汽车尾灯控制电路数字逻辑综合设计实验报告(个人作品).doc

武汉工程大学 计算机科学与工程学院 综合设计报告 设计名称 设计名称 数字系统综合设计数字系统综合设计 设计题目 设计题目 汽车尾灯逻辑控制电路设计汽车尾灯逻辑控制电路设计 学生学号 学生学号 专业班级 专业班级 学生姓名 学生姓名 学生成绩 学生成绩 指导教师 职称 指导教师 职称 课题工作时间 课题工作时间 2012 6 18 至至 2012 6 29 0 说明 1 报告中的第一 二 三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每 个学生 四 五两项 中英文摘要 由学生在完成综合设计后填写 2 学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩 3 指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现 设 计完成情况 报告的质量及答辩情况 给出客观 全面的评价 4 所有学生必须参加综合设计的答辩环节 凡不参加答辩者 其成绩一 律按不及格处理 答辩小组成员应由 2 人及以上教师组成 5 报告正文字数一般应不少于 5000 字 也可由指导教师根据本门综合设 计的情况另行规定 6 平时表现成绩低于 6 分的学生 其综合设计成绩按不及格处理 7 此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式 适 用于学院各类综合设计 各教研室可根据本门综合设计的特点及内容 做适当的调整 并上报学院批准 成绩评定表 学生姓名 学号 班级 类别 合计 分值 各项 分值 评分标准 实际 得分 合计 得分 备注 平时 表现 1010 按时参加综合设计 无旷课 迟 到 早退 违反实验室纪律等情 况 20 按设计任务书的要求完成了全部 任务 能完整演示其设计内容 符合要求 完成 情况 30 10 能对其设计内容进行详细 完整 的介绍 并能就指导教师提出的 问题进行正确的回答 10 报告文字通顺 内容翔实 论述 充分 完整 立论正确 结构严 谨合理 报告字数符合相关要求 工整规范 整齐划一 5 课题背景介绍清楚 综述分析充 分 5 设计方案合理 可行 论证严谨 逻辑性强 具有说服力 5 符号统一 图表完备 符合规范 要求 5 能对整个设计过程进行全面的总 结 得出有价值的结论或结果 报告 质量 35 5 参考文献数量在 3 篇以上 格式 符合要求 在正文中正确引用 10 在规定时间内能就所设计的内容 进行阐述 言简意明 重点突出 论点正确 条理清晰 答辩 情况 25 15 在规定时间内能准确 完整 流 利地回答教师所提出的问题 总评成绩 分 补充说明 指导教师 签字 日 期 年 月 日 答辩记录表 学生姓名 学号 班级 答辩地点 数字逻辑实验室 答辩内容记录 合计 分值 各项 分值 评分标准 实际 得分 合计 得分 备注 答 辩 成 绩 2510 在规定时间内能就所设计的内容 进行阐述 言简意明 重点突出 论点正确 条理清晰 15 在规定时间内能准确 完整 流 利地回答教师所提出的问题 答辩小组成员 签字 年 月 日 指导教师评语 指导教师 签字 日 期 年 月 日 一 综合设计目的 条件 任务和内容要求 本综合设计的目的是 要求了解汽车尾灯控制电路的工作原理 掌握其外围电路的设计与主 要性能参数的测试方法 要求掌握基于单片机或数字集成电路的汽车尾灯控制器的设计方法与数 字电子线路系统的装调技术 设计任务主要是 运用所学的理论知识 设计一种通过TTL 系列逻辑门级时序逻辑芯片设计 模拟汽车尾灯工作情况电路 通过制作脉冲产生器 任意进制的计数器和译码器的改用等一系列 方法 以及显示驱动和模式控制的电路设计来完成任务 设计通过发光二极管模拟汽车尾灯来实 现了汽车在行驶时候的四种情况 正常行驶左拐弯 右拐弯 紧急刹车 具体要求如下 1 设汽车尾部左右两侧各有3 个指示灯 用发光管模拟 要求是 1 汽车正常行驶时 尾灯全部熄灭 2 当汽车右转弯时 右侧3 个指示灯按右循顺序点亮 3 当汽车左转弯时 左侧3 个指示灯按左循顺序点亮 4 临时刹车时 所有指示灯同时闪烁 2 确定设计方案 按功能模块的划分选择元 器件和集成电路 设计分电路 阐述基本原理 3 绘制总体电路原理图 汽车尾灯是汽车的主要部分 也发挥着重要的作用 尾灯的指示灯按正常指定闪烁将会避免 很多事故的发生 汽车尾灯控制电路是数字电路在交通控制电路中的典型应用 本设计基本上模 拟了汽车运行过程中的实际状况 一般有左右各三个灯 当人们看到灯不同形式的亮灭闪烁时 就会知道驾驶员的操作意图 即行驶 左转 右转及刹车 设计方法和步骤是 分析设计任务和性能指标 选择总体方案 设计单元电路 选择器件 计算参数 画总体电路图 进行仿真试验和性能测试 实际设计过程中往往反复进行以上各步骤 才能达到设计要求 需要灵活掌握 设计过程中 往往有多种方案可以选择 应针对任务要求 查阅资料 权衡各方案的优缺点 从中选优 根据提出的设计任务要求及性能指标 用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体 来实现设计任务提出的各项要求和技术指标 在此基础上 根据设计要求和选定的总体方案原理 图 确定对各单元电路的设计要求 必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标 拟定出各单元 电路的要求后 对它们进行设计 课程设计报告应包括以下内容 1 对设计课题进行简要阐述 2 设计任务及其具体要求 3 总体设计方案方框图及各部分电路设计 含各部分电路功能 输入信号 输出信号 电 路设计原理图及其功能阐述 所选用的集成电路器件等 4 整机电路图 电路图应用标准逻辑符号绘制 电路图中 应标明接线引出端名称 元件编号等 5 器件清单 6 调试结果记录 7 总结与体会 课程设计报告应内容完整 字迹工整 图表整齐 数据详实 指导教师签字 2012 年 6 月 15 日 二 进度安排 2012 6 18 20 日 查资料 分析 提出设计方案 包括电路 2012 6 21 6 26 日 进行动手设计 测试 结果分析 2012 6 27 6 28 日 总结 撰写报告 2012 6 月 29 日答辩 交报告 三 应收集资料及主要参考文献 1 白中英 数字逻辑与数字系统 第三版 网络版 北京 科学出版社 2002 2 阎石 数字电子技术基础 第五版 M 北京 清华大学出版社 2006 5 3 鲍可进 赵念强 数字逻辑电路设计 第二版 M 北京 清华大学出版社 2010 2 4 王永军 李景华 数字逻辑与数字系统 第二版 北京 电子工业出版社 2002 5 姜书艳 数字逻辑设计及应用 M 北京 清华大学出版社 2008 4 6 数字逻辑实验指导书 7 查相关器件手册 四 综合设计 课程设计 摘要 中文 本课程设计采用一种简便的汽车尾灯控制电路的设计方法 主要解决如何灵活的 对汽车行驶状态通过尾灯来显示 如左转 右转 停车 刹车等 综合利用理论知识 并与实践相结合 实现整个电路的设计 当今社会生活节奏快 交通拥挤 导致交通事故频繁发生 其中汽车追尾事件在 交通事故中所占比重较大 追尾时间的产生主要是由于司机的疏忽以及无法把握前方 车辆的运行的状况而导致的 而汽车尾灯控制电路的产生 恰好有利于缓解这一状况 通过对尾灯的控制 体现汽车在公路的上的行驶状态 即汽车正常行驶时指示灯全灭 右转弯时 右侧 3 个指示灯右循环点亮 左转弯时左侧三个指示灯按左循环循序点亮 临时刹车时所有指示灯同时闪烁 汽车尾灯显示控制电路通过提醒其他司机周围正有 车辆正在进行转弯 刹车操作 来达到减少交通事故发生的目的 对于减少交通事故 具有一定的意义 首先 这里提到的汽车尾灯显示控制电路是用数字电路实现的 汽车尾灯显示控 制电路是汽车尾灯显示电路的重要组成部分 主要完成控制与驱动功能 具体电路由 四进制计数器电路 汽车行驶状态开关控制电路和汽车行驶状态显示电路三部分组成 其中四进制计数器部分用到了 74LS161 芯片来实现 汽车行驶状态开关控制电路部分 则用到了组合逻辑电路中译码器及逻辑门门电路 使用到 3 8 线译码器芯片 74LS138 与非 门芯片 74LS00 非 门芯片 74LS04 和 异或 门芯片 74LS86 汽车行驶状态显示电路也涉及到发光二极管的使用 逻辑电路设计与实践是 数字逻辑 学习中非常重要的一个环节 是将理论知识 和实际动手能力相统一的一个环节 也是真正地锻炼学生能力的一个环节 本次为期 两周的课程设计正好能让学生们将课堂上的知识得到好的发挥 让学生的综合能力得 到进一步的提高 五 综合设计 课程设计 Abstract 英文 This course design USES a simple automobile tail light control circuit design methods mainly to solve how to flexible vehicle driving condition through the tail lights to display such as a left turn turn right parking brake etc Comprehensive utilization of theoretical knowledge and combining with practice realize the whole circuit design In today s society fast life traffic congestion lead to frequent accidents happen including car tracing cauda events in traffic accident accounts for a bigger chunk of the generation of car tracing cauda time is mainly due to the negligence of the driver of the vehicle and can t get ahead to the running situation of the And automobile tail light control circuit of produce it can help to alleviate the situation through to the control of the tail lights reflect in the car on the road to drive on the state that is the normally running pilot light car completely destroyed Turn right right 3 a indicator light right circulation turn left on the left side when you three indicator press left circulation by light Temporary brake lights flashing all at the same time Automobile tail light display and control circuit by reminding other driver is a vehicle is around turning brake operation to reduce traffic accidents purpose to reduce the traffic accident has certain significance First of all mentioned here automobile tail light display and control circuit is the realization of digital circuit with Automobile tail light display and control circuit automobile tail light show circuit is an important component of the main complete control and drive function and the specific circuit with four into system counter circuit automobile driving state switch control circuit and automobile driving state display circuit of three parts Four of them into the system used to counter parts LS161 74 chip to achieve Auto operation switch control circuit part is the use of the assembly logic circuit decoder and being in logic circuit use to 3 to 8 line decoder chip 74 LS138 and the gate chip 74 LS00 the gate chip 74 LS04 and different or door chip 74 LS86 Automobile driving state display circuit also involves the use of light emitting diode Logic circuit design and practice is the digital logic study very important one link is the theory and practical ability of the unification of a link is really exercise students ability of a link This two week course design just can make the students will be in the classroom the knowledge to get a good play let the students comprehensive ability to be further improved 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 I 目录目录 摘摘 要要 IIII ABSTRACTABSTRACT IIIIII 第一章第一章 绪论绪论 1 1 1 1 课题背景 1 1 1 1 汽车尾灯的起源 1 1 1 2 当今汽车尾灯应用的广泛性 1 1 2 课题设计要求 1 1 3 课题目的及意义 2 1 3 1 课题的目的 2 1 3 2 课题的意义 2 第二章第二章 设计简介及设计方案论述设计简介及设计方案论述 3 3 2 1 设计分析 3 2 2 设计方案简介 3 第三章第三章 详细设计详细设计 4 4 3 1 总体设计框图 4 3 2 开关 尾灯和汽车运行状态表 5 3 3 各大部件的实现 5 3 3 1 计数器电路 5 3 3 2 尾灯电路 6 3 3 3 开关控制电路 11 3 4 总电路图 12 第四章第四章 设计结果及分析设计结果及分析 1414 4 1 实验电路连线操作 14 4 1 1 软件仿真模拟连线 14 4 1 2 实验室实际连线 16 4 2 实验电路设计简析 17 总总 结结 1818 致致 谢谢 1919 参考文献参考文献 2020 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 II 摘摘 要要 本课程设计采用一种简便的汽车尾灯控制电路的设计方法 主要解决如何灵活的 对汽车行驶状态通过尾灯来显示 如左转 右转 停车 刹车等 综合利用理论知识 并与实践相结合 实现整个电路的设计 当今社会生活节奏快 交通拥挤 导致交通事故频繁发生 其中汽车追尾事件在 交通事故中所占比重较大 追尾时间的产生主要是由于司机的疏忽以及无法把握前方 车辆的运行的状况而导致的 而汽车尾灯控制电路的产生 恰好有利于缓解这一状况 通过对尾灯的控制 体现汽车在公路的上的行驶状态 即汽车正常行驶时指示灯全灭 右转弯时 右侧 3 个指示灯右循环点亮 左转弯时左侧三个指示灯按左循环循序点亮 临时刹车时所有指示灯同时闪烁 汽车尾灯显示控制电路通过提醒其他司机周围正有 车辆正在进行转弯 刹车操作 来达到减少交通事故发生的目的 对于减少交通事故 具有一定的意义 首先 这里提到的汽车尾灯显示控制电路是用数字电路实现的 汽车尾灯显示控 制电路是汽车尾灯显示电路的重要组成部分 主要完成控制与驱动功能 具体电路由 四进制计数器电路 汽车行驶状态开关控制电路和汽车行驶状态显示电路三部分组成 其中四进制计数器部分用到了 74LS161 芯片来实现 汽车行驶状态开关控制电路部分 则用到了组合逻辑电路中译码器及逻辑门门电路 使用到 3 8 线译码器芯片 74LS138 与非 门芯片 74LS00 非 门芯片 74LS04 和 异或 门芯片 74LS86 汽 车行驶状态显示电路也涉及到发光二极管的使用 逻辑电路设计与实践是 数字逻辑 学习中非常重要的一个环节 是将理论知识 和实际动手能力相统一的一个环节 也是真正地锻炼学生能力的一个环节 本次为期 两周的课程设计正好能让学生们将课堂上的知识得到好的发挥 让学生的综合能力得 到进一步的提高 关键词 汽车尾灯 控制电路 逻辑电路设计 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 III AbstractAbstract 英文摘要正文为小 4 号 Times New Roman 字体 This course design USES a simple automobile tail light control circuit design methods mainly to solve how to flexible vehicle driving condition through the tail lights to display such as a left turn turn right parking brake etc Comprehensive utilization of theoretical knowledge and combining with practice realize the whole circuit design In today s society fast life traffic congestion lead to frequent accidents happen including car tracing cauda events in traffic accident accounts for a bigger chunk of the generation of car tracing cauda time is mainly due to the negligence of the driver of the vehicle and can t get ahead to the running situation of the And automobile tail light control circuit of produce it can help to alleviate the situation through to the control of the tail lights reflect in the car on the road to drive on the state that is the normally running pilot light car completely destroyed Turn right right 3 a indicator light right circulation turn left on the left side when you three indicator press left circulation by light Temporary brake lights flashing all at the same time Automobile tail light display and control circuit by reminding other driver is a vehicle is around turning brake operation to reduce traffic accidents purpose to reduce the traffic accident has certain significance First of all mentioned here automobile tail light display and control circuit is the realization of digital circuit with Automobile tail light display and control circuit automobile tail light show circuit is an important component of the main complete control and drive function and the specific circuit with four into system counter circuit automobile driving state switch control circuit and automobile driving state display circuit of three parts Four of them into the system used to counter parts LS161 74 chip to achieve Auto operation switch control circuit part is the use of the assembly logic circuit decoder and being in logic circuit use to 3 to 8 line decoder chip 74 LS138 and the gate chip 74 LS00 the gate chip 74 LS04 and different or door chip 74 LS86 Automobile driving state display circuit also involves the use of light emitting diode Logic circuit design and practice is the digital logic study very important one link is the theory and practical ability of the unification of a link is really exercise students ability of a link This two week course design just can make the students will be in the classroom the knowledge to get a good play let the students comprehensive ability to be further improved Keywords Automobile tail light Control circuit Logic circuit design 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 1 第一章第一章 绪论绪论 汽车尾灯显示控制电路具有一定的实用性 汽车尾灯是汽车的重要部件之一 它在 交通安全中扮演着重要的角色 本次设计的是简易汽车尾灯 实现较简单的逻辑功能 重点是通过本次设计过程 了解和掌握逻辑电路的设计 分析 1 1 课题背景课题背景 1 1 1 汽车尾灯的起源汽车尾灯的起源 在中国 每年都有数万人死于交通事故 而交通事故又多发生于行车中的转弯 刹车等过程 汽车尾灯显示控制电路通过提醒其他司机周围正有车辆正在进行转弯 刹车操作 来达到减少交通事故发生的目的 对于减少交通事故具有一定的意义 1 1 2 当今汽车尾灯应用的广泛性当今汽车尾灯应用的广泛性 现如今 汽车尾灯已经成为汽车中不可或缺的器件之一 随着 led 技术的进步 汽 车中越来越多的部位灯开始使用由 led 做成的灯泡了 由于 led 材料环保节能 高效长 寿 发光颜色纯等优势 必将会完全取代卤素灯泡 led 车灯已成为一种潮流时尚趋势 如奥迪 宝马等著名品牌汽车制造商已经广泛使用 led 汽车灯泡 同时 汽车尾灯的在 设计上也增加了很多流行元素 电路设计上也相对复杂了 功能也更加强大 1 2 课题设计要求课题设计要求 运用所学的理论知识 设计一种通过TTL 系列逻辑门级时序逻辑芯片设计模拟汽 车尾灯工作情况电路 通过制作脉冲产生器 任意进制的计数器和译码器的改用等一 系列方法 以及显示驱动和模式控制的电路设计来完成任务 设计通过发光二极管模 拟汽车尾灯来实现了汽车在行驶时候的四种情况 正常行驶左拐弯 右拐弯 紧急刹 车 具体要求如下 设汽车尾部左右两侧各有3 个指示灯 用发光管模拟 要求是 1 汽车正常行驶时 尾灯全部熄灭 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 2 2 当汽车右转弯时 右侧3 个指示灯按右循顺序点亮 3 当汽车左转弯时 左侧3 个指示灯按左循顺序点亮 4 临时刹车时 所有指示灯同时闪烁 1 3 课题目的及意义课题目的及意义 1 3 1 课题的目的课题的目的 1 熟悉常用芯片的使用 2 掌握时序逻辑电路和组合逻辑电路的分析方法 3 了解和掌握逻辑电路的设计方法 4 掌握基于单片机或数字集成电路的汽车尾灯控制器的设计方法与数字电子线路 系统的装调技术 1 3 2 课题的意义课题的意义 本次课程设计历时两周 同学们通过分组讨论 实现课题的任务 本次实验可以让 学生们将课本上学习到的知识很好的应用到实际中来 增强独立设计思考能力及自主 动手能力 在实验中 更深地理解相关原理 实验让学生掌握了逻辑电路的设计能力 可以在今后的电路设计问题上运用本次课程设计学习到的相关经验来解决相应问题 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 3 第二章第二章 设计简介及设计方案论述设计简介及设计方案论述 2 1 设计分析设计分析 实验要求实现正常行驶 左转 右转 刹车这四种状态下汽车尾灯的显示情况 我们可以用 6 个 LED 显示灯来模拟汽车的尾灯 左边三个 右边三个 当汽车正常行 驶 在两侧的 LED 灯全部熄灭 转向时 汽车对应一侧的灯循环点亮 刹车情况下 所有的灯全部闪 完成这些要求 我们可以设计 3 个开关来模拟转向 刹车开关 其 中 K1 控制汽车尾灯的左转 K2 控制右转 K3 控制刹车 当所有开关为低电平时 表示汽车正常行驶 当有一个转向灯开关为高电平时 汽车相应一侧的灯循环点亮 当刹车开关为高电平时 6 个灯同时闪 这里 我们需要三大部件 第一 尾灯电路 控制汽车的全灭 单侧循环点亮 全部闪这三种不同的状态 第二 计数器电路 实 现循环闪的几种状态的来源 第三 开关控制电路 把 K1 K2 K3 通过组合逻辑电路来 实现对尾灯电路的整体控制 2 2 设计方案简介设计方案简介 本次设计方案主要有三个模块 开关控制电路 四进制计数器电路和尾灯译码驱 动电路 通过把这三个模块组合连接来实现汽车尾灯控制 首先 利用 4 位 2 进制计 数器 74LS161 芯片构成四进制计数器 来产生 00 01 10 11 这四种循环的序列 此 信号提供转向时车灯循环点亮的初始信号来源 其次 利用 3 8 译码器 74LS138 芯片 实现对初始循环信号进行译码 实现车灯按照要求来循环点亮 最后 通过 K1 K2 K3 三个开关设计一个组合逻辑电路 控制尾灯电路 完成开关控制电路的设计 这几步 得到的信号即可输出到发光二极管上 实现所需功能 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 4 第三章第三章 详细设计详细设计 3 1 总体设计框图总体设计框图 如图 总体设计思路可以根据图中清晰的看到 设计大致分为三大模块 开关控 制电路 计数器电路 尾灯电路 其中尾灯电路由 LED 显示驱动电路与译码电路共同 组成 这里 我们用到了 3 8 译码器芯片 74LS138 电路通过驱动 LED 灯来达到尾 灯显示的目的 在计数器电路中 采用到了 4 位二进制计数器芯片 74LS161 取前两 位 来达到四进制计数的目的 开关控制电路则是根据最后的卡诺图的化简得到的 可以实现根据开关状态控制 LED 灯的状态 LED 显示 驱动电路 译码电路 四进制计数器 尾 灯 电 路 开关控制电路 K1 K2 K3 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 5 3 2 开关 尾灯和汽车运行状态表开关 尾灯和汽车运行状态表 开关 K1K2K3 汽车运行状 态 左尾灯状态右尾灯状态 00停灭灭 01右转灭循环亮 10左转循环亮灭 11 d 违例灭灭 dd1刹车闪闪 3 3 各大部件的实现各大部件的实现 3 3 1 计数器电路计数器电路 74LS161 是 4 位二进制同步加法计数器 除了有二进制加法计数功能外 还具有 异步清零 同步并行置数 保持等功能 74LS161 的逻辑电路图和引脚排列图如图 1 所示 CR 是异步清零端 LD 是预置数控制端 D0 D1 D2 D3 是预置数据输人 端 P 和 T 是计数使能端 C 是进位输出端 它的设置为多片集成计数器的级 联提供 了方便 如下图 引脚图 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 6 电路图如上 把 cp 接 1Hz 单位脉冲 Q0 接 QA Q1 接 QB 则 Q1Q0 按每秒 变化状态为 00 01 10 11 即实现了四进制计数器的功能 3 3 2 尾灯电路尾灯电路 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 D1 D3 3 个发 光二极管 右尾灯 D4 D6 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 当右转弯开关被打开时 右转弯尾灯显示的 3 个发光二极管按右循 环显示 当左转弯开关被打开时 左转弯尾灯显示的 3 个发光二极管按左循环显示 当急刹车时 6 个发光二极管闪烁 Q0 74LS161 功能表 74LS161 Q1 QAQB CP 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 7 图 3 1 右转弯显示规律图 图 3 2 左转弯显示规律图 图 3 3 急刹车显示规律图 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 8 注 为亮 为灭 根据以上要求 要实现当右转弯开关打开时 右转弯尾灯显示的 3 个发光二极管 按右循环规律显示 如图 3 1 当左转弯开关打开时如图 3 2 急刹车时如图 3 3 根据前面的开关 汽车尾灯和汽车运行状态表画出汽车尾灯控制逻辑功能表 开关计数器输入LED 灯的状态 K3K1K2Q1Q0D1D2D3D4D5D6 00Dd000000 00000000 01000100 10000010 01 11000001 00000000 01001000 10010000 0 10 11100000 1ddddcpcpcpcpcpcp 通过观察上表分析 可将 K1 Q1 Q2 作为译码器的输入端 画出对应的真值表 K1Q1Q2D1D2D3D4D5D6 000000000 001000100 010000010 011000001 100000000 101001000 110010000 111100000 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 9 74ls138 引脚图 真值表 则有 D1 m7 D2 m6 D3 m5 D4 m1 D5 m2 D6 m3 电路图见下页 电路中 S1 用 G 表示 作为一个使能端 当 G 为高电平时 译码器 正常工作 当 G 为低电平时 译码器不工作 再有 我们在 6 输出端都接上了一个与 非门 与 A 端相接 则当 G 0 时 译码器不工作 若 A 1 因为有与非门 输出让 LED 全部为低电平 及 6 个灯都 灭 若 A cp 则输出端相当于 cp 取非 6 个 LED 灯全部 闪烁 当 G A 1 时 译码器正常工作 则 A 端相当于没接 译码器通过计数器正常工 作 所以完成循环点亮的功能 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 10 D4D5D6D3 D2D1 G A 的状态对应的灯的状态 GA 灯状态 01 灭 0cp 闪 11 循环亮 A 0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 0Y0Y 74LS138 1G 2G G Q0 74LS161 Q1 QAQB CP 低电平 A2 A1A0 K1 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 11 3 3 3 开关控制电路开关控制电路 在尾灯电路中 我们可以正常的通过 G 和 A 两个使能端来完成对尾灯的控制 然 而现实中 知道怎么通过 G A 来控制尾灯还不行 我们必须用 K1 K2 K3 来控制电路 达到总体设计的要求 这里我们通过 G A 的状态对应的灯的状态表与前面的开关控 制状态表画出 K1 K2 K3 对应的 G A 的表 CPK3K1K2GA 0001 0111 1011 d0 1101 cp1dd0cp 然后画出卡诺图进行化简 K1 K2 01 001 110 GA 得到如下关系 G K1 K2 A CP 3K K1 G K2 K3 A cp K3 CP 01 010 111 1 1 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 12 Q0 Q1 A2 A1A0 CP K3 K2 K1 3 4 总电路图总电路图 总电路图是将开关控制电路 尾灯电路 计数器电路整合到一起的完整的电路 可以实现通过开关 K1 K2 K3 来控制尾灯的亮的情况 如下图 总电路图 D4D5D6D3 D2D1 A 0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 0Y0Y 74LS138 1G 2G G 74LS161 QAQB CP 低电平 1 1 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 13 注 1 如果实验室里面没有 74ls86 芯片 异或门 可用一下电路图代替 A B AB AB AB AB A B A B 2 由于 cp 接在 1Hz 的单位脉冲上 cp 取非与否对 LED 闪的状态没有影响 所以可以不用将 cp 取非 所需芯片所需芯片 74LS138 1 片 74LS161 1 片 74LS00 3 片 74LS04 1 片 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 14 第四章第四章 设计结果及分析设计结果及分析 4 1 实验电路连线操作实验电路连线操作 4 1 1 软件仿真模拟连线软件仿真模拟连线 通过设计的总电路 我们先在数字电路仿真系统里面连接好线路 如下图 实验电路总图 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 15 连接好电路后 将开关打开 测试如下 1 当 K1 接通 为高电平 时 左侧三个 LED 闪光灯循环点亮 即实现了左转功能 当 K2 接通 为高电平 时 右侧三个 LED 闪光灯循环点亮 即实现了右转功能 2 当 K3 接通时 所有的 LED 灯全部闪烁 即完成了刹车的功能 武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告 16 4 1 2 实验室实际连线实验室实际连线 在