汽車尾燈課程設(shè)計---汽車尾燈控制器的設(shè)計與制作

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計</b></p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 工作單位： </p

2、><p>　　題 目: 汽車尾燈控制器的設(shè)計與制作 </p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　?。?）汽車尾部左右各三個燈；</p><p>　?。?）汽車正常行駛時全滅；</p><p>　　（3）左轉(zhuǎn)時左邊三

3、個燈循環(huán)點亮；</p><p>　?。?）右轉(zhuǎn)時右邊三個燈循環(huán)點亮；</p><p>　?。?）剎車時所有燈同時閃動。</p><p>　　要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)及要求；</b></p><p>&l

4、t;b>　　方案比較及認(rèn)證；</b></p><p>　　系統(tǒng)框圖，原理說明；</p><p>　　硬件原理，完整電路圖，采用器件的功能說明；</p><p>　　調(diào)試記錄及結(jié)果分析；</p><p>　　對成果的評價及改進方法；</p><p>　　總結(jié)（收獲及體會）；</p><

5、;p><b>　　參考資料；</b></p><p>　　附錄：器件表，芯片資料。</p><p><b>　　時間安排：</b></p><p>　　6月27日~6月30日：明確課題，收集資料，方案確定，仿真；</p><p>　　7月1日~7月4日：硬件電路制作與調(diào)試；</p>

6、<p>　　7月5日~7月8日；報告撰寫，交設(shè)計報告，答辯。</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><

7、;p>　　本課程設(shè)計主要介紹了一種簡便的汽車尾燈控制器的設(shè)計方法，主要解決如何更加靈活的利用汽以發(fā)車光二極管為顯示電路的尾燈控制器控制左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和急剎車等信息。通過設(shè)計該電路，熟悉模擬電路、數(shù)字電路、電路基礎(chǔ)和邏輯設(shè)計等相關(guān)知識。設(shè)計思路包括5個部分：脈沖電路的設(shè)計、開關(guān)控制電路的設(shè)計 、三進制計數(shù)器電路的設(shè)計、譯碼與顯示驅(qū)動電路的設(shè)計、尾燈狀態(tài)顯示電路的設(shè)計。</p><p>　　關(guān)鍵字：汽車 尾燈 譯碼

8、</p><p>　　汽車尾燈控制器的設(shè)計與制作</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　本次電工電子課程設(shè)計主要運用了數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)課程以及電路基礎(chǔ)課程部分的專業(yè)基礎(chǔ)知識，其中電子技術(shù)基礎(chǔ)與電路原理為我們電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生比較重要的課程，此次課程設(shè)計的目的是一方面使我們能夠進一步理解課程內(nèi)容，基本

9、掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的方法，增加集成電路應(yīng)用知識，培養(yǎng)我們的實際動手能力以及分析、解決問題的能力。另一方面也使我們更好地鞏固和加深對基礎(chǔ)知識的理解，學(xué)會設(shè)計中小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，獨立完成調(diào)試過程，增強我們理論聯(lián)系實際的能力，提高電路分析和設(shè)計能力，通過實踐引導(dǎo)我們在理論指導(dǎo)下有所創(chuàng)新，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實踐奠定堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次課程設(shè)計我們小組的題目是汽車尾燈控制器的設(shè)計與制作，需要完

10、成的任務(wù)是利用所學(xué)的電子技術(shù)課程和電路基本知識來設(shè)計4種狀態(tài)來控制汽車尾燈的4種狀態(tài)，電路雖然比較簡單，但還是具有一定的實踐指導(dǎo)意義。</p><p>　　本次課程設(shè)計還需要我們更加熟練的運用一些輔助設(shè)計軟件，如Altium designer（主要繪制電路原理圖）、AutoCAD（主要繪制原理框圖）、Proteus （主要用于電路仿真）、Word（主要用于論文的撰寫）,這次課程設(shè)計一方面可以加深我們的對專業(yè)知識的

11、理解和認(rèn)識，另一方面也可以提高我們考慮問題的全面性，將理論知識上升到一個實踐的階段。課程設(shè)計是我們工科學(xué)生面對的重要課題，經(jīng)歷這個過程才能真切感受到工科的魅力，拉近與實踐之間的距離。</p><p><b>　　2 設(shè)計內(nèi)容及要求</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計題目</b></p><p>　　題目：汽車尾

12、燈控制器的設(shè)計與制作 </p><p>　?。?）汽車尾部左右各三個燈；</p><p>　?。?）汽車正常行駛時全滅；</p><p>　?。?）左轉(zhuǎn)時左邊三個燈循環(huán)點亮；</p><p>　?。?）右轉(zhuǎn)時右邊三個燈循環(huán)點亮；</p><p>　?。?）剎

13、車時所有燈同時閃動。</p><p><b>　　2.2具體要求</b></p><p>　　（1）按照題目設(shè)計任務(wù)及要求；</p><p>　?。?）方案比較及認(rèn)證；</p><p>　　（3）系統(tǒng)框圖，原理說明；</p><p>　　（4）硬件原理，完整電路圖，采用器件的功能說明；</p

14、><p>　　（5）調(diào)試記錄及結(jié)果分析；</p><p>　?。?）對成果的評價及改進方法；</p><p>　?。?）總結(jié)（收獲及體會）；</p><p><b>　?。?）參考資料。</b></p><p><b>　　3 電路方案比較</b></p><

15、p>　　能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的電路方案的有多種選擇，這里主要用下面兩種方案比較選出最佳方案。</p><p>　　方案一：以138為譯碼電路，74LS76作為三進制計數(shù)電路的原理圖方案</p><p>　　電路方案如圖1所示。</p><p>　　方案二：以兩塊194移位寄存器作為電路的三進制計數(shù)與譯碼電路的電路</p><p>　　電路方案

16、如圖2所示。</p><p>　　圖1 方案一電路原理圖</p><p><b>　　方案比較：</b></p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　該部分電路主要由脈沖電路、開關(guān)控制電路 、三進制計數(shù)器電路、譯碼顯示驅(qū)動電路、尾燈狀態(tài)顯示電路來完成，脈沖電路由555定時器來完成

17、的多諧振蕩器電路來完成的脈沖電路；譯碼顯示電路采用的138譯碼顯示電路；用雙JK觸發(fā)器來設(shè)計三進制計數(shù)電路，來實現(xiàn)譯碼顯示電路的地址輸入。主要應(yīng)用的芯片有138，00，86，76，10，555，還有相應(yīng)型號的電容、電阻，電路連接相對比較簡單，采用的芯片都計較常見，價格也相對比較低廉，方案可行性較好。</p><p>　　圖2 方案二電路原理圖</p><p><b>　　方案二&

18、lt;/b></p><p>　　本方案是以移位寄存器為中心的譯碼顯示電路和時序信號控制電路組成，系統(tǒng)原理框圖如圖3所示。</p><p>　　圖3 方案二的汽車尾燈系統(tǒng)框圖 </p><p>　　首先通過時序信號產(chǎn)生器產(chǎn)生脈沖信號，該信號提供給74LS194和剎車時的輸入信號。74LS194有四個輸出端，接其中的三個001、010、

19、100的循環(huán)信號，此信號提供左右轉(zhuǎn)時的原始信號。對信號進行分析之后的信號通過或門，實現(xiàn)與剎車、檢查電鍵信號的指尖選擇，最終得到的信號即可輸出到指示燈，實現(xiàn)所需功能。該方案電路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，連接線路本著簡單的原則（線路越多產(chǎn)生的干擾越多，線路更加不穩(wěn)定）而且用到了不常用的74F126芯片。</p><p>　　綜合考慮到成本和線路的穩(wěn)定等因素本課程設(shè)計采用方案一。</p><p><b

20、>　　4 單元電路設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1功能描述</b></p><p>　　4.1.1汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運行狀態(tài)的關(guān)系 </p><p>　　為了區(qū)分汽車尾燈的4種不同的顯示模式，需設(shè)置2個狀態(tài)控制變量。假定用開關(guān)S1和S2進行顯示模式控制，可列出汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運行狀態(tài)的關(guān)系，如表1所示

21、。</p><p>　　表1 汽車尾燈和汽車運行狀態(tài)</p><p>　　4.1.2汽車尾燈控制器功能描述</p><p>　　在汽車左右轉(zhuǎn)彎行駛時由于3 個指示燈被循環(huán)順序點亮，可用一個三進制計數(shù)器的狀態(tài)控制譯碼器電路順序輸出高電平，按要求順序點亮3個指示燈。設(shè)三進制計數(shù)器的狀態(tài)用Q1和Q0表示，可得出描述指示燈D1、D2、D3、D4、D5、D6與開關(guān)控制變量S1

22、、S2。本電路可以通過一個異或門來實現(xiàn)當(dāng)兩個開關(guān)狀態(tài)不同的輸出，從而區(qū)分開左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)和正常行駛剎車汽車的兩種不同的狀態(tài)。</p><p>　　4.1.3繪圖相關(guān)軟件簡介</p><p>　　本次課程設(shè)計主要運用繪圖的軟件有Altium designer、CAD。其中Altium designer是2005年年底，Protel軟件的原廠商 Altium公 司推出了Protel系列的最新高端版本

23、Altium Designer 6.0。 Altium Designer 6.0，它是完全一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級設(shè)計解決方案。Altium Designer 是業(yè)界首例將設(shè)計流程、集成化 PCB 設(shè)計、可編程器件（如 FPGA）設(shè)計和基于處理器設(shè)計的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品，一種同時進行PCB和FPGA設(shè)計以及嵌入式設(shè)計的解決方案，具有將設(shè)計方案從概念轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品所需的全部功

24、能。 </p><p>　　這款最新高端版本Altium Designer 除了全面繼承包括99SE，Protel2004在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點以外，還增加了許多改進和很多高端功能。Altium Designer 6.0拓寬了板級設(shè)計的傳統(tǒng)界限，全面集成了FPGA設(shè)計功能和 SOPC設(shè)計實現(xiàn)功能，從而允許工程師能將系統(tǒng)設(shè)計中的FPGA與PCB設(shè)計以及嵌入式設(shè)計集成在一起。</p><

25、p>　　其中CAD計算機輔助設(shè)計指利用計算機及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作，簡稱CAD。在工程和產(chǎn)品設(shè)計中，計算機可以幫助設(shè)計人員擔(dān)負(fù)計算、信息存儲和制圖等項工作。在設(shè)計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計人員通常用草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成；由計算機自動產(chǎn)生的設(shè)計

26、結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設(shè)計人員及時對設(shè)計作出判斷和修改；利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作，CAD 能夠減輕設(shè)計人員的勞動，縮短設(shè)計周期和提高設(shè)計質(zhì)量。</p><p><b>　　4.2原理模塊圖</b></p><p>　　由原理可知電路設(shè)計可以具體分為五部分即脈沖電路、開關(guān)控制電路 、三進制計數(shù)器電路、譯碼

27、顯示驅(qū)動電路、尾燈狀態(tài)顯示電路。</p><p><b>　　圖4 電路原理框圖</b></p><p>　　其中由脈沖電路給三進制計數(shù)器提供計數(shù)脈沖，同時脈沖還通過開關(guān)控制電路為顯示電路在剎車狀態(tài)提供相應(yīng)的脈沖信號；三進制計數(shù)器能夠通過譯碼顯示電路來控制在左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)時候的連續(xù)點亮；開關(guān)電路有兩個開關(guān)組合成的四種狀態(tài)分別控制汽車的四種狀態(tài)。其中電路的原理框圖如圖4所示

28、。</p><p>　　4.2.1脈沖電路的設(shè)計</p><p>　　脈沖電路即為整個電路提供脈沖為1秒的連續(xù)脈沖電路。實現(xiàn)該單元電路有兩種常見的方案。一個是555定時器實現(xiàn)的多諧振蕩器，一種是運用石英晶體振蕩器來完成該部分電路設(shè)計。</p><p><b>　　方案比較：</b></p><p><b>　　

29、方案一：</b></p><p>　　此電路的振蕩頻率僅取決于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率，而與電路中的R、C的值無關(guān)。所以此電路能夠得到頻率穩(wěn)定性極高的脈沖波形，它的缺點就是頻率不能調(diào)節(jié)，而且頻帶窄，不能用于寬帶濾波。此電路非常適合秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計，但由于盡量和課堂知識聯(lián)系起來，所以沒有采用此電路。</p><p><b>　　方案二： </b><

30、/p><p>　　電路要產(chǎn)生1秒的脈沖作為電路的輸入脈沖，可用555定時器構(gòu)成的多諧振</p><p><b>　　圖5 脈沖電路</b></p><p>　　蕩器來實現(xiàn)，由于555定時器內(nèi)部的比較器靈敏度高，輸出驅(qū)動電流大，功能靈活，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度的影響很小。所以由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器的振蕩頻率穩(wěn)定，不

31、易受干擾。因此采用此方案。</p><p>　　綜合上述方案，脈沖電路設(shè)計電路如圖5所示（其中3接口輸出脈沖信號）</p><p><b>　　相關(guān)參數(shù)計算：</b></p><p>　　由于要產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖，其中555定時器組成的多諧振蕩器的過程分為充電過程和放電過程，其中放電過程有 ,充電過程有 ,周期，故根據(jù)電路要求計算<

32、/p><p>　　其中取f=1Hz,再考慮型號問題則取，合適。</p><p>　　4.2.2開關(guān)控制電路的設(shè)計</p><p>　　表2 開關(guān)電路狀態(tài)表</p><p>　　譯碼器與顯示驅(qū)動電路的使能控制信號為A和B，A與譯碼器74LS138的使能輸入端相連接，B與顯示驅(qū)動電路中與非門的一個輸入端相連接。由總體邏輯功能可知，A和B與開關(guān)控制變量

33、S1、S2之間的關(guān)系如表2所示。根據(jù)表2所示關(guān)系，可求出使能控制信號A和B的邏輯表達式為(其中有S=0時，表示開關(guān)斷路；S=1時，表示開關(guān)短路)</p><p><b>　　狀態(tài)分析：</b></p><p>　?。?）當(dāng)S1=0，S2=0時，表示汽車剎車狀態(tài)，由于S1=S2經(jīng)過異或門后輸出0，即A=0；使138芯片不能使能，同時由于S1、S2和CP接入三輸入與非門，

34、此種狀態(tài)下B=CP。</p><p>　?。?）當(dāng)S1=0，S2=1時，表示汽車左轉(zhuǎn)狀態(tài)，由于S1S2經(jīng)過異或門后輸出1，即A=1；使138芯片使能，同時B=1。</p><p>　?。?）當(dāng)S1=1，S2=0時，表示汽車右轉(zhuǎn)狀態(tài)，由于S1S2經(jīng)過異或門后輸出1，即A=1；使138芯片使能，同時B=1。</p><p>　?。?）當(dāng)S1=1，S2=1時，表示汽車正常

35、行駛狀態(tài)，由于S1=S2經(jīng)過異或門后輸出0，即A=0；使138芯片不能使能，同時B=0。</p><p>　　具體電路如圖6所示：</p><p><b>　　圖6 開關(guān)控制電路</b></p><p>　　4.2.3三進制計數(shù)器電路的設(shè)計</p><p>　　由于電路在左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的過程中有三種狀態(tài)需要轉(zhuǎn)換，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為三

36、位計數(shù)器的狀態(tài)變化，狀態(tài)變化表如表3所示</p><p>　　表3 三位計數(shù)器邏輯狀態(tài)表</p><p>　　表3得到初態(tài)與次態(tài)的關(guān)系如下圖。</p><p>　　能夠?qū)崿F(xiàn)上述邏輯功能可以有多種方案，其中取出兩種電路來相互比較，并且選擇最佳的設(shè)計方案，方案比較如下：</p><p>　　方案一：由74LS161芯片來實現(xiàn)該功能</p&g

37、t;<p>　　具體電路圖如圖7所示</p><p>　　圖7 161完成的三進制計數(shù)器</p><p>　　該161芯片在正常情況下為計數(shù)狀態(tài)，兩個輸出為Q0、Q1，其中Q0、Q1由00、01、10、11依次連續(xù)變化，其中電路中在出現(xiàn)11后，通過與非門向161清零端輸入一個0信號，從而使輸出端直接能夠直接清零（不需要在時鐘脈沖的作用下就能清零），其中結(jié)果顯現(xiàn)的為輸出依次是0

38、0，01，10，00，01……連續(xù)變化的三進制計數(shù)器。</p><p>　　方案二：由J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三進制計數(shù)器</p><p><b>　　具體電路如圖8所示</b></p><p>　　該電路采用JK觸發(fā)器來完成，在74LS76雙JK觸發(fā)器中需要滿足的條件為 ，K0=1；J1= Q0n，K1=1；即可完成相應(yīng)的邏輯功能</p>

39、;<p><b>　　兩種方案比較：</b></p><p>　　考慮到實際接線問題和成本問題方案二中電路只需采用一片雙J-K觸發(fā)器74LS76芯片完成，電路結(jié)構(gòu)簡單且成本低，而方案一需要兩塊芯片（74LS161和74LS00）,電路接線相對比較復(fù)雜，成本相對高些。所以選用方案二。</p><p>　　圖8 76完成的三進制計數(shù)器電路</p>

40、<p>　　4.2.4譯碼電路的設(shè)計 </p><p>　　譯碼電路的功能是：在開關(guān)控制電路的輸出和三進制計數(shù)器狀態(tài)的共同作用下，提供6個尾燈控制信號，當(dāng)譯碼驅(qū)動電路輸出的控制信號為有效電平時，相應(yīng)指示燈點亮。實現(xiàn)電路譯碼電路有多種方法，主要針對下面兩種電路方案進行分析</p><p>　　方案一:由74LS138實現(xiàn)該譯碼電路功能</p><p>

41、;　　譯碼電路可用74LS138芯片來完成（功能表如表4所示），其中只有滿足芯片S1，S2，S3分別為1、0、0時電路才能正常譯碼，在A2A1A0輸入信號作用下在相應(yīng)</p><p>　　表4 138芯片功能表</p><p>　　的輸出產(chǎn)生一個0信號（有效電平），否則8個輸出全部為高電平（無效電平）。可以設(shè)計一個電路在正常行駛與急剎車狀態(tài)下138芯片不使能，在左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)狀態(tài)下實現(xiàn)了138

42、芯片的使能輸出，則可以由開關(guān)控制電路中的一個開關(guān)來控制138芯片的使能端。</p><p><b>　　電路狀態(tài)分析:</b></p><p>　　在正常行駛時，由兩個開關(guān)作用后輸出低電平，并且作用在芯片74LS138的S1上，從而使芯片不能夠正常的譯碼，使6個燈全都不亮。</p><p>　　在急剎車的狀態(tài)下，同樣有兩個開關(guān)控制的相應(yīng)輸出為低

43、電平，使138不能正常譯碼，但是在控制電路中的三輸入與非門的作用下，6個燈在相應(yīng)的脈沖輸入的作用下，產(chǎn)生同時閃動的現(xiàn)象。</p><p>　　在左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的情況下，由一個開關(guān)控制138芯片的A2（選擇左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)），另外A1 A0分別接三進制計數(shù)器的兩個輸出，從而完成了138的地址輸入，同時兩個開關(guān)控制作用輸出高電平讓138使能，正常的產(chǎn)生計數(shù)效果。</p><p>　　具體電路連接如圖

44、9所示。</p><p>　　圖9 138芯片組成的譯碼顯示電路</p><p>　　方案二:以移位寄存器74LS194完成譯碼電路</p><p>　　該電路是以四位雙向移位寄存器74LS194為中心的譯碼顯示系統(tǒng)，其中74LS194的功能表如表5所示。</p><p>　　表5 74LS194芯片的功能表</p><p

45、>　　移位寄存器可以將寄存的數(shù)據(jù)向左或向右移動。要實現(xiàn)移位寄存器的右移功能，需要把左面一位觸發(fā)器的輸出端接到右面的一位觸發(fā)器的輸入端，滿足Di=Qi-1的連接關(guān)系，左移應(yīng)把右面的一位寄存器的輸出端連接到左面一位觸發(fā)器的輸入端Di=Qi+1。</p><p>　　具體連接電路中需要兩塊74LS194芯片的組成，在圖10的電路中在保持S0=0，</p><p>　　圖10 74LS194

46、芯片組成的譯碼顯示電路</p><p>　　S1=1時電路保持左移狀態(tài)，SL=1，故電路從QD依次向左移位知道QA=1此時立即輸入到清零端，是狀態(tài)回到全0狀態(tài)，故可以實現(xiàn)電路的三個輸出QB、QC、QD連續(xù)的輸出1（即為001，010，100三種情況的不斷跳變），從而使指示燈連續(xù)的被點亮。</p><p><b>　　方案比較：</b></p><p

47、>　　從成本和線路連接簡便程度來考慮，方案一只需要一塊138的芯片，電路簡單，而相比之下方案二電路復(fù)雜，成本高，故采用方案一。</p><p>　　4.2.5尾燈顯示電路設(shè)計   </p><p>　　尾燈狀態(tài)顯示電路可由6個發(fā)光二極管（為了注意區(qū)分使效果更加明顯，兩邊可以采用可以三種不同顏色的燈），圖中，當(dāng)6個與非門的輸出為高電平時，相應(yīng)發(fā)光二極管被點

48、亮。</p><p><b>　　電路原理分析：</b></p><p>　　(1)當(dāng)電路為左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)時，譯碼電路正常工作輸出一個低電平，使其通過與非門后電路輸出為一個高電平，此時二極管發(fā)出光亮。</p><p>　　(2)當(dāng)電路為剎車狀態(tài)時，開關(guān)電路輸出的一個連續(xù)脈沖信號，也使6個與非門輸出為高低電平連續(xù)變化，從而讓二極管連續(xù)的閃動。<

49、;/p><p>　　(3)當(dāng)電路為正常行駛，開關(guān)電路輸出的為高電平（三輸入與非門被“鎖”?。?，同時使6個與非門電路輸出為低電平。</p><p>　　具體電路如圖11所示。</p><p><b>　　圖11 尾燈電路</b></p><p><b>　　5 仿真</b></p><

50、p>　　5.1仿真軟件介紹 </p><p>　　此次課程設(shè)計主要采用的是Proteus仿真軟件進行的電路仿真，Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿

51、真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。</p>

52、<p>　　5.2仿真結(jié)果及分析</p><p>　　仿真電路如圖12所示。</p><p><b>　　圖12 仿真電路圖</b></p><p><b>　　仿真結(jié)果分析如下：</b></p><p>　　開關(guān)S1接通、S2接通，D1到D6 六盞燈全都不亮；</p>

53、<p>　　開關(guān)S1斷開、S2接通，D1、D2、D3都不亮，D4、D5、D6連續(xù)的點亮；</p><p>　　開關(guān)S1接通、S2斷開，D1、D2、D3連續(xù)的點亮，D4、D5、D6都不亮； </p><p>　　開關(guān)S1斷開、S2斷開，D1到D6 六盞燈全部連續(xù)的閃動。</p><p>　　由仿真結(jié)果可以分析出來，設(shè)計的電路基本完成題目要求，可以分析得到電路

54、基本達到了題目的要求狀態(tài)（1）（2）（3）（4）分別是題目需要的正常行駛、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車的狀態(tài)，電路由左邊的555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器發(fā)出連續(xù)脈沖,在和全部斷開的時候，脈沖信號能夠輸入到尾燈顯示電路中去，同時鎖住了138譯碼器，從而形成了連續(xù)閃動的現(xiàn)象；在為斷開和接通的時候，兩輸出信號不同經(jīng)過異或門后能夠讓138正常工作，開關(guān)的一個選擇左邊還是右邊，從而出現(xiàn)連續(xù)左邊或者右邊連續(xù)點亮的現(xiàn)象；在和 全部接通的時候，138譯碼電路和三輸入

55、與非門全都被鎖住，從而使尾燈顯示電路全部的燈都不亮。</p><p>　　6 電路制作與調(diào)試 </p><p><b>　　6.1制作初始條件</b></p><p><b>　　6.1.1電路元件</b></p><p>　　本方案需要的元件相對較多，一共用到了7塊芯片， 芯片分別是74LS138

56、(譯碼電路)1塊，74LS00（與非門）1塊，74LS10（三輸入與非門）1塊，74LS76（JK觸發(fā)器）1塊，74LS86（異或門）1塊，555定時器1塊；需要其他零件有開關(guān)2個，電容0.01uF,1uF各1個，電阻47k,470k各2個，LED燈紅綠黃色各2個，導(dǎo)線若干。</p><p>　　6.1.2電路連接輔助工具</p><p>　　電烙鐵一個，電烙鐵架一個，松香一盒，錫絲若干，

57、萬用表一塊，萬能板一塊。</p><p>　　6.2 電路的制作與調(diào)試</p><p>　　根據(jù)電路原理圖連接出相應(yīng)的實物連接應(yīng)該注意下面一些問題：</p><p>　?。?）連接電路應(yīng)該思路清楚，可以在幾個重要的地方做上標(biāo)記如接地端、電源端，出現(xiàn)電路混搭的現(xiàn)象；</p><p>　　（2）連焊錫的時候，應(yīng)該注意自己的焊錫方式，不能出現(xiàn)虛焊等

58、現(xiàn)象，為了防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象可以在連線的時候用萬用表檢查一下電路是否是短路或斷路；</p><p>　?。?）在連接電路時可以分模塊進行連接電路，同時在檢查電路的時候可以用分模塊進行檢查電路，這樣做更加容易檢查出問題的癥結(jié)所在。</p><p>　　調(diào)試電路出現(xiàn)的問題：</p><p>　　在實物連接完成之后出現(xiàn)出現(xiàn)了功能不能完全實現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有右轉(zhuǎn)，正常行駛，

59、剎車等正常工作。但是就是在功能左轉(zhuǎn)不能正常實現(xiàn)，但是經(jīng)過分析之后發(fā)現(xiàn)是顯示電路與譯碼電路的某根線出現(xiàn)斷路，用萬用表檢查相關(guān)電路后確實是電路的的一跟線為斷線。</p><p><b>　　7 小結(jié)</b></p><p>　　為期兩個星期課程設(shè)計對自己來說，真可謂受益匪淺，體會頗深。從最開始查找資料，到電路方案的設(shè)計與比較，芯片型號的選取，電路圖繪制與仿真，再到實際電路

60、的連接與調(diào)試。課程設(shè)計的任何環(huán)節(jié)無論大小，都需要有我們一個認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度。</p><p>　　這次的課程設(shè)計，我們小組四個人更換了幾次方案，在最開始的時候小組一個成員在單片機的基礎(chǔ)上設(shè)計了自己的電路，電路相對比較簡單，在單片機中寫入相應(yīng)的程序即可完成相應(yīng)的任務(wù)，后來根據(jù)課程設(shè)計要求更改了電路方案，但是出現(xiàn)自己對所學(xué)數(shù)字電路知識的不扎實，從而使得電路分析到一半就不能進行下去了，再或是自己不熟悉仿真軟件導(dǎo)致不能

61、靈活應(yīng)用protuse軟件導(dǎo)致搭建電路失敗。但是自己最后還是通過網(wǎng)上查詢的資料和同學(xué)之間的相互探討，讓電路最終仿真成功，這也要從中吸取教訓(xùn)和總結(jié)經(jīng)驗，對待任何事物都必須認(rèn)真、耐心，特別是自己沒有掌握的知識，不能看到難處就放棄，應(yīng)該有一種迎難而上的勇氣和毅力，在以后的工作當(dāng)中肯定會遇到很多的難題，到時候我們能不能夠從容應(yīng)對非常關(guān)鍵，而作為一名大二的學(xué)生個人覺得這方面的素質(zhì)很重要，在自己以后的學(xué)習(xí)中也很值得注意。</p>&l

62、t;p>　　在完成設(shè)計的過程中自己不斷解決了一個個的難題，要通向最后的成功，絕不會一蹴而就，路要一步一步地走，做事要踏實，實事求是，不能好高騖遠(yuǎn)。在電路接線過程中，也出現(xiàn)了很多問題，問題多并不可怕，可怕的是在反復(fù)的受挫中沒有革新，不能改進自己的方法和思路。通過這次課程設(shè)計，我對電子技術(shù)中的諸多知識有了更深層次的理解，也初步學(xué)會了如何將理論知識有機地與實際結(jié)合加以運用。</p><p><b>　　

63、參考文獻</b></p><p>　　[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）.武漢：高等教育出版社,2005 </p><p>　　[2]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）.武漢：高等教育出版社,2005</p><p>　　[3]梁玲,王憲生.AutoCAD2009電氣設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版,2009</p><p>　　[4]