汽车尾灯控制电路的设计

课程设计说明书

课程设计名称：数字逻辑课程设计

课程设计题目：汽车尾灯控制电路设计

学院名称：信息工程学院

专业：计算机科学与技术班级：xxx

学号：xxx 姓名：xxx

评分：教师：

20 12 年xx 月xx 日

数字逻辑课程设计任务书

20 11 －20 12 学年第二学期第18 周－19 周

注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要

课程设计作为数字逻辑课程的重要组成部分，目的是使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，锻炼我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。通过设计，一方面可以巩固我们的理论知识，另一方面也可以提高我们考虑问题的全面性，将理论知识上升到一个实践的阶段。设计是工科学生必须面对的重要课题，经历这个过程才能真切感受到工科的魅力，拉近与生产的距离。

本文介绍了一种通过TTL系列产品设计模拟汽车尾灯工作情况电路的方法，主要阐述了如何通过555系列来制作脉冲产生器，如何利用J-K触发器改制三进制的计数器和译码器的使用等一系列方法。实验通过发光二极管模拟汽车尾灯来实现汽车在行驶时候的四种情况：正常行驶，临时刹车，左拐弯，右拐弯。

关键词：汽车尾灯，脉冲，计数器，译码器，刹车，转向

目录

前言 (4)

1、设计内容及要求 (5)

2、设计方案分析 (5)

3、设计方案规划及设计 (5)

3.1 设计思路及流程 (5)

3.2 单元电路设计 (7)

3.2.1 秒脉冲电路的设计 (7)

3.2.2 开关控制电路的设计 (7)

3.2.3 三进制计数器 (8)

3.2.4 译码、显示驱动电路 (9)

4、性能测试与仿真 (11)

4.1 NI Multisim10的简单介绍 (11)

4.2利用NI Multisim10进行测试与仿真 (11)

5、结论 (13)

6、参考文献 (13)

附录I：总电路图 (14)

附录II: 元件清单 (15)

前言

伴随着我国汽车行业的发展、汽车进口关税的减低和人均收入的持续增加，私家车的普及率愈来愈高，汽车持有量也愈来愈多。汽车维修业的发展空间将进一步扩大，已经成为我国一个新兴的“朝阳行业”，随着国内汽车行业的飞速发展，汽车作为现代交通工具已大量进入人们的生活，随着电子技术的发展，对于汽车的控制电路，也已从过去的全人工开关控制发展到了智能化控制。在夜晚或因天气原因能见度不高的时候，人们对汽车安全行驶要求很高．汽车尾灯控制系统给大家带来了方便。汽车尾灯控制器是随汽车智能化技术的发展而迅速发展起来的，汽车尾灯一般是用基于微处器的硬件电路结构构成，正因为硬件电路的局限性，不能随意的更改电路的功能和性能，且可靠性得不到保证，因此对汽车尾灯控制系统的发展带来一定的局限性，难以满足现代汽车的智能化发展，而本课题可解决此问题。

本设计主要由四部分组成，包括按键电路，LED灯电路，信号发生电路，译码电路。汽车的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。设计次电路要求严格符合交通规则，尾灯闪亮或熄灭准确，才不会让行人或其他车辆产生误解。

1.设计内容及要求

本次设计的任务是设计、制作一个汽车尾灯显示的电路。

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. 当汽车正常行驶时，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. 当临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。

5. 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。按设计要求画出电路原理图，并阐

述其基本原理；元器件及参数选择；电路仿真与调试。

2.设计方案分析

通过把脉冲电路、开关控制电路、三进制电路、译码与显示驱动电路等模块组合来实现。首先，通过555定时器构成的多谐振荡器产生脉冲信号，该脉冲信号用于提供给双J-K 触发器构成的三进制计数器和开关控制电路中的三输入与非门的输入信号。其次，双J-K 触发器构成的三进制计数器用于产生00、01、10的循环信号，此信号提供左转、右转的原始信号。最后，左转、右转的原始信号通过6个与非门以及7410提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯上。得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。

3.设计方案规划及设计

3.1设计思路及流程

设计一个汽车尾灯控制电路，用6个发光二极管模拟汽车尾灯，即左尾灯（L1-L3）3个发光二极管；右尾灯（D1-D3）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。

D D D D D D D D D

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

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。

根据不同的状态，绘制汽车尾灯和汽车运行状态表如表3.1所示。

设左转弯按键为S0，右转弯按键为S1。

程序流程图

3.2 单元电路设计

3.2.1三进制计数器

汽车左或右转弯时由于是三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求电路，由此得出在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件的关系，即逻辑功能表：（0表示灯灭，1表示灯亮）

表3.2三进制计数器功能表

开关控制

S 0 S

1

三进制计数器

Q

1

Q

六个指示灯

1 2 3 4 5 6

0 0 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0

0 1

1 0

1 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0

1 0 0 0

0 1

1 1

0 0 0 1 0 0

0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 1

1 1 cp cp cp cp cp cp

此计数器由74LS163芯片主要构成，74LS163计数功能简介：其计数是同步的，靠

CP同时加在四个触发器上而实现的，当CTp和CTt均为高电平时，在CP上升沿作用下Q

0-Q

3

同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。对于74LS163，只有当CP为高电平时CTp和CTt才允许高至低电平的跳变，而与CP无关。74LS163的引脚图及真值表：

表3.3 74LS163真值表

图3.6 74LS163引脚图