数字逻辑电路汽车尾灯课程设计

________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第1页《数字逻辑电路》课程设计报告实验室：EDA实验室年级：专业班姓名：学号：成绩：开课时间：2010至2011学年第1学期第16~17.5周报告写作日期：________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第2页目录第一章课程设计课题及要求…………………………..第二章总体设计方案…………………………………..第三章计数器电路设计………………………………..3.1计数器工作原理………………………….3.2计数器电路设计过程…………………….3.3计数器单元电路设计图………………….第四章汽车尾灯译码显示电路设计…………………..4.1显示驱动电路设计……………………….4.2译码电路工作原理和设计……………….4.3汽车尾灯译码显示电路设计图………….第五章控制电路设计…………………………………..5.1控制电路工作原理………………………..5.2控制电路设计图……………………………第六章总体电路软件仿真结果………………………….第七章总体电路仿真调试，下载验证………………….7.1Maxplus搭建电路图……………………..7.2编译结果……………………………………7.3仿真波形…………………………………..7.4选择硬件芯片和配置管脚………………..7.5下载调试，显示结果………………………第八章心得体会………………………………………….参考文献…………………………………………………..________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第3页第一章课程设计课题及要求课题：汽车尾灯控制电路是很常用的工作电路，在日常的生活中有着很广泛的应用。汽车行驶时，会出现正常行驶、左转弯、右转弯、刹车四种情况，针对这四种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示这四种状态。设计一个汽车尾灯控制电路，技术指标如下：假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管模拟）；汽车正常运行时指示灯全灭；汽车左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；汽车右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。第二章总体设计方案汽车尾灯控制电路主要由开关控制电路，三进制计数器，译码电路，显示、驱动电路构成。由于汽车左或右转弯时，三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。首先，设置两个可控制的开关，可产生00、01、10、11四种状态。________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第4页开关置为00状态时，表示汽车处于正常运行状态。开关置为01状态时，表示汽车处于右转弯的状态。开关置为10状态时，表示汽车处于左转弯的状态。开关置为11状态时，表示汽车处于刹车的状态。其次，设计电路实现所需达到功能。三进制计数器可用两片D触发器构成。译码电路可用3线—8线译码器74LS138和6个与非门构成。显示、驱动电路由6个发光二极管和6个反向器构成第三章计数器电路设计1.三进制计数器原理框图开关控制电路显示、驱动电路三进制计数器译码电路________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第5页2.汽车尾灯总体电路表开关控制三进制计数器六个指示灯S1S0Q1Q2ΛΛΛΛΛΛ00XX0000000100000100010000101000000100001000U2A74LS76D1J41Q15~1Q141K16~1CLR31CLK1~1PR2U2B74LS76D1J41Q15~1Q141K16~1CLR31CLK1~1PR2VCC5VVCC312AB________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第6页10010100001010000011XXCPCPCPCPCPCP第四章汽车尾灯译码显示电路设计1.时钟脉冲电路由555定时器构成的多谐振荡器电路如图3所示。28.86kR157.72kR210nFC10nFCf12VVsLM555CMTimerGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI208761CP________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第7页由555构成的多谐振荡器接通电源后，电容C被充电，Vc上升，当Vc上升到2/3Vcc时，触发器被复位，此时Vo为低电平，电容C通过R2和T放电，使Vc下降。当Vc下降到1/3Vcc时，触发器又被复位，Vo翻转为高电平。周期T为：T=(R1+2R2)Cln2≈0.7(R1+2R2)C这样，通过控制电容充放电时间，使多谐振荡器产生时钟信号。开关控制电路开关控制电路如图所示。VCC5VVCC5VJ1Key=AJ2Key=BR1200?R2200?U3A74LS136DU7B74LS00DU9B74LS00DU15B74LS04DU16A74LS10D011VCCVCC014131210DGCPC________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第8页电路通过控制开关A、B的断开和闭合，实现正常行驶、左转弯、右转弯、刹车四种状态。AB置为00状态时，表示汽车处于正常运行状态。AB置为01状态时，表示汽车处于右转弯的状态。AB置为10状态时，表示汽车处于左转弯的状态。AB置为11状态时，表示汽车处于刹车的状态。译码、显示驱动电路译码、显示驱动电路如图所示。译码、显示驱动电路第五章控制电路设计U174LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16~G2A4~G2B5VCC5VR3200R4200R5200R6200R7200R8200U4A74LS00DU5A74LS00DU6A74LS00DU7A74LS00DU8A74LS00DU9A74LS00DU10A74LS04DU11A74LS04DU12A74LS04DU13A74LS04DU14A74LS04DU15A74LS04DLED1LED2LED3LED4LED5LED6VCC28272625242322212019181716141312111098765430CＢAＧ________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第9页________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第10页________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第11页第六章总体电路软件仿真结果利用Multisim10进行测试和仿真。1.当汽车正常行驶时，AB置为00状态，指示灯全灭。图7正常行驶仿真结果2.当汽车左转弯时，AB置为10状态，左侧3个指示灯按LED1-LED2-LED3顺序循环点亮。________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第12页图8左转弯仿真结果3.当汽车右转弯时，开关置为01状态，右侧3个指示灯按LED4-LED5-LED6顺序循环点亮。________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第13页图9右转弯仿真结果4.当汽车刹车时，AB置为11状态，所有指示灯全部随着时钟信号闪烁。________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第14页第七章仿真波形________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第15页第八章心得体会________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第16页这次总的说来收获很大，但在独立设计过程中着实也遇到了不少困难。比如开始时不知用什么逻辑器件使输出实现循环，以使指示灯按一定的顺序依次点亮，后经过与同学的讨论最终使问题得到了解决，我想这也是最吸引我们的地方，当真正投入时才发现乐在其中。虽然一开始对软件不熟悉，刚进行上机设计时很不顺手，遇到不少麻烦，经过自己的学习和老师的指导，才完成了电路的设计并成功进行了仿真。但其中的过程让我体会到书本上的知识是做任何实践的基础，只有对基础知识了解透彻，才会在设计方面游刃有余，本次试验也锻炼了我的动手和设计的能力，对自己分析能力的提高有很大帮助。第九章参考文献[1]阎石主编．数字电子技术基础（第四版）．北京：高教出版社附：实拍仿真调试图________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第17页附：________________________________________汽车尾灯控制电路设计_____________________________________第18页