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电子技术课程设计---汽车尾灯设计.doc

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电子技术课程设计---汽车尾灯设计.doc

数字电子技术课程设计题目汽车尾灯控制班级姓名学号指导教师完成时间汽车尾灯控制电路一.设计任务设计一个汽车尾灯控制电路,用6个发光二极管模拟汽车尾灯,即左尾灯(L1L3)3个发光二极管右尾灯(R1R3)3个发光二极管。用两个开关分别控制左转弯尾灯显示和右转弯尾灯显示。当左转弯开关KL打开时,左转弯尾灯显示的3个发光二极管按右循环规律(L1L2L3→L2L3→L3→全灭)显示。同样,当右转弯开关KR被打开时,右转弯尾灯与左转弯灯相同规律显示,但方向相反(R1→R1R2→R1R2R3→全灭→R1)。图1左转弯显示规律图二、设计条件本设计基于数字电子技术基础实验,通过自行设计电路图并在电脑上利用Multisim软件进行仿真。三、设计要求及原理本课程设计分为实际设计与虚拟仿真两个环节。根据以上要求,要实现当左转弯开关KL打开时,左转弯尾灯显示的3个发光二极管按右循环规律(L1L2L3→L2L3→L3→全灭→L1L2L3)显示,如图1。同样,当右转弯开关KR被打开时,右转弯尾灯与左转弯灯相同规律显示,但方向相反。当KR和KL同时按下时,L1L2L3和R1R2R3均按时钟闪烁。可先用74138对开关信号译码来产生高低电平,再用74163来计数,最后把产生的数用逻辑器件来实现上述要求。根据不同的状态,绘制汽车尾灯和汽车运行状态表如下开关控制汽车运行状态右转尾灯左转尾灯KRKLR1R2R3L1L2L300正常运行灯灭灯灭01左转弯灯灭L1L2L3→L2L3→L3→全灭→L1L2L310右转弯R1→R1R2→R1R2R3→全灭→R1灯灭11不正常随时钟闪烁随时钟闪烁图2汽车尾灯控制电路设计总体框图四、设计内容(一).分步设计1.时钟信号源(CLK)设计①.设计说明在本次实验中,汽车尾灯的闪烁快慢要由计数器74163产生的数的快慢来决定,即与时钟CLK的频率有关。在本次设计中,我想利用555定时器产生0.5kHZ的方波。②.设计计算公式高电平时间221lnCRRtph低电平时间CRtpl22ln③.设计最后图形如图(3)图(3)④.仿真波形以及连接图形如图(4)开关控制电路译码器74138显示驱动电路计数电路74163L1L2L3R1R2R3由555定时器产生方波如图(3)所示为在Multisim里仿真时的实际连接电路。其中端口out为输出端,使用的时候只要将CLK接OUT即可。555定时仿真结果图形如图(4)所示图(4)分析根据图(4)分析结果,与预期结果一直,故设计正确。2.主电路设计①.设计说明本实验是用开关KR和KL来控制左转弯灯L1L2L3和右转弯灯R1R2R3的变化,当左转弯开关KL打开时,左转弯尾灯显示的3个发光二极管按右循环规律(L1L2L3→L2L3→L3→全灭→L1L2L3)显示,如图1。同样,当右转弯开关KR被打开时,右转弯尾灯与左转弯灯相同规律显示,但方向相反。当KR和KL同时按下时,L1L2L3和R1R2R3均按时钟闪烁。故首先要设计好开关控制电路,然后用74138译码使其产生高低电平,再用74163来计数,最后把产生的数用逻辑器件来实现上述要求。开关控制电路的设计,用两个开关来控制,KLKR均打开时74138的输入端ABC000,KL打开时ABC100,KR打开时ABC010,KL和KR同时打开时ABC100110。故通过74138译码后产生低电平的端口是KLKR00时,74138的输出端均为高电平KLKR10时,Y10KLKR01时,Y20KLKR11时,Y30。计数电路的设计,用十进制计数器74163来完成。把Y1和Y2相或以后接使能端EP和ET,当KL、KR其中一个闭合时,74163就开始计数,又在它的输出端加一反向器,并且想实现计数方式为111,110,101,100,111,一直循环下去。要实现循环计数可在100时把QB和BC相或以后接到CR端。显示驱动电路的设计,要想实现当KL闭合时,74163输出111时,灯全亮输出110时,L1L2亮输出101时,L1亮输出100时,全灭,然后循环。KR闭合时,实现相似的结果。当KR,KL同时闭合时,要求灯依时钟信号闪亮。根据此目的,可进行如下设计在控制L1L2L3时,输出信号均与Y0想与,同样在控制R1R2R3时,输出信号均与Y2相与,在实现随时钟显示时,可以把时钟信号与Y3相与以后,在与以上的信号相或后加到LED灯上。现在关键是要实现信号的转换,111时全亮110时L1L2亮101时,把QB和QC相与后加到QC上,L1亮100时,把刚才的或值与QA相与后加到QA上,故灯全灭。②.主电路的仿真分步仿真(1)开关控制电路仿真。在Multisim下(以下的仿真都是在这个软件下,并且都是功能仿真)的仿真的电路图和波形。开关控制电路仿真电路(2)汽车左转弯的仿真。在Multisim下的仿真的电路图和波形。.左转弯仿真电路.左转弯仿真波形仿真波形分析如图所示当KLKR10时候,L1L2L3变化顺序为111011001000111,由于输出为高电平时LED灯亮,所以尾灯的点亮方式为L1L2L3→L2L3→L3→全灭→L1L2L3KLKR00的时候,所有灯熄灭与实际相符合,所以正确。(3)汽车左右转弯仿真。左右转弯仿真电路.左右转弯仿真波形波形分析根据图有当KLKR01时候,R3R2R1变化顺序为

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