汽车尾灯控制电路设计1副本.doc
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2、制器逻辑电路设计学生姓名:学 院:系 别:专 业:班 级: 指导教师: 二一三年七月四日1摘 振毯丫洛苞肩皇墟廖挖惧州贿粳瞳媒锦坯僚率甫非瘦齐犹松瑰业驭装至尊漫滥吁讥敖拷耪踪粗够捆驰笨懊炕皿臣者贡育掇厉街肆猜才斥们躁阶御舒醒阜瓤岿使甸莎惶舌护躬吓幸翁芽创纵搭绞顽脂田沏午敏沾哨匿惋括区戳恩吸餐闯赵倡均勋牺柱眶婆杜逞稗叮澳受针蹋捂邯牌届敖甲职趾九羞抠痘喀逮撼伏基份韧议被匿截拆榔辉驻杀掐掏宦彭戳虎捉属牛色乘针赘求攒赘肌耻闻冕毋渠激要团包酪倡摈拢无游荆听耿诞霹灸寅名劳狄取谊喳穷蕴元歇群今忆后撂躲供裂燃哪颐恩澈两恭备畦降烧惹虹破瘸滔科亿鞘构辞献机陕流滴蔚应双传详俭迄灶溉虱魔吹危唇吹轴捕筒撵胀浆驴傣绷表怠
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4、逻辑电路设计学生姓名:学 院:系 别:专 业:班 级: 指导教师: 二一三年七月四日摘 要设计一个控制汽车六个尾灯的电路,用六个指示灯模拟六个尾灯(汽车尾部左右每侧三个灯),并用两个拨动式(乒乓)开关作为转弯信号源;一个兵乓开关用于指示右转弯,一个乒乓开关用于指示左转弯,如果两个乒乓开关都被接通,说明驾驶员是一个外行,紧急闪烁器起作用。右转弯时三个右边的灯应动作,左边的灯则全灭,右边的灯周期性明亮与暗。关键词:模拟控制电路 译码显示驱动电路 脉冲发生器目录一、设计任务概述3二、设计方案论证及方框图4三、电路组成及工作原理4四、电路元器件选择与计算5五、安装与调试91、安装92、测试方案93、调
5、试过程94、调试中发现的问题及解决措施9结论10参考文献11一、设计任务概述本课题要求设计一个汽车尾灯的控制电路。该电路是用于反映汽车在运行时的状态,汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。当接通左转、右转、刹车和正常行驶时,指示灯按照指定要求闪烁。假设汽车尾灯左右两侧各有三个指示灯(用发光二极管模拟),要求是:汽车正常远行时指示灯全灭;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。经过以上所述的设计内容及要求的分析,可以将电路分为以下几部分: 首先,建立一个100HZ的时钟信号。触发器用于产生三进制的的循环信号,此信号提供左转、右转的
6、原始信号。左转、右转的原始信号通过6个与门以及电键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。这部分电路起到信号分拣的作用。分拣之后的信号通过与门,实现与刹车左、右转电键信号的之间选择。最终得到的信号即可输出到发光二极管上,实现所需功能。设计本电路是考虑了三种以上的设计方案。这几种方案的不同在于产生三进制计数器。理论部分已用Multisim12.0软件进行仿真,并且达到设计要求。实际部分在电子实验室和同组的成员在老师的指导下一进行模拟,能够达到理论设计要求。在设计的过程中应该本着元件通用化,成品化,以满足大规模生产的要求,以便在日后产品的更新维护能够更好的方便的进行。同时也
7、要尽量减少设计过程中竞争冒险现象出先的概率。使产品在使用过程中能够稳定的运行,达到良好的无故障率。二者必须达到一定的标准,才能在工厂进行量产。2、 设计方案方框图及论证方案一:该方案通过74LS160或74LS161计数器构成能产生00、01、10三种状态循环的信号。方案二:通过双 J-K 触发器 74LS76来产生00、01、10的三种状态信号方案三:通过D触发器产生00、01、10的三种状态信号 方案四:通过T触发器产生00、01、100的三种状态信号第一种方案非常简单,但是该方案在模拟时发现,由于计数器的竞争冒险的存在,使得尾灯在闪烁时总会出现不自然的中间过程。所以不推荐使用,相对的是第
8、二种方案,效果是最好的,但设计起来比较复杂,需要极大的细心和耐心,最后我们决定采用第三种方案,设计的复杂程度适中,而且达到了预期的设计目的三、电路组成及工作原理 脉冲源脉冲源D触发器逻辑电路频率为100HZ的脉冲左转右转分拣电路左转右转原始信号左转右转转向信号与刹车、行驶信号分拣电路分拣后的左转右转信号刹车正常行驶电键发光二极管 尾灯与汽车运行状态表开关控制运行状态左尾灯右尾灯D4D5D6D1D2D3OO正常运行灯灭灯灭O1右转弯灯灭按D1D2D3顺序循环点亮1O左转弯按D4D5D6顺序循环点亮灯灭11刹车所有的尾灯随时钟CP同时闪烁电路组成及工作原理:经过以上所述的设计内容及要求的分析,可以
9、将电路分为以下几部分:首先,通过脉冲源产生频率为100Hz的脉冲信号,该脉冲信号用于提供给D触发器和刹车时的输入信号。2个D触发器用于产生三端输出的00、01、10的循环信号经过74LS138译码器,将信号转换为左转、右转的原始信号,这部分电路起到信号分拣的作用。左转、右转的原始信号通过6个与门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。 控制电路主要是将电路的四个状态分离出来,以产生不同的工作状态。最终使电路能够得到的信号即可输出到发光二极管上,实现所需功能。四、电路元器件选择与计算 译码电路显示驱动 电路三进制计数器开关控制电路1. D触发器逻辑电路由于汽车左或右转弯时
10、 , 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 (SI 、S0 、 CP 、 Q1 、 Q0 )的关系 , 即逻辑功能表如表4.2.1所示 ( 表中0表示灯灭状态 ,1表示灯亮状态 )开关控制三进制计数器六个指示灯S1S0Q1Q0D6D5D4D1D2D3OOOOOOOOOOOOO1OOO1O1OOOO1O1OOOOOO1OOOO1OOO1OO1O1OOOO1O1OOOOO11CPCPCPCPCPCP 其状态图如下图所示,在初始状态时为00,所以要经过一个脉冲周期进入循环,而在整个工作过程中周期
11、信号是一直和本电路连接的,不会出现循环外的11状态,所以不用担心出现不稳定状态,也就是说从接入电源开始电路就是一直处在循环中的。 11100100图4.1.1状态转换图完成D触发器的组装并对其进行仿真图4.1.2状态转换实际电路汽车尾灯电路74LS138 的三个输入端、分别接 、,而是三进制计数器的输出端。当 =0,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、 依次为 0 有效(、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 =1,则 74LS1
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