计的步骤及原理图

３．1电路方框图

图3．1方框图

3.２双向一位寄存器７4ＬS194A的逻辑功能

图3.27４LＳ19４A逻辑功能图

74LS194是一个双向一位寄存器,具有置零、保持、右移、并行输入的功能,功能如下表3.2:

Cr

S1

S０

工作状态

Ｘ

X

置零

保持

右移

左移

并行输入

3.３555定时器的逻辑功能

图3.355５逻辑功能图

３.４　总电路及电路各部分的实现功能及原理

图３.4总电路图

各情况下的工作原理

（１）当右转弯的开关打开时,右边芯片的右移串行输入端接了高电平，而左边芯片的左移串行输入端此时接地,所以有右芯片的Ｓ１接了低电平，S０接了高电平,依据表一有右芯片工作在右移状态,所以输出端时钟每来一个高电平右移一位，当3个输出全为高电平时,经过一个与非门后为低电平接在置零端，所以３个输出全为高电平时,经过一个与非门后为低电平接在置零端,所以当３个输出全为高电平再来个时钟高电平后将置零。

即Ｌ4Ｌ5　L6的状态变化为00０—>

１０0—>

110—>

111—>

０0０循环。

而此时的左芯片由于单刀双掷开关是掷在非门再接到置零端的,所以左芯片处于置零状态,左边三个灯全灭。

（2）当左转弯的开关打开时,左边芯片的右移串行输入端接了高电平，而右边芯片的右移串行输入端此时接地，所以有右芯片的S0接了低电平，S1接了高电平，依据表一有右芯片工作在左移状态，所以输出端时钟每来一个高电平左移一位,当３个输出全为高电平时,经过一个与非门后为低电平接在置零端,所以当3个输出全为高电平再来个时钟高电平后将置零。

即L1L2　Ｌ3的状态变化为00０—＞1０0—＞110—>

11１—＞000循环。

而此时的左芯片由于单刀双掷开关是掷在非门再接到置零端的,所以右芯片处于置零状态,右边三个灯全灭。

（3）当左右开关都打开时，右芯片的右移串行输入端接了高电平,左芯片的左移串行输入端也接了高电平,因此两个芯片的S０,Ｓ１端都为高电平，根据表一知两芯片都在并行输入端，而两芯片的并行输入端都是接的高电平，所以来了一个时钟脉冲输出就由０00:

０00变成了1１1：

1１1，当输出为111:

111时经过一个与非门接到了置零端，所以芯片被置零，因此再来一个时钟脉冲就由1１1:

１11变成了0０0:

000,如此循环，从而实现了紧急闪烁，６个尾灯一致地闪烁着亮与暗。

3.5元件的清单

器件

数量

74LＳ1９４芯片

2个

单刀双掷开关

发光二极管

６个

可调电源

１个

74LＳ２0（与非门）

55５定时器

1个

定值电阻

10个

100uＦ电容

导线

若干

4设计过程中出现的问题及解决方法

1.设计开始时没有思路。

通过查找相关设计书及上网搜索引发自己思维创造能力。

2.某些功能没有找到相关的元器件达到设计目的。

通过询问同学与上网搜阅查找元器件及其参数。

３.制作电子稿时，相关符号难以查找。

通过朋友的帮助完成特殊符号的输入。

心得体会

通过此次的课程设计,我更深地体会到了数字电路在生活中用途,认识到了原来在我们身边的很多东西都是我们学过的知识。

以前总认为课堂上学的和实际应用有很大差距,做完这个课程设计才知道其实是可以紧密相关的，只决定于我们在生活中去不去应用它。

比如，《汽车尾灯的控制电路》，我们平时都看过汽车,可是有几个人会去想把它做出来,我想大多数人的心理都觉得这很难,肯定不是我们能做得出来的。

经过这次的课程设计,我学到了设计的基本步骤和对新品的使用,还有就是功能的完善是最重要的。

此次可省设计得以完成，我感到很开心，因为我终于用自己的所学作出了实际的东西。

在此次设计中，我并没有随便从网上找点什么就直接粘贴过来,也并没有随便找几本参考书就照抄了原设计。

从策划设计进程到设计电路，查找元器件，都是经过我自己的思考再加上查找资料去完成的。

开始,知识单纯的想象汽车尾灯遇到各种情况时所进行的一系列闪烁活动，然后通过观察来来往往的车辆尾灯确定设计要求。

通过对设计要求的分析列出设计方案，然后根据各方案的优缺点综合分析得出最佳方案。

确立方案后,通过模拟实验等方法进行论证。

论证成功，开始进行设计,根据设计要求画出相应的原理图，然后根据需要选出所需要的元器件及其参数。

在设计过程中遇到的许多难题，通过上网查阅资料与翻阅参考书的途径自学理解并解决。

那些很难懂的问题通过与几个同学商议、询问老师,均已一一解决。

参考文献

[1］刘修文主编，实用电子电路设计制作.[M]北京:

中国电力出版社,2005

[2]朱定华主编.电子电路测试与实验.[M]北京：

清华大学出版社，２004

[3]路勇主编.电子电路实验及仿真.[M]北京:

北京交通大学出版社,2０04

[4]阎石主编.数字电子技术.[M]北京:

高等教育出版社，2006

[５］谢自美主编．电子线路设计·

实验·

测试.[Ｍ]武汉：

华中科技大学出版社,2０06

[6]华满清主编.电子技术实验与课程设计.[M]北京：

机械工程出版社，2005

［7］何平主编．电子技术实验教程.[Ｍ]北京:

清华大学出版社，２０08