汽車尾燈控制數(shù)電模電課程設(shè)計

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1、“方向之星”控制器 一 內(nèi)容提要: 方向之星控制器是我們熟知的汽車尾燈，在汽車快速普及的趨勢中，交通安全越來越被人們所重視。方便實用的汽車尾燈可有效降低交通事故發(fā)生率，保護人民生命財產(chǎn)安全。 本文粗略講述了我在本次實習(xí)中的整個設(shè)計過程及收獲，講述了方向之星控制器的工作原理以及其各個組成部分，記述了我在整個設(shè)計過程中對各個部分的設(shè)計思路、對各部分電路設(shè)計方案的選擇、元器件的篩選、以及對它們的調(diào)試、對調(diào)試結(jié)果的分析，到最后得到比較滿意的實驗結(jié)果的方方面面 。 二 設(shè)計內(nèi)容及要求: 要求設(shè)計一個簡易的數(shù)字頻率計，其信號是給定的脈沖信號，是比較穩(wěn)定的。 1. 正常直線行駛時,兩排小燈不亮

2、。這時若緊急剎車(按鍵J),左(右)排燈同時閃亮,速率1次/秒; 2. 左轉(zhuǎn)彎（按鍵L）時，左排燈（4個）依次向左閃亮；這時若緊急剎車(按鍵J),左排燈同時閃亮,速率1次/秒; 右轉(zhuǎn)彎（按鍵R）時，右排燈（4個）依次向右閃亮；這時若緊急剎車(按鍵J), 右排燈同時閃亮,速率1次/秒; 3. 只要按鍵L、按鍵R同時按下，兩排小燈不亮，但要 設(shè)計一個聲光提示電路，提示操作有誤. 三 設(shè)計思路及原理: 首先根據(jù)設(shè)計要求，寫出真值表，再根據(jù)真值表用與非門及與門等搭建出基本邏輯控制電路。亮燈信號（高電平）輸入74160計數(shù)器清零端，使之開始計數(shù)，再從Qc端經(jīng)非門（由7400提供）引回LD置數(shù)端

3、，使之由1到110反復(fù)計數(shù)。再使（74160）輸出信號經(jīng)74138譯碼器，實現(xiàn)左（或右）小燈依次閃亮的效果。最后將基本邏輯控制電路與單側(cè)燈控制電路連接起來，并調(diào)整，使之實現(xiàn)設(shè)計要求的功能。 1. 八個燈分左右兩排 2. 三個按鍵控制閃亮方式 3. 時鐘脈沖形成節(jié)拍 4. 排燈依次閃亮方式及控制方案 方案：對脈沖計數(shù)，所得二進位制數(shù)送入譯碼器74LS138 5.燈光控制 左側(cè)燈，右側(cè)燈的依次閃亮控制方法： 可用控制信號控制譯碼器將輸出分為兩組， 也可將LED的公共端加三級管來進行控制， 也可用邏輯門進行控制。

4、 6.控制邏輯 因此,可得出方向之星控制器的原理框圖如下: II III IV V 四:設(shè)計分析 1.控制信號 由函數(shù)信號發(fā)生器提供，輸出頻率為1Hz，電壓為10V的矩形波信號。 2.時鐘信號 由試驗箱信號源提供頻率為1Hz的矩形波信號。 波形為： 輸入 輸出 L R J 左燈 右燈 錯誤提示 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1（同時閃亮） 1（同時閃亮） 0 0 1 0 0 1（從左到右依次閃亮） 0 0 1 1 0

5、1（同時閃亮） 0 1 0 0 1（從右到左依次閃亮） 0 0 1 0 1 1（同時閃亮） 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1（同時閃亮） 1（同時閃亮） 1 3. 真值表 4.基本邏輯電路 單側(cè)燈控制電路 5.整體電路 附1 74LS00各管腳作用： 腳1，2，4，5，9，10，12，13為輸入端，腳3，6，8，11為與非門輸出端 腳7為接地端，腳14為輸入電源端。 與非門的邏輯功能： 當(dāng)輸入端有一個或

6、一個以上是低電平時，輸出端為高電平；當(dāng)輸入端全部為高電平時，輸出端我為低電平。其邏輯表達式為 Y=AB 附2 74LS138各管腳作用及工作原理 本實驗采用3-8線譯碼器74LS138，其中G2A,G2B,G1為選通端，當(dāng)G2A=1，G2B=0,G1=0時允許譯碼，否則禁止譯碼，A,B.C為3個地址端，Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7為8個輸出端。 3-8線譯碼器74LS138真值表 附3 74LS160各管腳作用及工作原理

7、(1)工作原理 構(gòu)成該計數(shù)器的所有觸發(fā)器，都享有一個時鐘信號源，在CP上升沿翻轉(zhuǎn)，其優(yōu)點是計數(shù)速度快。它具有異步清零RD,同步置數(shù)LD，計數(shù)及保持4種功能。所謂異步清零是指不需要時鐘脈沖作用，只要該使能端具有有效低電平，就能完成清零任務(wù)。而同步置數(shù)則是指除了該使能端具有有效低電平外，還必須有時鐘脈沖的作用，對應(yīng)的功能才能實現(xiàn) 。當(dāng)使能端ET=EP=1時，計數(shù)器計數(shù)，它們之間只要有一個為零，則計數(shù)器禁止計數(shù)，呈保持狀態(tài)。 5. 使用的元器件 l 元件名稱 l 規(guī)格及用途 l 數(shù)量 74LS00 與非門 7 74LS138 譯碼器 2 74LS1

8、60 計數(shù)器 4 蜂鳴器（仿真用到） 報警系統(tǒng) 1 函數(shù)信號發(fā)生器 提供脈沖信號 1 時鐘信號源 提供時鐘信號 1 六．參考文獻 1、 《數(shù)字電子技術(shù)實驗教程》 王維斌 仲瑞鵬 編 西北工業(yè)大學(xué)出版社 2．、《數(shù)字電路典型實驗范例剖析》 王澤保 趙博 編 人民郵電出版社 七．總結(jié)與體會 1.實驗過程中遇到的問題及解決方法 1) 面包板測試 測試面包板各觸點是否接通。 2) 校正電路 校正各芯片引腳是否接對，這一點很重要，這也是整個接線過程費時費力的原因所在， 我們?nèi)齻€人在實驗室努力了一天才使仿真實現(xiàn)出來，仿真與EWB是有差別的

9、，需要考慮現(xiàn)實的因素，比如有時開關(guān)斷開要求低電平要通過加電阻接地實現(xiàn)、信號干擾、信號源的延遲和累積都會對整個實驗結(jié)果造成很大的影響，我們嘗試了好幾種方法改善了實驗效果。 2． 設(shè)計體會 通過這次對方向之星控制器的設(shè)計與制作，讓我了解了設(shè)計電路的程序，也讓我了解了關(guān)于它的原理與設(shè)計理念，要設(shè)計一個電路總要先用仿真仿真成功之后才實際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時完全一樣，因為，再實際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實際中因為芯片本身的特性而能夠成功。所以，在設(shè)計時應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計方法。 通過這次學(xué)習(xí)，讓我對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應(yīng)該自己動手實際操作才會有深刻理解。 3． 對設(shè)計的建議 感謝老師在我們實驗過程中，幫助我們排除錯誤，同時希望老師在我們電腦仿真時，能夠給我們評價一下電路，指出電路的不足和錯誤，與及EWB電路與實際仿真的差別，使我們知道實際仿真時應(yīng)該注意哪些問題，及時修補電路的不足。另外給我們一些有關(guān)芯片與及電路的檢測方法。使我們能快速排除錯誤，完成設(shè)計。