汽車(chē)尾燈控制電路設(shè)計(jì)-電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)</b></p><p>　　題目: 汽 車(chē) 尾 燈 控 制 電 路 設(shè) 計(jì)</p><p>　　課 程：電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)</p><p>　　專(zhuān) 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)</p><p>　　班 級(jí)： </p>&

2、lt;p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012 年 12 月 6 日 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　信息工程系課程設(shè)

3、計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表</p><p>　　汽車(chē)尾燈控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本電路是由開(kāi)關(guān)控制電路，顯示驅(qū)動(dòng)電路，譯碼電路，脈沖產(chǎn)生電路和三進(jìn)制計(jì)數(shù)器五部分組成。由開(kāi)關(guān)控制汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)，再通過(guò)指示燈顯示出來(lái)。譯碼電路是由3-8線(xiàn)譯碼器74LS138和六個(gè)非門(mén)構(gòu)成的。三進(jìn)制計(jì)數(shù)器則由雙JK觸發(fā)器75LS76構(gòu)成。脈沖電路是由555定時(shí)器組成的。脈沖電路為三進(jìn)制計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘信號(hào)，驅(qū)動(dòng)

4、其循環(huán)輸出三個(gè)狀態(tài)，再和S1一起作為譯碼器的三個(gè)輸入，進(jìn)而得到相應(yīng)的輸出，最后和S2狀態(tài)一起控制指示燈的亮滅，從而可以在顯示驅(qū)動(dòng)電路中看出汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：3-8線(xiàn)譯碼器74LS138、JK觸發(fā)器75LS76、555定時(shí)器、開(kāi)關(guān)控制電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈沖產(chǎn)生電路、三進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　目 錄</b></p>

5、;<p>　　1任務(wù)提出與方案論證························ 1.1 三進(jìn)制計(jì)數(shù)電路······

6、83;····································&

7、#183;··</p><p>　　1.2脈沖產(chǎn)生電路····························

8、83;·······················</p><p>　　2 總體設(shè)計(jì)········&#

9、183;····································

10、···········</p><p>　　2.1尾燈與汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)···················

11、3;···············</p><p>　　2.2總體框圖設(shè)計(jì)················

12、···································</p>

13、<p>　　3 詳細(xì)設(shè)計(jì)及仿真·································

14、</p><p>　　3.三進(jìn)制計(jì)數(shù)器·······························

15、83;·····················</p><p>　　3.汽車(chē)尾燈電路模塊·········

16、3;····································&#

17、183;··</p><p>　　3.開(kāi)關(guān)控制電路·····························

18、;························</p><p>　　3.脈沖產(chǎn)生電路·······&#

19、183;····································

20、·········</p><p>　　4 總結(jié)·······················&

21、#183;····································

22、;···</p><p>　　參考文獻(xiàn)·····························

23、································</p><p>　　1 任務(wù)提

24、出與方案論證</p><p>　　1.1 三進(jìn)制計(jì)數(shù)電路</p><p>　　方案一：由D觸發(fā)器構(gòu)成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器；</p><p>　　兩個(gè)D觸發(fā)器可由一片雙D觸發(fā)器74LS74芯片實(shí)現(xiàn)，以及74LS00與非門(mén)和74LS04非門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)此電路。</p><p>　　方案二：由J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器；</p><p&

25、gt;　　由于方案二中只需采用一片雙J-K觸發(fā)器74LS76芯片即可，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，而方案一需要三個(gè)芯片（至少兩個(gè)），成本較高，所以選用方案二。</p><p><b>　　1.2脈沖產(chǎn)生電路</b></p><p>　　方案一：石英晶體振蕩器；    此電路的振蕩頻率僅取決于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率fs，而與電路中的R、C的值

26、無(wú)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(diǎn)就是頻率不能調(diào)節(jié)，而且頻帶窄，不能用于寬帶濾波。</p><p>　　方案二：由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器；    由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器。由于555定時(shí)器內(nèi)部的比較器靈敏度高，輸出驅(qū)動(dòng)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。由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的振蕩頻率穩(wěn)定，不易

27、受干擾。</p><p>　　由于汽車(chē)尾燈的點(diǎn)亮是給人的不同的信息及該車(chē)將要發(fā)生的動(dòng)作，所以汽車(chē)的尾燈在閃爍的時(shí)候不能超過(guò)一定的頻率，但是頻率也不能太小，故選用方案二。用555定時(shí)器設(shè)計(jì)的一個(gè)脈沖產(chǎn)生源，占空比約為50%。它產(chǎn)生的頻率f約為2HZ，然后通過(guò)計(jì)數(shù)器就能控制汽車(chē)尾燈在循環(huán)點(diǎn)亮的時(shí)候時(shí)間間隔約為0.5s，這樣就能讓人很清楚地明白該汽車(chē)的動(dòng)作以及采取相應(yīng)的動(dòng)作從而避免交通事故的發(fā)生。</p>

28、<p><b>　　故選用方案二</b></p><p><b>　　2 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1尾燈與汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)</p><p>　　尾燈與汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)可由表一表示：</p><p>　　表一 尾燈與汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)</p><p>&

29、lt;b>　　2.2總體框圖設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于汽車(chē)左右轉(zhuǎn)彎時(shí)，3個(gè)指示燈循環(huán)點(diǎn)亮，所以用三進(jìn)制計(jì)數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點(diǎn)亮。由此得出在每種運(yùn)行狀態(tài)下，各指示燈與給定條（S1,S0,CP,Q1，Q0）的關(guān)系，即邏輯功能表如表二所示（表中0表示燈滅狀態(tài)，1表示燈亮狀態(tài)）。</p><p>　　表二 汽車(chē)尾燈控制邏輯功能表<

30、;/p><p>　　由表二可畫(huà)出其總體框圖如圖1所示：</p><p>　　圖1 汽車(chē)尾燈控制電路原理框圖</p><p>　　其整體設(shè)計(jì)的電路圖如圖2所示：</p><p><b>　　圖2整體電路圖</b></p><p><b>　　3 詳細(xì)設(shè)計(jì)及仿真</b></p&

31、gt;<p><b>　　3.1三進(jìn)制計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路圖如圖3所示：</p><p><b>　　圖3三進(jìn)制計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路可由雙JK觸發(fā)器74LS76構(gòu)成。</p><p><b>　　其原理分析如下：

32、</b></p><p>　　JK觸發(fā)器的特征方程為：</p><p><b>　　由電路圖可知：</b></p><p><b>　　則得</b></p><p><b>　　則得</b></p><p>　　由以上所得公式可得三進(jìn)制計(jì)數(shù)器

33、的狀態(tài)表如表三所示：</p><p>　　表三 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表</p><p>　　則其狀態(tài)圖如下圖所示：</p><p>　　即構(gòu)成了三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　3.2汽車(chē)尾燈電路模塊</p><p>　　汽車(chē)尾燈電路如圖4所示：</p><p><b>　　圖4汽車(chē)尾

34、燈電路</b></p><p>　　其顯示驅(qū)動(dòng)電路由六個(gè)發(fā)光二極管管和六個(gè)反相器構(gòu)成；譯碼電路由3-8線(xiàn)譯碼器74LS138和六個(gè)與非門(mén)構(gòu)成。74LS138的三個(gè)輸入端A2、A1、A0分別接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端。當(dāng)S1=0、使能信號(hào)A=G=1，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為00，01，10時(shí)，74S138對(duì)應(yīng)的輸出端依次為0有效（信號(hào)為“1”無(wú)效），即反相器G1~G3的輸出端也依次為0，

35、故指示燈按順序點(diǎn)亮示意汽車(chē)右轉(zhuǎn)彎。若上述條件不變，而S1=1，則74LS138對(duì)應(yīng)的輸出端依次為0有效，即反相器G4~G6的輸出端依次為0，故指示燈暗順序點(diǎn)亮，示意汽車(chē)左轉(zhuǎn)彎。當(dāng)G=0，A=1時(shí)，74LS138的輸出端全為1，G6~G1的輸出端也全為1，指示燈全滅燈；當(dāng)G=0,A=CP時(shí)，指示燈隨CP的頻率變化而閃爍。</p><p><b>　　3.3開(kāi)關(guān)控制電路</b></p>

36、;<p>　　開(kāi)關(guān)控制電路如圖5所示：</p><p><b>　　圖5開(kāi)關(guān)控制電路</b></p><p><b>　　原理分析：</b></p><p>　　設(shè)74LS138和顯示驅(qū)動(dòng)電路的使能端信號(hào)分別為G和A，根據(jù)總體邏輯功能表分析及組合得G、A與給定條件（S1、S0、CP）的真值表，如表四所示。&l

37、t;/p><p>　　表四S1、S0、CP與G、A邏輯功能表</p><p>　　由表四經(jīng)過(guò)整理得邏輯表達(dá)式為</p><p>　　由上式即可得如仿真所示的開(kāi)關(guān)控制電路。</p><p><b>　　3.4脈沖產(chǎn)生電路</b></p><p>　　脈沖產(chǎn)生電路如圖6所示：</p><

38、;p><b>　　圖6 脈沖產(chǎn)生電路</b></p><p><b>　　其高電平時(shí)間為：</b></p><p><b>　　低電平時(shí)間為：</b></p><p><b>　　占空比:</b></p><p><b>　　仿真結(jié)果如下：

39、</b></p><p>　　右轉(zhuǎn)彎：S1關(guān)閉，S0打開(kāi)</p><p>　　左轉(zhuǎn)彎：S1打開(kāi)，S0關(guān)閉</p><p>　　臨時(shí)剎車(chē)：S1打開(kāi)，S0打開(kāi)</p><p><b>　　4 總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)此次的課程設(shè)計(jì)，使我了解到了我們進(jìn)行數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)是我們理

40、論聯(lián)系實(shí)際的最好的途徑，將書(shū)本上的知識(shí)利用到實(shí)際的分析解決問(wèn)題中去，這樣使我們更加牢固的掌握分析與設(shè)計(jì)的基本知識(shí)與理論，更加熟悉各種規(guī)模的邏輯器件，為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。我是通過(guò)數(shù)字電路，電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)計(jì)尾燈控制電路的，這使我們更好地鞏固和加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)中小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，獨(dú)立完成調(diào)試過(guò)程，增強(qiáng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高電路分析和設(shè)計(jì)能力。</p><p><b&

41、gt;　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]康華光，陳大欽. 電子技術(shù)基礎(chǔ)—數(shù)字部分（第五版）［M]. 北京：高等教育出版社，2005</p><p>　　[2]謝自美.電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試（第三版）[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[3]馬建國(guó).電子系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].高等教育出版社，2003</p>