汽车尾灯控制电路
- 一、设计任务及要求
- 二、方案论证
-
- (1)方案一
- (2)方案二
- 三、题目分析、设计
- 四、重要元件
-
- (1)74LS138译码器
- (2)JK触发器
- 五、总原理图如下图所示
- 六、元件清单
- 七、模拟调试与分析
- 六、结论与经验
- 七、参考文献
- 仿真下载
一、设计任务及要求
- (1)用
6只小灯泡
模拟6只汽车尾灯
,左边三个,右边三个。脚踏制动器、停车信号、左转控制和右转控制分别用四个开关模拟。 - (2)汽车正常直行时,6个尾灯全部熄灭,临时刹车(
脚踏制动器
)六个尾灯闪烁。 - (3)汽车左转时,按照左尾灯
000-001-010-100-000
顺序循环点亮,每盏灯点亮0.5s
,右边的三盏灯都熄灭了。右转时是一样的。
二、方案论证
(1)方案一
汽车尾灯控制电路主要由D触发器逻辑电路、左右控制电路和制动控制电路组成。首先,脉冲信号CLK为D触发器提供逻辑电路。用四片D触发器设计逻辑电路1000
、1100
、1010
、1001
循环信号。 将此信号作为左右转动的原始信号。设置左转控制开关和右转控制开关。通过逻辑电路将左右转动的原始信号输出到左右车尾灯上。这部分电路起到信号分拣的作用。 设置制动控制开关,脉冲信号CLK为制动器提供控制电路。当开关被放置为制动信号时,分拣信号通过逻辑电路制动时,所有指示灯都与时钟信号一起使用CLK所有闪烁功能。 发光二极管可输出最终信号,实现所需功能。
(2)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、翻译电路、显示和驱动电路组成。由于汽车左右转弯时三个指示灯循环点亮,三进制计数器控制翻译电路顺序输出低电平,控制尾灯按要求点亮。 首先,设置四个可控开关来生成1000
、1100
、1010
、1001
四种状态。(开关的断开和关闭分别用0和1表示)
- a、当开关处于1000状态时,说明汽车正常运行 。
- b、当开关处于1100状态时,汽车处于右转状态。
- c、当开关处于1010状态时,汽车处于左转状态。
- d、当开关处于1001状态时,说明汽车处于制动状态。 三进制计数器可以两片JK由触发器组成。译码电路可用于-8线译码器
74LS138
和6个与非门
构成。由6个发光二极管和6个反向器组成的显示和驱动电路。
:由此可见,方案二结构简单,成本低,因此选择
方案二
。
三、题目分析设计
根据表二,三进制计数器电路双J—K触发器74LS74
构成。汽车尾灯控制电路如图3所示,其显示驱动电路由6个发光二极管组成;翻译电路由3-8线翻译器组成74LSl38
和6个与门
构成。74LSl38
三个输入端A、B、C分别接Q1、Q0、S2
,而Q1、Q0
是三进制计数器的输出端。S1=0
,S0=1
,S2=1
。(开关状态如图4所示)
所示使能信号E1=1
,计数器的状态是00,01,10
时,74LSl38
相应的输出端是01111111
、10111111
、11011111
,当输出端为0时,有效,即指示灯D1→D2→D3
按顺序点亮,示意汽车左转。如果上述条件保持不变,则S1=1,S0=1,S2=0
。(开关状态如图5所示) 74LSl38
相应的输出端依次为11101111
、11110111
、11111011
,故指示灯D4→D5→D6
按顺序点亮,示意汽车右转。G=0,A=1
时,74LSl38
输出端均为1,Y0~Y7
当G=0,A=CP
时,指示灯随CP频率闪烁S0、S1、S2、S3
同时,打开使能端为低电平。此时,译码器的输出端均为高电平,不同或门的值为低电平。通过与门,二极管的另一端均为低电平。此时,灯亮了(如图10所示)
四、重要元件
(1)74LS138译码器
如图十一所示
- ①当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端((/E2))和(/E3))为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。比如:A2A1A0=110时,则Y6输出端输出低电平信号。
- ②利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。
- ③若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器。
- ④可用在8086的译码电路中,扩展内存。
- A~C:地址输入端
- STA(E1):选通端
- /STB(/E2)、/STC(/E3):选通端(低电平有效)
- Y0~Y7:输出端(低电平有效)
- A~C对应Y0——Y7;
- A、B、C以二进制形式输入,然后转换成十进制,对应相应Y的序号输出低电平,其他均为高电平;
(2)JK触发器
JK触发器是数字电路触发器中的一种电路单元。JK触发器具有置0、置1、保持和翻转功能,在各类集成触发器中,JK触发器的功能最为齐全。在实际应用中,它不仅有很强的通用性,而且能灵活地转换其他类型的触发器。由JK触发器可以构成D触发器和T触发器。图1-3为JK触发器的逻辑符号。 JK触发器的状态方程为: 这里Qn
表示现态,Qn+1
表示次态。现态表示时钟脉冲来到之前的触发器的输出状态, 次态表示时钟脉冲来到之后的状态。
五、总原理图如下图所示
六、元件清单
七、仿真调试与分析
- 1.组装调试汽车尾灯控制电路
- 2.注意各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能,使其满足设计要求。
- 3.不同状态下的的仿真结果
- A.汽车正常运行时,所有灯灭。
- B. 汽车刹车时,所有尾灯闪烁
- C.汽车左转弯时,D1、D2、D3循环点亮
- D.汽车右转弯时,D4、D5、D6循环点亮
六.结论与心得
- 一个星期的设计周即将划上一个句号,而于我的人生却只是一个逗号,我将面对又一次征程的开始。本次基于数字电路的汽车尾灯控制电路设计经过了整体分析、模块化分析、整体与模块的分析结合这样三个步骤,最终实现了设计要求的功能。在设计过程中通过利用protues软件对设计电路进行测试和仿真,使我更进一步的掌握了该软件的应用。这一次汽车尾灯控制电路的课程设计,使我受益匪浅。通过对自己在上学期所学的知识的回顾,并发挥对所学知识的理解和思考及书面表达能力,自己亲手设计,最终完成目标了。这为自己今后进一步学习,积累了一定的宝贵经验。把知识转化为能力的实际训练,培养了我运用所学知识解决实际问题的能力。
- 数字逻辑是电子科学与技术专业学生必修的一门专业基础课,我们进行数字电子课程设计是我们理论联系实际的最好途径,将书本上的知识利用到实际的分析解决问题中去,这样使我们更加牢固的掌握分析与设计的基本知识与理论,更加熟悉的各种不同规模的逻辑器件,掌握逻辑电路的分析和设计的基本方法,为以后的学习奠定基础。 通过为期一周的课程设计,基本完成了本次设计的设计要求:汽车正常运行时指示灯全灭,汽车右转弯时,右侧3个灯按右循环顺序点亮,车左转弯时,左侧3个灯按左循环顺序点亮,汽车临时刹车时所有指示灯同时闪烁。从一开始接受课程设计任务,后着手建立设计框图,再到图书馆和网上查阅相关资料,确定电路图到最终制作成型,每一步都必须认真仔细。虽然开始并不是很成功,不能实现计数功能,但在请教同学、小组讨论和经过多次检修后,终于实现了课程设计任务的全部功能。本次课程设计汽车尾灯让学生能更加深入的了解许多芯片的接法以及功能表,设计了脉冲电路,译码控制电路,三进制计数器,开关控制发光二极管等,将各个部分组成起来设计成为汽车尾灯控制电路。通过这些天来的实验设计,总的来说收获很大,使对书本的知识有了更深一层的理解,其本上掌握了一些心片的的工作原理及其使用方法.但可能是自己对元器的还没了解透,也没能到老师的完美要求.虽然自己做的不是很好,但通过设计实验也提高了自设计方面的知识.也从中发现自己的知识还不够全面和透彻掌握,以后要更加努力!!!
七、参考文献
- [1] 康华光. 电子技术基础. 高等教育出版社,1999年
- [2] 阎石. 数字电子技术基础. 高等教育出版社,2001年
- [3] 金唯香等编.电子测试技术. 湖南大学出版社,2004年
- [4] 侯建军. 数字电路实验一体化教程. 清华大学出版社,北京交通大学出版社,2005年
- [5] 彭华林等编.数字电子技术. 湖南大学出版社,2004年
仿真下载
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