汽车尾灯控制电路电子技术课程设计.doc

电子技术课程设计 汽车尾灯控制电路 学 院：电子信息工程学院 班 级：自动化051501 姓 名： 学 号：200515040119 指导教师： 一：设计任务与要求设计内容：设计一个汽车尾灯控制电路，使尾灯能随着汽车运动状态的改变而发生亮灭变化。要求：1：汽车左转时，左灯按以下顺序变化：亮灭亮灭亮灭；当汽车右转时，右尾灯按以下顺序变化：亮灭亮TO灭亮灭。 2：汽车正常前进时，尾灯全亮。 3：汽车刹车时，尾灯同时按一定频率闪亮。二：总体框图分频电路译码电路运行状态控制电路左转显示电路右转显示电路汽车运行状态电路模块：模拟汽车的运行状态，S1合向上边，S2合向下边时，汽车右转；S1合向下边，S2合向上边时，汽车左转；SI、S2同时合向上边时，汽车在刹车状态；S1、S2同时合向下边时，汽车正常运行。 分频电路模块：分析来自译码器的信号，判断汽车处于哪种状态，进而将判断结果输入显示电路。 显示电路：通过74LS194将分频电路分析出的信号通过小灯直观的显示出来。3、 选择器件 1：74LS138 逻辑符号： 上图为3线-8线译码器74LS138的逻辑符号图， 其有3个附加的控制端G1、G2A和G2B。当G1=1、G2A+G2B=0时，其附加门GS才输出高电平（S=1），译码器处于工作状态。否则译码被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多片连接起来以扩展译码 器的功能。 图（9）3线-8线译码器74LS138的逻辑符号图 74LS138的内部原理图 74LS138的内部结构图 3线8线译码器 74LS138的功能表输入输出S1S2+S3A0A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70X11111111 X 1 0 00 0 0 0 0 0XX00001111XX00110011XX0101010111011111111110111111111101111111111011111111110111111111101111111111011111111110 由3线-8线译码器74LS138的功能表也可以看出，当S1=0时，无论S2+S3等于0还是1，译码器都处于禁止状态，当S1=1,S2+S3=0时，译码器处于工作状态。2 : 74LS192 逻辑符号 74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。(bcd,二进制)，下面我们介绍74ls192引脚图,74ls192功能表等资料。 CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。 LD为预置输入控制端，异步预置。 CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。 CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出，BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。逻辑功能表如下图：3：74LS194 逻辑符号如下图： 逻辑功能表如下： CR M1 M0 DSL DSR CP D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 1 A B C D A B C D 1 1 0 1 Q2 Q1 Q0 1 1 1 0 0 Q2 Q1 Q0 0 1 0 1 1 1 Q3 Q2 Q1 1 0 1 0 0 Q3 Q2 Q1 1 0 0 Q3 Q2 Q1 Q0 由上表知道道，74194在 端为低电平时具有异步清零功能。条件下， M1M0=00时，寄 存实现保持（数据）功能； 图中QA作为寄存器高位输出，即QAQBQCQD=Q3Q2Q1Q0，M1M0=01时，存器实现右移功能，CP作用下，数据由高位向低位移动，右移输入端DSR数据移入Q3；M1M0=10时，寄存器实现左移功能，CP作用下，数据由低位向高位移动，左移输入端DSL数据移入Q0；M1M0=11时，寄存器实现并行输入（预置）功能，并行输入数据D3D2D1D0=ABCD寄存到Q端，时钟上跳后Q3Q2Q1Q0= D3D2D1D0=ABCD。4：与非门74LS00 其逻辑符号为下图： 在与非门电路中，只要当中一个输入有低电平时，则T1必有一个发射结导通，并将T1的基极电位钳在0.9V。这时t2和T5都不导通，输出为高电平。只有当两输入同时为高电平时，T2和T5才同时导通，并使输出为低电平。 四：功能模块 1：汽车运行状态控制电路：此模块为汽车运行状态模拟控制电路，它由双向开 关，电阻以及VCC构成。 其电路图如下： ： 如上图，当J1、J2同时合向接地端时，它给出的是汽车正常前进的指示，当J1合向上端，J2合向接地端时，它给出的是汽车右转的指示，当J1合向接地端，J2合向上端时，它给出的是汽车左转的指示，当J1、J2同时合向上端时，它给出的是汽车刹车指示。 2：译码电路模块：此模块为译码电路，将汽车运行状态控制电路给出的信号 转变为数字信号，它由74LS138构成 其电路图如下： 如上图，前一模块将指示输入译码电路，通过74LS138将它转变为数字信号，再从13、14、15端口输出，将转变好的数字信息输给下一模块，即分频电路模块。图中74LS138为译码器， 其有3个附加的控制端G1、G2A和G2B。当G1=1、G2A+G2B=0时，其附加门GS才输出高电平（S=1），译码器处于工作状态。否则译码被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多片连接起来以扩展译码器的功能。它起到转变信号格式的作用。3：分频电路：由74LS192构成，它能将译码器输出的信号进行分析，将他们分 成各种不同指示信号，如是左转还是右转还是刹车。 它的电路图如下： 如上图，分频模块主要有74LS192构成，它的逻辑功能如下：74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。(bcd,二进制) CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。 LD为预置输入控制端，异步预置。 CR为复位输入端为高电平有效，异步清除。CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出，BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。 74LS00与非门： 在与非门电路中，只要当中一个输入有低电平时，则T1必有一个发射结导通，并将T1的基极电位钳在0.9V。这时t2和T5都不导通，输出为高电平。只有当两输入同时为高电平时，T2和T5才同时导通，并使输出为低电平。 分频模块主要是将译码电路中输出的信号进行分频，将分频好的信号输入显示电路，这样就可以通过灯泡的状态直观地显示出汽车的运行状态。这个过程的主要器件为74LS192。如上图，74LS192分频后通过QA、QB把信号输出，进而实现目的。4：显示电路：将分频电路输出的信号再进行转变再输给灯泡，它主要由74LS194和灯泡构成。其电路图如下： 显示电路模块主要由74LS194构成，74LS194在 端为低电平时具有异步 清零功能。条件下， M1M0=00时，寄 存实现保持（数据）功能； 图中QA作为寄存器高位输出，即QAQBQCQD=Q3Q2Q1Q0，M1M0=01时，存器实现右移功能，CP作用下，数据由高位向低位移动，右移输入端DSR数据移入Q3；M1M0=10时，寄存器实现左移功能，CP作用下，数据由低位向高位移动，左移输入端DSL数据移入Q0；M1M0=11时，寄存器实现并行输入（预置）功能，并行输入数据D3D2D1D0=ABCD寄存到Q端，时钟上跳后Q3Q2Q1Q0= D3D2D1D0=ABCD。它能将分频电路输出的信号通过自身的功能转给灯泡，从而显示出汽车运行状态。 译码电路仿真：由双向开关的位置决定，如S1合向上端，S2合向下端，则Y0输出为高电平，Y1输出为低电平，以此类推。分频电路模块：由译码电路模块输出决定，再由分频器给出信号，如当Y0给出高电平，Y1给出低点平时，则QA和QB分频出的是右转信号。 显示电路模块：亦由前一模块给出的信号决定。当分频电路给出右转信号时，显示电路即会将此转化为电信号，输给灯泡。如，当分频电路给出左转信号时，左边灯泡按规律亮灭，当分频电路给出刹车信号时，两个74LS194上部灯泡会同时有频率地亮灭。 经验证，上述模块所述功能均正确。五：总体设计电路图 总体原理图如下： 整体电路的工作原理：本电路一共由汽车运行状态控制电路模块、译码电路模块、分频电路模块、显示电路模块构成。 由双向开关模拟控制汽车的运行状态，开关的转向可改变译码器74LS138的输入信号。电信号经译码器处理后，传输给分频电路，分频电路由74LS192构成，译码电路输出的数字信号经由分频电路后，将被识别出是那种运行状态信号，译码电路分析好信号后将它们传给后面的显示，显示电路由小灯泡和74LS194构成，它能将不同的输入信号处理后通过不同的电平作用给小灯泡，通过灯泡的亮灭来显示汽车的转向及运行状态. 由译码电路和分频电路出来的信号经与非门74LS00后，直接输入显示电路，通过与非门高低电平的不同而改变显示电路的输入状态，此后可实现设计目的。 上述