汽车尾灯控制器设计(数字逻辑课程设计)

齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩

课程名称数字逻辑指导教师

院（系）信息学院专业班级

学生姓名仅作参考学号不谢设计日期 2014.7.2 课程设计题目汽车尾灯控制器设计

一、课程设计目的与任务

课程设计的目的：通过课程设计让学生进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；提高学生的综合运用所学的理论知识，独立分析和解决问题的能力；让学生初步掌握对电子线路安装与调试等。

设计任务：设计一个汽车尾灯显示控制，实现对汽车尾灯状态的控制。

二、课程设计内容

1本设计题目的主要内容

本设计主要是用中、小规模集成电路设计一个汽车尾灯显示控制。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。

使用Multisim 2000进行仿真设计。

汽车尾灯显示控制的构成：

（1）模式控制电路

（2）三进制计数器

（3）译码与显示驱动电路

（4）尾灯状态显示电路

2基本要求

（1）要求电路简单可靠，仿真结果基本正确。

（2）满足基本的设计要求，基本功能能够实现。

（3）提交课程设计报告。

3设计思想与总体构架

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，如表所示。

表汽车尾灯和汽车运行状态（“0”表示开关打开，“1”表示开关合上）

开关控制汽车运行状

态6个发光二极管

K1K0D1 D2 D3D4 D5 D6

1 1 正常运行灯灭灯灭

1 0 右转弯

按D1、D2、D3

顺序循环点亮

灯灭

0 1 左转弯灯灭

按D4、D5、D6顺序

循环点亮

0 0 临时刹车所有尾灯同时按cp闪烁

该电路主要有三方面的要求，一时脉冲，二是汽车的行驶状态要与汽车尾灯的显示要对应，三是汽车尾灯的循环变亮。脉冲使用555定时器构成的多谐振荡器，通过译码电路和开关控制电路实现汽车尾灯与汽车行驶状态的对应，使用3进制计数器实现汽车尾灯的循环。

总体框架：

4工作原理

首先，通过555定时器构成的多谐振荡器产生频率为2Hz的脉冲信号，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，作为译码器的输入信号，由于译码器是三个输入端，最高位C接K1，当K1闭合式，C=0，为低电平，前三个发光二极管可以被点亮；当K1打开时，C=1，为高点电平，后三个发光二极管可以被点亮。译码器的使能输入端S2=S3=0才能使译码器工作，同时当S1（G）=0时，输出端均为高电平，发光二极管不亮；当S1（G）=1时，译码器能正常输出，能产生低电平使发光二极管点亮。

最后，由开关控制部分的K1和K0来控制给出左转、右转的原始信号。当K1=K2=1，开关都闭合时，G=0，译码器输出端均为高电平，同时A=1，发光二极管都不亮；当K1=1，K0=0时，即K1闭合，K0打开，C=0，G=1，A=1，前三个发光二极管依次点亮；同理当K1=0，K0=1，后三个发光二极管依次点亮。当K1=K0=0，G=0，A=ap，六个发光二极管按ap闪烁。

5芯片连接电路图设计

（1）三进制计数器

现态次态

Q1Q2Q1n+1Q2n+1

0 0 0 1

0 1 1 0

1 0 0 0

1 1 d d

齐鲁工业大学课程设计专用纸（附页） (2)秒脉冲电路的设计

用LM555制作脉冲发生器的原理图

周期：T=(R1+2R2)CIn2=0.7(R1+2R2)C

(3)译码显示驱动电路

齐鲁工业大学课程设计专用纸（附页）

(4)译码显示驱动电路

电路通过控制开关A、D的断开和闭合，实现正常行驶、左转弯、右转弯、刹车四种状态。

AD置为0 0状态时，表示汽车处于正常运行状态。

AD置为0 1状态时，表示汽车处于右转弯的状态。

AD置为1 0状态时，表示汽车处于左转弯的状态。

AD置为1 1状态时，表示汽车处于刹车的状态。

（5）电路仿真总电路图

齐鲁工业大学课程设计专用纸（附页）6设计总结

通过这次课程设计，我收获很大，但在独立设计过程中也遇到了许多问题，一是脉冲问题，这次设计用到了一个新的脉冲方法，而这个方法的脉冲频率和原理我不是很明白；二是电阻的使用问题，我只是参照教材链接的电阻，但由于电路基础知识不好，并不是很明白他的作用。

这次的课程设计使我更加懂得了坚持和耐心的重要性。在遇到问题的时候，不焦不躁，沉下心来，发现问题，一步步解决它。同时我更加知道了基础知识的重要性，基础知识不好，如无源之水，解决问题时缩手缩脚。以后一定要注重基础知识的学习，复杂的东西学过之后可能会忘记，但他不会，它可能展现不了你的才华，但它可能决定你能拥有多少才华。

这门课程已经结束了，自己收获很多，感觉自己变得越来越理性了，做事爱推理、分析了，人有点偏执了。理科男都会这样吗？会失去感性的东西吗？

三、主要参考资料

[1] 欧阳星明.《数字逻辑》.华中科技大学出版社. 2005年3月