汽车尾灯控制电路(课程设计报告).doc

目录 摘要 1一、设计任务 2二、实验目的 2三、总体设计方案 2 3.1 设计思路2 3.2 设计原理3四、电路组成3 4.1 模式控制电路3 4.2 时钟信号源4 4.3 驱动电路与显示电路4 五、硬件电路安装、调试6 5.1 遇到的主要问题6 5.2 现象记录与原理分析6 5.3 解决措施及效果6六、仿真结果6七、实验总结与体会9八、参考文献9九、附录9摘要随着经济的发展，汽车越来越被人们所需要，而由此也引发了一系列问题。比如，因为汽车突然转向所引发的车祸经常出现。如果汽车转弯可以通过尾灯的状态变化来确定，就可以提示司机、行人朋友们车子正在转弯，一定程度的避免车祸的发生。因此，本方案设计了一个“汽车尾灯控制电路”。“汽车尾灯控制电路”作为电子技术基础课程的一个实践，利用基本的芯片：双向移位寄存器74LS194，二输入与非门74LS00、555定时器及电阻、电容进行搭建。综合数字电路和模拟电路的知识，提升了我们处理实际问题的能力，有助于增强我们将理论转为实际的意识，是一种很好的锻炼和学习方式。【关键词】：汽车尾灯控制电路；74LS194；74LS00；555定时器。一、设计任务设计一个汽车尾灯控制电路，要求汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)，当在汽车正常运行时指示灯全灭；在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；在临时刹车时，所有指示灯同时点亮。二、实验目的1、锻炼学生综合运用电子技术基础知识以及动手能力；2、提高学生使用中规模集成芯片以及调试较大型电子系统的能力；3、使学生了解基本逻辑单元电路在实际生活中的应用，为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。三、总体设计方案3.1 设计思路 分析以上设计任务，由于汽车左转弯或右转弯时，3个指示灯循环点亮，所以用双向移位寄存器74LS194顺序输出高电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与给定条件间的关系，即逻辑功能表1-1所示。汽车尾灯控制电路设计总体框图如表1-1所示。表1-1 汽车尾灯和汽车运行状态开关控制汽车运行状态右转尾灯左转尾灯S1 S2D1D2D3D4D5D60 0正常运行灯灭灯灭0 1右转弯按D1D2D3顺序循环点亮灯灭1 0左转弯灯灭按D4D5D6顺序循环点亮1 1临时刹车所有尾灯同时点亮3.2 电路设计原理触发信号驱动电路 (74LS00、 71LS194）左显示函数控制电路 （开关）右显示函数图3.2.1 汽车尾灯控制电路设计总体框图图3.2.2 汽车尾灯控制电路原理图四、电路组成4.1 模式控制电路 控制驱动电路的工作模式。图4.1 模式控制电路4.2 时钟信号源 时钟信号源是由555定时器组成的多谐振荡器，振荡周期为T=0.7(R1+2R2)C。时钟信号源如图4.2所示：图4.2 时钟信号源4.3驱动电路与显示电路（1）S1=0，S2=0时，U1：CLR= 0(S1=0，S0=0)，清零功能，QA=0、QB=0、QC=0、QD=0（此时CLR=0）；U2：CLR=0(S1=0，S0=0)，清零功能，QA=0、QB=0、QC=0、QD=0（此时CLR=0）；显示部分：LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6均不亮；正常运行状态。（2）S1=1，S2=1时，U1：CLR=1(S1=1，S0=1)，并行输入功能，QA=1、QB=1、QC=1、QD=1（此时CLR=1）；U2：CLR=1(S1=1，S0=1)，并行输入功能，QA=1、QB=1、QC=1、QD=1（此时CLR=1）；显示部分：LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6同时亮；临时刹车状态。（3）S1=0，S2=1时，U1：CLR=0(S1=1，S0=0)，清零功能，QA=0、QB=0、QC=0、QD=0（此时CLR=1）；U2：CLR=1(S1=0，S0=1)，右移功能，当QD=1时， CLR=0，清零功能，此时，QD=0，CLR=1(S1=1，S0=0),右移功能，周而复始；显示部分：LED1、LED2、LED3依次亮、最后熄灭（循环亮灭），LED4、LED5、LED6均不亮；右转弯状态。（4）S1=1，S2=0时，U1：CLR=1(S1=0，S0=1)，右移功能，当QD=1时，CLR=0，清零功能，此时，QD=0，CLR=1(S1=1，S0=0),右移功能，周而复始；U2：CLR=0(S1=1，S0=0)，清零功能，QA=0、QB=0、QC=0、QD=0（此时CLR=1）；显示部分： LED1、LED2、LED3均不亮，LED4、LED5、LED6依次亮、最后熄灭（循环亮灭）；左转弯状态。图4.3.1 控制电路图4.3.2 LED显示电路五、硬件电路安装、调试5.1 遇到的主要问题 按以上设计连接好电路后，看不到明显的现象。 5.2 现象记录与原因分析 灯亮时亮度明显不够；限流电阻太大。5.3 解决措施及效果将六个电阻换上阻值更小的200左右，直接用逻辑开关控制灯。经过验证后，能得出预期效果。六、仿真结果（1）正常运行状态图6.1 正常运行状态（2）临时刹车状态图6.2 紧急刹车状态（3）左转弯状态图6.3 左转弯状态（4）右转弯状态图6.4 右转弯状态七、实验总结与体会 通过本次课程设计，我更加扎实的掌握了有关数字集成芯片应用方面的知识，虽然在设计中遇到了许多棘手的问题，但经过认真的思考，仔细的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。鉴于此，我会更加努力的学习以充实自己。本次课程设计不仅培养了我科学严谨的学习态度与独立思考、勤于动手的能力，而且还培养了我们的团队协作精神。使我认识到团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。相信这次课程设计过后,我的理论水平和实践动手能力都会有一个质的飞跃，也为今后的实践与理论课程的学习打下了坚实的基础。当然设计能够做到这样的完美，也离不开于春晓、胡庆生等各位老师的悉心指导、点化和无私的帮助。在此表示深深地感谢，也由衷的祝愿你们身体健康，工作顺利，心想事成，万事如意！八、参考文献【1】数字电子基础基础 阎石主编 高等教育出版社 2006版【2】模拟电子技术基础 童诗白、华成英主编 高等教育出版社2006版【3】电子电路测试于实验朱定华编 清华大学出版社 2004版【4】数字电子技术实验指导书 机电与土木工程系实验室编 青岛工学院出版社 2012版九、附录【1】 器件清单【2】 汽车尾灯控制电路原理图附录【1】 器件清单 74LS00 四2输入与非门（2片） 74LS194 四位双向移位寄存器（2片） 555定时器（1个） 单刀双掷开关（2个） 电阻：100 （1个）、2