西电数电大作业

题目：汽车尾灯控制电路

与流水灯

授课老师：孙万蓉

学院：电子工程学院

专业：电子信息工程

学生姓名：XXXX

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学 号： XXXXXX

一、汽车尾灯控制电路

1、设计任务

◆ 设计一个汽车灯控制电路，汽车部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)，当在

汽车正常运行时指示灯全灭；

◆ 在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮（R 1→R 1R 2→R 1R 2R 3→全灭→R 1）时间间

隔0.5S （采用一个2HZ 的方波源）；

◆ 在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮（L 1→L 1L 2→L 1L 2L 3→全灭→L 1）； ◆ 在临时刹车或者检测尾灯是否正常时，所有指示灯同时点亮（R 1R 2R 3 L 1L 2L 3点亮）； ◆ 当汽车后退的时候所有灯循环点亮；

◆ 当晚上行车的时候汽车灯的最下一个灯一直点亮。

2、设计思路

由于汽车左转弯、右转弯、刹车、倒车、晚上行车时，所有灯点亮的次序和是否点亮是

不同的，所以用74LS138译码器对输入的信号进行译码，从而得到一个低电平输出，再由这个低电平控制一个计数器74LS160，计数器输出为高电平时就点亮不同的尾灯（这里用发光二极管模拟），从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与给定条件间的关系，可得到如下逻辑功能表：

汽车尾灯和汽车运行状态表

开关控制 汽车运行状态 右转尾灯 左转尾灯 S0 S 1 S 2 R 1R 2R 3 L 1L

2L 3 0 0 0 正常运行 灯灭 灯灭

0 0 1 左转弯 灯灭

按L 1L 2L 3顺序循环点亮

0 1 0 右转弯 按R 1R 2R 3顺序循环点亮

灯灭

0 1 1 临时刹车/检测

所有尾灯同时点亮 1 0 0 倒车 所有尾灯按照转弯次序点亮

1 0 1

晚上行车时

R 3 ，L 3一直点亮

3、选用仪器

74LS138译码器、计数器74LS160、555多谐振荡器

4、电路分部设计

◆ 时钟信号源（CLK ）

①．设计说明：

由于汽车灯是的点亮是给人的不同的信息及该车将要发生的动作，所以汽车的灯在

闪烁的时候不能超过一定的频率，但是频率也不能太小，所以我们在设计的时候是采用的555定时器设计的一个脉冲产生源，占空比约为50%，它产生的频率f 约为2HZ 。然后通过计数器就能控制汽车灯在循环点亮的时候时间间隔约为0.5S ，这样就能让人很清楚的明白该汽车的动作以采取相应的动作

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从而避免交通事故的发生。

②．设计计算公式（对应右图）：

高电平时间： C R R t ph

)(7.021+= 低电平时间：

C R t

pl

27.0=

占 空 比： R

R R

t t

t pl

ph

ph

D 22

1

2+=

+=

③．设计最后图形如右图所示： 高电平时间 t

ph

=250.0ms

低电平时间

t

pl

=213.9ms

占 空 比 D=53.8% 频 率 f=2.158

④.仿真波形以及连接图形：

其中端口3为输出端，使用的时候只要将端口3接到CLK 端即可。

仿真结果如下所示：

分析：

根据右图分析结果，与预期结果一直，故设计正确。

◆主电路设计：

①．思路说明：

实现的主要功能是通过开关控制从而实现汽车尾灯的点亮方式。根据表1具体实现如下：

✧当S2 S1 S0 =000时候汽车处于正常行驶，尾灯完全处于熄灭状态，所以通过74138译码

后为“11111110”不做任何处理。

✧当S2 S1 S0 =001时候汽车左转，所以汽车尾灯的左面3个灯按照L1→L1L2→L1L2L3→全

灭→L1……顺序循环点亮，具体实现是通过74138对“001”译码为“11111101”然后通过译码后的低电平Y1通过一个非门控制计数器74160的ENT和ENP端开始计数，从而控制灯的点亮方式，计数范围为0000（全灭）→0001（L1点亮）→0010（L1L2点亮）→0011（L1L2L3点亮）→0100（异步清零）→0000……循环计数就实现了循环点亮的这个过程。由于记数脉冲是由555定时器产生的频率约为2HZ方波，所以循环点亮这个过程所需要的时间约为0.5S*4。

✧当S2 S1 S0 =010时候汽车右转，所以汽车尾灯右面3个灯按照R1→R1R2→R1R2R3→全灭→

R1……顺序循环点亮，具体实现是通过74138对“010”译码为“11111011”然后通过译码后的低电平Y2通过一个非门控制计数器74160的ENT和ENP端开始计数，从而控制灯的点亮方式，计数范围为0000（全灭）→0001（R1点亮）→0010（R1R2点亮）→0011（R1R2R3点亮）→0100（异步清零）→0000……循环计数就实现了循环点亮的这个过程。

由于记数脉冲是由555定时器产生的频率约为2HZ方波，所以循环点亮这个过程所需要的时间约为0.5S*4。

✧当S2 S1 S0 =011时候汽车处于刹车状态或者处于检测汽车尾灯是否正常，所以汽车的

尾灯全亮，具体实现是通过74138对“011”译码为“11110111”然后通过译码后的低电平Y3通过一个非门直接控制所有的尾灯点亮。

✧当S2 S1 S0 =100时候汽车处于倒车状态，倒车的时候汽车所有的尾灯按照转弯时候的顺

序点亮灯。具体实现是通过74138对“100”译码为“11101111”，然后通过译码后的低

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