汽车尾灯控制器设计——完整版
基于Multisim的汽车尾灯控制设计精选全文

可编辑修改精选全文完整版一、设计任务汽车尾灯控制电路的设计,要求实现汽车左转弯、右转弯、停止等条件下尾灯的点亮与熄灭情况。
二、设计条件本课题设计基于强大的数字电路板仿真软件Multisim,该软件具有电脑模拟各种电路功能,其运用各种仿真器件可达到现实器件同样的功能效果。
三、设计要求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)1、汽车正常运行时指示灯全灭;2、左转弯时左侧3个指示灯按左循环顺序点亮;3、右转弯时右侧3个指示灯按右循环顺序点亮;4、临时刹车时,所有指示灯同时闪烁。
四、设计内容设计内容包括运用主从JK触发器构成一个3进制计数器,为汽车尾灯按左(右)循环闪烁控制电路的设计提供脉冲;并使用74LS138D3线-8线译码器来控制指示灯的亮灭情况。
设计一个开关控制电路,来控制尾灯的闪烁,并决定74LS138D译码器的工作情况。
1.设计思想:开关控制电路译码电路驱动电路A B三进制计数电路图1 汽车尾灯控制框图图一为汽车尾灯控制电路方框图,其中比较复杂的是三进制计数电路和译码电路。
开关控制电路由2个开关控制,通过控制对译码电路提供的信号来控制驱动电路;三进制计数器电路由2个主从JK触发器构成,通过主从JK触发器的特性构成时序逻辑电路来实现三进制计数;译码电路采用74LS138D译码器,使用3线8线译码器可以控制8个端口的输出,而本实验只需要使用6个端口,其余两个端口闲置。
通过三进制计数器和开关控制电路来控制译码器6个端口的逻辑状态;驱动电路采用常用的LED管,采用共阳极形式,LED管的正极接+5V电压,负极通过驱动电路来控制LED的亮灭情况。
2.电路结构与原理图(1)开关控制电路:如图2图2 开关控制电路开关两端一端接高电平,一端接地(低电平)。
74LS86D与74LS138的输入控制端连接,当开关同时闭合或断开的时候,输入相同,74LS86输出为“0”,则74LS138不译码。
若两开关同时断开,则74LS04D的输出为“1”;而74LS10D接有CP脉冲,所以此时74LS00D 的输出完全决定于CP脉冲;当两开关同时闭合,74LS00D输出为“1”;B开关打开;B开关闭合,A开关打开时的分析也按照上面的方法来分析实现。
汽车尾灯控制器课程设计

汽车尾灯控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握汽车尾灯控制器的基本原理和电路组成;2. 学生能够描述不同类型汽车尾灯控制器的功能及特点;3. 学生能够运用所学知识,分析汽车尾灯控制器的工作过程及其在汽车安全中的作用。
技能目标:1. 学生能够运用绘图软件绘制简单的汽车尾灯控制器电路图;2. 学生能够通过实验操作,正确连接并测试汽车尾灯控制器电路;3. 学生能够运用编程软件编写简单的汽车尾灯控制程序,实现尾灯的基本控制功能。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习汽车尾灯控制器,培养对汽车电子技术的兴趣和热情;2. 学生能够认识到科技在生活中的应用,增强学以致用的意识;3. 学生在学习过程中,培养团队合作精神,提高沟通与协作能力。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论教学与实际操作,旨在培养学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对汽车电子技术有一定的好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,充分调动学生的积极性,引导学生主动探究、实践和创新。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 理论知识:- 汽车尾灯控制器的基本原理;- 汽车尾灯控制器的电路组成及各部分功能;- 常见汽车尾灯控制器的类型及特点;- 汽车尾灯控制器在汽车安全中的作用。
教学内容参考教材相关章节,结合课程目标进行讲解。
2. 实践操作:- 汽车尾灯控制器电路图的绘制;- 汽车尾灯控制器电路的连接与测试;- 编写简单的汽车尾灯控制程序;- 分析实验结果,优化控制器设计。
实践操作部分结合教材实验指导,确保学生能够将理论知识应用到实际中。
3. 教学进度安排:- 第一周:介绍汽车尾灯控制器的基本原理和电路组成;- 第二周:讲解不同类型汽车尾灯控制器及其特点;- 第三周:指导学生绘制汽车尾灯控制器电路图;- 第四周:组织学生进行汽车尾灯控制器电路的连接与测试;- 第五周:编写简单的汽车尾灯控制程序,分析实验结果。
EDA课程设计汽车尾灯控制器

常用的EDA软件介绍
Cadence:用于电路设计和仿真,提供全 面的设计工具和库
Mentor Graphics:用于PCB设计和仿真, 提供强大的布线和仿真功能
Synopsys:用于芯片设计和验证,提供 全面的设计和验证工具
Altera:用于FPGA设计和仿真,提供强 大的设计和仿真工具
Xilinx:用于FPGA设计和仿真,提供强大 的设计和仿真工具
添加标题
编辑设计文件,包括添加、 删除、修改元器件和连线等
添加标题
生成生产文件,包括PCB文 件、BOM表等
Part Four
汽车尾灯控制器的 电路设计
电路原理图设计
电源输入:12V直流电源
控制信号输入:来自汽车尾灯控制器 的信号
控制输出:控制尾灯的亮度和闪烁频 率
电路保护:过流保护、短路保护、过 压保护等
EDA课程设计汽车尾灯 控制器
,a click to unlimited possibilities
汇报人:
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 E D A 软 件 介 绍 05 汽 车 尾 灯 控 制 器 的 程 序 编
写
07 总 结 与 展 望
02 汽 车 尾 灯 控 制 器 概 述 04 汽 车 尾 灯 控 制 器 的 电 路 设 计 06 汽 车 尾 灯 控 制 器 的 调 试 和
展望:在未来的学习和 工作中,将继续加强 EDA课程设计的学习 和实践,提高自身的专 业素质和技能水平
建议:希望学校能够提 供更多的实践机会,让 学生更好地将理论知识 应用到实际项目中
对未来学习和工作的展望
深入学习:掌握更多EDA课程设计的知识和技能 实践应用:将所学知识应用到实际项目中,提高解决问题的能力 团队合作:与团队成员密切合作,提高团队协作能力 持续创新:不断学习新知识,探索新的解决方案,提高创新能力
实验四:汽车尾灯控制器设计(新) 高盛东

若出现报错,根据提 示,排查错误
创建用户自己的元件符号
将自己的设计描述生成符号, 供原理图方式调用
在图示位置点击右键,然后 在弹出菜单中选择“Creat Symbol File for Current File”
六、实验步骤
4. 新建顶层原理图文件,将生成的2-4译码器符号调入
10
六、实验步骤
六、实验步骤
7. 保存原理图,将其置顶 后再次编译。 编译通过后,进行波形时 序仿真,分析仿真结果。
仿真方法参见实验3.
六、实验步骤
8. 引脚锁定
引脚锁定方法:
在菜单下依次选择Assignments/Pin
双击编辑窗口对应引脚的Location,根据端口 名选择引脚号 时钟信号使用2Hz(Pin48), LED灯和左右转开关信号相应的引脚号已标注 在实验板上
5. 然后添加LPM宏模块,调入计数器模块,模值设为4
点击OK后,类型选VHDL, 命名并保存
11
输出为两位,即为模4计数器
六、实验步骤
6. 添加外围逻辑门及输入、输出端口,连线完成逻辑图
上图中,lpm_counter0、 lpm_counter1为模4的LPM 计数器模块,为decode2_4译码器产生地址信号。 译码器的normal为使能端,高电平有效,低电平时输出 Y[0..3]为全为0。
计数器用来控制LED的状态转移; 分频器用来产生低频连续脉冲信号;
实验板上已有低频脉冲信号(1|2|4|8Hz)
译码器用来产生LED的显示状态
六、实验步骤
1. 通过QuartusII建立一个新工 程(不能建在根目录下);
工程名命名格式约定如下:姓 名首字母+学号 如张三,学号为2011123001, 则命名为: zs2011123001
汽车尾灯控制器设计

二.课程设计体会 一周的课程设计很快就结束了,总的说来收获不小,不能说设计的过程中是一帆风顺的,开始时是设计阶段也没太在意,后来到动手 的时候觉得遇见了好多没想到的问题,平时在书本上划的很熟练的一些电路,当拿到Multisim12.0上进行仿真时就回错误百出。开始 时让我极为的伤头,在课程设计的第二天我专门的对Multisim12.0软件进行了操练,当我熟悉了之后用起来就比较得心应手了。也发 现用计算机软件进行设计的好处,使产品的设计成本大大的降低。我想这也是最吸引我们的地方,当真正的进行产品大规模生产时利 润是相当大的。当我投入设计时才发现乐在其中,这次实验是我们对书本中学到的各个部分原理的一次综合的运用,在书本中我们看 那些原理有老师的讲解我们理解起来并不一定十分的困难,但是当我们将那些知识综合运用的电路的设计中确实有了很多意想不到的 困难。实践出真知,通过这次电路的设计让我学到了书本中没有的很多东西,我想最主要的就是一种综合能力的提升。我认为这样的 电路设计很有现实意义,这样的教学方法对于提升同学们的综合运用能力也是行之有效的,是非常值得推广的。如果在讲课过程中能 够运用部分内容穿插一些小设计,或者让同学们自己回去设计一些小电路,并且通过老师的指导演示出来,我想不仅能调动同学的学 习积极性,而且还能培养出同学们的创新设计能力。比如这次设计,如果能够让同学们能够演示出来就更好了。如果老师讲课时能够 将各种难题能够用软件模拟可以让我们更好的理解。 课程设计是一个增长知识的课堂,在此过程当中不断的认识自己,了解自己,提高自己,无论是在学习和生活中都要有所收获,真 正的做到整个实验过场对自己整个人生都有所影响,有所回报,这样才能使整个过程更加的有意义,也使自己的人生更加的充实。在 此实验当中,在克服重重困难的同时也使我看到了电子学习的乐趣,为以后的学习工作打下了坚实的基础,为以后的工作与学习赢得 了必要的信心与决心。 总的说来,这次课程设计还是比较顺利的。只是在测试阶段遇到一点问题,其他阶段还是完全符合预定计划的,并没有因为什么问 题而耽误实验进程。 这次课程设计,虽然短暂。但却是我们第一次的自主合作的设计电路。以前书本上的内容第一次完完全全的在实际中实现。在设计过 程中,遇到了书本中不曾学到的情况。
EDA 课程设计汽车尾灯控制器

测试方法:使用专业测试 设备进行测量
评估标准:符合国家标准 和行业规范
调试方法:根据测试结果 进行参数调整和优化
调试目标:达到最佳性能 和稳定性
实际应用的故障排除与维护
故障现象:尾灯不亮或闪烁异常 故障原因:线路故障、灯泡损坏、控制器故障等 故障排除:检查线路、更换灯泡、检查控制器等 维护方法:定期检查、清洁、更换老化部件等
03
EDA工具的使用
EDA工具介绍
EDA工具:电子设计自动化工具,用于电路设计和仿真
主要功能:电路设计、仿真、验证、优化等
常用EDA工具:Cadence、Mentor Graphics、Synopsys等 EDA工具在汽车尾灯控制器设计中的应用:电路设计、仿真、验证 等
EDA工具的基本操作
添加标题
信号输入模块:接收来自汽车其他系统 的信号
保护模块:保护电路免受过压、过流 等异常情况的影响
汽车尾灯控制器的设计要求
安全性:确保尾灯在紧急情况下能够及时亮起,提醒后车注意 稳定性:控制器应具备良好的稳定性,避免因故障导致尾灯无法正常工作 节能性:控制器应具备节能功能,降低汽车能耗 美观性:尾灯控制器的设计应与汽车整体设计风格相协调,美观大方
题所在并提出改进措施
07
汽车尾灯控制器的 实际应用与调试
实际应用的电路连接与调试
汽车尾灯控制器的电路连接:包括电源、地线、信号线等 汽车尾灯控制器的调试:包括电压、电流、信号等参数的测量和调整 汽车尾灯控制器的实际应用:包括尾灯的亮度、闪烁频率、颜色等参数的控制 汽车尾灯控制器的故障诊断与排除:包括故障现象、原因分析、解决方法等
元器件的选择与放置
电阻:选择合适的阻值和功率,用于限 流和分压
集成电路:选择合适的型号和功能, 用于实现特定的控制功能
汽车尾灯控制器设计

电路CAD课程设计报告设计题目:汽车尾灯控制器设计专业班级:学号:学生姓名:同组学生:汽车尾灯控制器设计摘要本课题介绍了一种简便的汽车尾灯控制器的设计方法,本设计主要解决如何更加灵活的利用汽车尾灯控制器控制左转、右转和急刹车等信息。
通过设计该电路,熟悉模拟电路、数字电路与逻辑设计等相关知识。
设计思路包括:设计汽车尾灯控制电路,以移位寄存器为中心的译码显示电路,时序信号控制电路。
本电路以发光二极管为显示电路的,汽车尾灯是其运行方式的最直接表示方式,令行人或其他车辆清晰明白它将要发生的动态变化,从而避免交通事故的发生,设计此电路要求应严格符合交通规则,尾灯闪亮或熄灭要准确。
汽车尾部左右两侧各三只尾灯,汽车正常行驶时,指示灯全灭;左转弯时,左侧三个尾灯以此由左至右闪亮;右转弯时,右侧三个尾灯依次由左至右闪亮;汽车刹车时,所有尾灯同时闪亮。
AbstractThis topic describes a simple method of car taillights controller design, the design of the main solution to a more flexible controller for vehicle tail lights, turn left, turn right and slam the brakes and other information. Through the design of the circuit, familiar with analog circuits, digital circuits and logic design and other related knowledge. Design ideas include: design a car tail light control circuit, the shift register as the center of the decoding display circuit, the timing signal control circuit.The circuit for the light-emitting diode display circuit, the car running the way its tail is the most direct representation, so that pedestrians or other vehicles will clearly understand the dynamic changes to occur in order to avoid traffic accidents, the design requirements should be in strict conformity with this circuit Traffic rules, taillights flashing on or off must be accurate. Rear of the car left and right sides of the three tail lights, car normal driving, the light body; turn left, the left rear as the three flashing from left to right; turn right, turn right three from the left tail light To the right shining; car brakes, all the while flashing taillights.目录摘要 (1)一、设计任务要求 (4)二、设计方案与论证 (4)三、单元电路设计 (4)以移位寄存器为中心的译码显示电路 (4)时钟信号源电路 (6)四、总原理图及元器件清单 (8)总原理图 (8)系统仿真结果(左转图) (9)系统仿真结果(右转图) (9)系统仿真结果(刹车图) (10)基于Protel99SE的电路图 (10)元件清单 (11)五、结论与心得 (11)六、参考文献 (12)一、设计任务要求1、汽车尾部左右两侧各三只尾灯,汽车正常行驶时,指示灯全灭。
汽车LED尾灯控制器的设计

汽车LED尾灯控制器的设计*名:**学号:***********年级:三班级: 1专业:通信工程指导老师:***基于51单片机对汽车LED尾灯控制器的设计摘要本次论文主要利用AT89S52单片机模拟汽车尾灯进行智能控制的控制器,用8个LED灯模拟汽车尾灯,6个独立按键分别对应了右转、左转、危险警示、夜间模式切换、检查信号、刹车不同的状态,在实际设计模拟电路中,我加入了74HC595芯片,减少了使用51单片机的I/0口的使用,在复杂的电路中,这是一种很好的方式实现一种芯片控制多个不同电路的优点。
在实际设计模拟汽车尾灯控制电路中,了解了LED驱动电路特性,提出相应解决方案,进行可靠性的设计。
在这次设计模拟汽车尾灯控制电路,能很好的综合运用我们在课程中学习到的51单片机的功能与运用,还有C语言编程,模拟电子电路基础,以及数字电路基础,在实际应用中,有许多种方法设计汽车尾灯的控制,在本次设计模拟电路中,我用的是AT89S52单片机作为整个电路的设计核心来控制整个电路的模拟功能,整个电路变的简单、直观,制作方便,而且容易操作,51单片机可反复擦写,性能可靠等优点。
关键词:AT89S52、74HC595、 LED灯、汽车尾灯abstractIn this paper,Simulation this paper mainly use AT89S52 car taillight controller of intelligent control, with eight car tail lights, LED lights simulation six independent keys corresponding to turn right, turn left, risk warning, night mode, check the switch signal, brake different state, in the actual design analog circuits, I joined the 74 hc595 are needed chip, reduce the use of 51 single-chip microcomputer I / 0 interface to use, in a complex circuit, it is a good way to realize the advantages of a different circuit chip control. In the actual design automobile tail light control circuit simulation, know the LED driver circuit characteristics, put forward the corresponding solution, the reliability design. Simulation in the design automobile tail light control circuit, can be a very good combination of we learned in the course of function and use of 51 single-chip microcomputer and the C language programming, analog electronic circuit, and digital circuit basis, in practice, there are many ways of design automobile tail light control, in the analog circuit design, I am using AT89S52 as the core to control circuit design of the circuit simulation function,the whole circuit is simple and intuitive, and convenient, and easy to operate, 51 single-chip microcomputer can wipe again and again, the advantages of reliable performance.Keywords: AT89S52, 74 hc595 are needed, LED lights, car tail lights课题的研究背景与意义汽车灯光简介汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1、Proteus简介1.1 概述Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PC B设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、H C11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
1.2 具有四大功能模块:1.2.1 智能原理图设计(ISIS)丰富的器件库:超过27000种元器件,可方便地创建新元件;智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件;智能化的连线功能:自动连线功能使连接导线简单快捷,大大缩短绘图时间;支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰;可输出高质量图纸:通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
1.2.2 完善的电路仿真功能(Prospice)Prospice混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真;超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件;多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav 文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入;丰富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等;生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动;高级图形仿真功能(ASF):基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析;1.2.3 独特的单片机协同仿真功能(VSM)支持主流的CPU类型:如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU类型随着版本升级还在继续增加,如即将支持CORTEX、DSP处理器;支持通用外设模型:如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等,其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信;实时仿真:支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP 仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真;编译及调试:支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、AVR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试;1.2.4 实用的PCB设计平台原理图到PCB的快速通道:原理图设计完成后,一键便可进入ARES的PCB 设计环境,实现从概念到产品的完整设计;先进的自动布局/布线功能:支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理;完整的PCB设计功能:最多可设计16个铜箔层,2个丝印层,4个机械层(含板边),灵活的布线策略供用户设置,自动设计规则检查,3D 可视化预览;多种输出格式的支持:可以输出多种格式文件,包括Gerber文件的导入或导出,便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工。
1.3 Proteus提供丰富的功能模块1.3.1 Proteus可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。
1.3.2 Proteus可提供的仿真仪表资源:示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI 调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。
理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。
1.3.3 其他功能除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。
这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。
这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。
1.3.4 Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。
这些测试信号包括模拟信号和数字信号。
2、设计要求与思路2.1 设计目的与要求设计目的:设计一个汽车尾灯控制器,实现对汽车尾灯状态的控制。
设计要求:在汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(假定用发光二极管模拟),根据汽车运行的状况,指示灯需具有四种不同的状态:①汽车正向行驶时,左右两侧的指示灯处于熄灭状态。
②汽车向右转弯行驶时,右侧的三个指示灯按右循环顺序点亮③汽车向左转弯行驶时,左侧的三个指示灯按左循环顺序点亮④汽车临时刹车时,左右两侧指示灯处于同时闪烁状态2.2 设计思路与构想总体设计思路与构想:初步确定本次设计实验分为三个步骤进行:第一步设计出秒脉冲电路,第二步设计三进制电路,第三步控制开关的状态组合。
2.2.1汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式,需设置2个状态控制变量。
假定用开关K1和K0进行显示模式控制,可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系,如表2.1所示。
表2.1汽车尾灯和汽车运行状态2.2.2汽车尾灯控制器功能描述在汽车左右转弯行驶时由于3个指示灯被循环顺序点亮,所以可用一个三进制计数器的状态控制译码器电路顺序输出高电平,按要求顺序点亮3个指示灯。
设三进制计数器的状态用Q1和Q0表示,可得出描述指示灯D1、D2、D3、D4、D5、D6与开关控制变量K1、K0,计数器的状态Q1、Q0以及时钟脉冲CP之间关系的功能表如表2.2所示(表中指示灯的状态“1”表示点亮,“0”表示熄灭)。
表2.2汽车尾灯控制器功能表控制变量计数器状态汽车尾灯K1 K0 Q1 Q0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 0 0 d d 0 0 0 0 0 00 1 0110 0 10 1 01 0 00 0 00 0 00 0 01 0 0110 0 00 0 00 0 01 0 00 1 00 0 11 1 d d cp cp cp cp cp cp根据以上设计分析与功能描述,可以得出汽车尾灯控制器的结构框图,如下图所示。
结合以上设计分析与功能描述,在原假设设计思路和构想上,可得出汽车尾灯控制器的结构框图。
整个电路可由秒脉冲电路、开关控制电路、三进制电路、译码与显示驱动电路、尾灯状态显示5部分组成。
3、单元电路设计3.1 秒脉冲电路的设计3.1.1方案一:石英晶体振荡器:此电路的振荡频率仅取决于石英晶体的串联谐振频率fs,而与电路中的R、C的值无关。
所以此电路能够得到频率稳定性极高的脉冲波形,它的缺点就是频率不能调节,而且频带窄,不能用于宽带滤波。
此电路非常适合秒脉冲发生器的设计,但由于尽量和课堂知识联系起来,所以没有采用此电路。
3.1.2方案二:由555定时器构成的多谐振荡器:由555定时器构成的多谐振荡器。
555定时器的管脚图如图3.1所示。
由于555定时器内部的比较器灵敏度高,输出驱动电流大,功能灵活,而且采用差分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。
所以由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定,不易受干扰。
因此采用此方案。
图3.1 555定时器的引脚图图3.1 555定时器的引脚图由于本次实验对脉冲的要求不高,同时根据实验要求,只要设计出一个频率为1Hz的秒脉冲即可。
此时采用简单的由555构成的多谐振荡器,电路原理如图3.2所示。
图3.2用NE555制作脉冲发生器的原理图图3.2.1 产生脉冲波形图3.2 开关控制电路的设计设译码器与显示驱动电路的使能控制信号为G和F(U4的5端),G与译码器74LS138的使能输入端G1相连接,F与显示驱动电路中与非门的一个输入端相连接。
由总体逻辑功能可知,G和F与开关控制变量,K1、K0以及时钟脉冲CP之间的关系如表3.1所示。
表3.1使能控制信号与开关控制变量、时钟脉冲的关系开关控制时钟脉冲使能控制信号电路工作状态K1 K0 CP E F0 0 d 0 0汽车正常行驶(此时译码器不工作,译码器输出全部为高,显示驱动电路中的与非门输出均为低,反相器输出均为高,尾灯全部熄灭)0 1 d 1 1 汽车右转弯行驶(此时译码器在计数器控制下工作,显示驱动电路中的与非门输出取决于译码器输出,右侧尾灯D1、D2、D3在译码器输出作用下顺序循环点亮)1 0 d 1 1 汽车左转弯行驶(此时译码器在计数器控制下工作,显示驱动电路中的与非门输出取决于译码器输出,左侧尾灯D4、D5、D6在译码器输出作用下顺序循环点亮)1 1 cp 0 cp 汽车临时刹车(此时译码器不工作,译码器输出全部为高,时钟脉冲cp通过显示驱动电路中的与非门作用到反相器输出端,使左右两侧的指示灯在时钟脉冲cp作用下同时闪烁)根据G和F的逻辑表达式可画出开关控制电路。
如图3.3所示图3.3开关控制电路3.3 三进制计数器电路的设计三进制计数器的状态表如表3.2所示。
表3.2三进制计数器的状态表现态次态Q1 Q0 Q1 Q00 0 0 10 1 1 01 0 0 01 1 清零3.3.1方案一:由J-K触发器构成的三进制计数器;由于电路中只需采用一片双J-K触发器74LS76芯片即可(7476芯片引脚图如图3.7所示),因此电路结构简单,成本低,所以选用此方案。
3.3.2方案二:由D触发器构成的三进制计数器:两个D触发器可由一片双D触发器74LS74芯片实现,以及74LS00与非门和74LS04非门来实现此电路。