数电课程设计汽车尾灯控制器

g课题汽车尾灯控制器专业电子信息工程班级电子Z121班姓名袁涛2012022030312016年5月20日目录第1章概述 3第2章方案论证 4第3章电路设计 63.1时钟脉冲电路 63.2开关控制电路 63.3三进制计数器 73.4译码、显示驱动电路 8第5章结论 10第7章课设体会及合理化建议 12参考文献 13附录I总电路图 14附录II元器件清单 15第1章概述汽车尾灯控制电路是很常见的工作电路，在日常的生活中有着很广泛的应用。汽车行驶时，会出现正常行驶、左转弯、右转弯、刹车四种情况，针对这四种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示这四种状态。设计一个汽车尾灯的控制电路，技术指标如下：（1）假设汽车尾部左右两侧各有三个指示灯（用发光二极管模拟）；（2）汽车正常运行时指示灯全灭；（3）汽车左转弯时，左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；（4）汽车右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；（5）汽车刹车时，所有指示灯同时闪烁。第2章方案论证方案一：汽车尾灯控制电路主要由D触发器逻辑电路，左、右转控制电路、刹车控制电路构成。首先将脉冲信号CLK提供给D触发器逻辑电路。用三片D触发器设计一个逻辑电路可以产生001、010、100的循环信号。将此信号作为左转、右转的原始信号。设置左、右转控制开关。通过开关的控制将左转、右转的原始信号通过逻辑电路分别输出到左、右的三个汽车尾灯上。这部分电路起电路分拣的作用。设置刹车控制开关将脉冲信号CLK提供给刹车控制电路。当开关置为刹车信号时，分拣之后的信号通过逻辑电路实现刹车时所有指示灯随着时钟信号CLK全部闪烁的功能。最终得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。方案一原理框图如图1所示。图1方案一原理框图方案二：汽车尾灯控制电路主要由开关控制电路，三进制计数器，译码电路，显示、驱动电路构成。由于汽车左、右转弯时，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。首先，设置两个可控制的开关，可产生00、01、10、11四种状态。开关置为00时，表示汽车处于正常运行状态。开关置为01时，表示汽车处于右转弯状态。开关置为10时，表示汽车处于左转弯状态。开关置为11时，表示汽车处于刹车状态。其次，设计电路实现所需达到的功能。三进制计数器可用两片D触发器构成。译码电路可用3线—8线译码器74LS138和6个与非门构成。显示、驱动电路由6个发光二极管和6个反相器构成。方案二的原理框图如图2所示。图2方案二的原理框图最终方案为方案二。第3章电路设计3.1时钟脉冲电路由555定时器构成的多谐振荡器电路如图3所示。图3由555构成的多谐振荡器接通电源后，电容C1被充电，Vc上升，当Vc上升到2/3Vcc时，触发器被复位，此时Vo为低电平，电容C1通过R10和T放电，使Vc下降。当Vc下降到1/3Vcc时，触发器又被复位，Vo翻转为高电平。周期T=(R9+2R10)C1Ln2≈0.7（R9+2R10）C13.2开关控制电路开关控制电路如图4所示。图4开关控制电路电路通过控制开关A、B的断开和闭合，实现正常行驶，左转弯，右转弯，刹车四种状态。AB置为00状态时，表示汽车处于正常运行的状态。AB置为01状态时，表示汽车处于右转弯的状态。AB置为10状态时，表示汽车处于左转弯的状态。AB置为11状态时，表示汽车处于刹车的状态。3.3三进制计数器原理图如图5所示。图5三进制计数器原理框图三进制计数器状态表如表1所示。表1三进制计数器状态表三进制计数器状态转换图如图6所示。图6三进制计数器状态转换图本设计采用一片双JK触发器74LS76即可，结构简单，成本低，实现稳定。3.4译码、显示驱动电路译码、显示驱动电路如图7所示图7译码、显示驱动电路其显示驱动由6个发光二极管和6个反向器构成。译码电路由3线-8译码器74LS138和6个与非门（74LS00）构成。74LS138的三个输入端A、B、C分别接Q0、Q1、S1，而Q0、Q1是三进制计数器的输出端，当S1=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Y0、Y1、Y2依次为0有效（Y3、Y4、Y5信号为“1”无效），即反向器G1-G3的输出端也依次为0，故指示灯U25、U24、U22按顺序点亮示意汽车左转弯。若上述条件不变，而S1=1，则74LS138对应的输出端Y4、Y5、Y6依次为0有效，即反向器G4-G6的输出端依次为0，故指示灯U27、U26、U23按顺序点亮示意汽车右转弯。当G=0，A=1时，74LS138的输入端全为1，G1-G6的输出端也全为1，指示灯全灭。当G=0，A=CP时，指示灯随CP的频率闪烁。图8正常行驶仿真结果第5章结论电路的主要特点是选用简单的元器件，充分利用所学知识。通过仿真结果可以看出，符合任务书中所要求的性能指标，完成所需功能。第6章性价比本电路采用的都是简单且常见的元器件，价格相对便宜，性能基本符合技术要求。适用于对技术要求不是十分严格的电路。因此，本电路的性价比较高。第7章课设体会及合理化建议这次总的来说收获很大，但在独立设计过程中着实遇到了不少困难。比如开始时不知用什么逻辑器件使输出为001,010,100的循环，以使指示灯按一定的顺序依次点亮，后经过与同学的讨论最终使问题得到了解决，我想这也是最吸引我们的地方，当真正投入时才发现乐在其中。一开始对软件不熟悉，刚进行上机设计时很不顺手，遇到不少麻烦，经过自己的学习和老师的指导，才完成了电路的设计并成功进行了仿真。参考文献[1]阎石主编.数字电子技术.[M]北京：高等教育出版社，2006年[2]刘修文主编.实用电子电路测试与实验.[M]北京：中国电力出版社，2005年[3]朱定华主编.电子电路测试与实验.[M]北京：清华大学出版社，2004年[4]路勇主编.电子电路实验及仿真.[M]北京：北京交通大学出版社，2004年[5]谢自美主编.电子线路设计实验测试.[M]武汉：华中科技大学出版社，2006年附录I总电路图附录II元器件清单序号编号名称型号数量1R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8电阻200Ω82R9电阻100kΩ13R10电阻50kΩ14U22、U23、U24、U25、U26、U27发光二极管Φ565U1A、U2BJK触发器74LS7626U7A、U15A、U16A、U17A、U18A、U19A、U20A非门74LS0477U5A、U6A、U9A、U10A、U11A、U12A、U13A、U14A与非门74LS0088U8A与非门74LS1019J1、J2开关SPST210U21555计时器LM555CM111U3译码器74LS138112U4A异或门74LS1361基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制一种RISC结构8位单片机的设计与实现基于单片机的公寓用电智能管理系统设计