數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)汽車尾燈控制電路報(bào)告

1、沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)（說明書）汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)班級(jí) / 學(xué)號(hào) 04070202-2072學(xué)生姓名張小f指導(dǎo)教師趙敏沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名 稱電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì)院（系）專業(yè) 班級(jí) 202 學(xué)號(hào) 姓名課程設(shè)計(jì)題目 汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)時(shí)間:2 年12月24日 至年,月 6 日課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：一、設(shè)計(jì)說明在汽車行駛過程中，汽車的尾燈會(huì)根據(jù)汽車行駛的狀態(tài)相應(yīng)的發(fā)生狀態(tài)的變 化。假設(shè)汽車尾燈左右兩側(cè)各有三個(gè)指示燈，設(shè)計(jì)一個(gè)用于控制汽車尾燈的電 路。其原理參考框圖如圖1所示。計(jì)數(shù)器尾燈電路圖1汽車尾燈控制電路原理框圖二、技術(shù)指標(biāo)1 .汽車正常運(yùn)行時(shí)指示燈全滅；2 .汽

2、車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)三個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮；3 .汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)三個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮；4 .汽車臨時(shí)剎車時(shí)所有指示燈同時(shí)閃爍。三、設(shè)計(jì)要求1 .汽車尾燈控制電路的直流穩(wěn)壓電源要求自行設(shè)計(jì)。2 .在選擇器件時(shí)，應(yīng)考慮成本，要求指示燈用發(fā)光二極管模擬3 .根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，通過分析計(jì)算確定電路和元器件參數(shù)。4 .畫出電路原理圖（元器件標(biāo)準(zhǔn)化，電路圖規(guī)范化）。四、實(shí)驗(yàn)要求1 .根據(jù)技術(shù)指標(biāo)制定實(shí)驗(yàn)方案；驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電路。2 .進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析。五、推薦參考資料1 .劉修文主編.實(shí)用電子電路設(shè)計(jì)制作.m北京：中國(guó)電力出版社，2005年2 .朱定華主編.電子電路測(cè)試與實(shí)驗(yàn).m北京：清華大學(xué)出

3、版社，2004年3 .路勇主編.電子電路實(shí)驗(yàn)及仿真.m北京：北方交通大學(xué)出版社，2004年 六、按照要求撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告指導(dǎo)教師 年月日負(fù)責(zé)教師 年月日學(xué)生簽字 年月日成績(jī)?cè)u(píng)定表評(píng)語(yǔ)、建議或需要說明的問題：指導(dǎo)教師簽字：日期：成績(jī)汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)一.概述1 .首先由開關(guān)控制電路，進(jìn)而控制汽車尾燈閃亮，開關(guān)電路包括：非門，異或 門，與非門，電阻，直流穩(wěn)壓電源。分別控制輸出的高低電平，以便達(dá)到控 制各芯片工作的目的。2 .其次將開關(guān)電路輸出的信號(hào)輸入到 74ls138n芯片分別控制左右兩邊的指示 燈點(diǎn)亮。3 .最后通過置零法將74ls160d改成3進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)控制3個(gè)指示燈循環(huán)點(diǎn)亮二.方案論證

4、本次課設(shè)有三個(gè)方案，三方案對(duì)比而言方案二可行性更高，所以本次課設(shè)采 用第二個(gè)方案。方案一原理框圖如下:圖1方案一原理框圖圖2方案二原理框圖方案三原理框圖如下:圖3方案三原理框圖三.電路設(shè)計(jì)1.直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源電路原理框圖如下:圖4直流穩(wěn)壓電源原理框圖輸入為220v, 50hz交流電源，連接一個(gè)25: 1的變壓器，型號(hào)為 ts_audio_10_to_1由橋式整流電路將正弦波轉(zhuǎn)換為饅頭波， 整流之后變?yōu)榧y波 電壓，g為濾波電容，作用是去除多余紋波，最后經(jīng)過穩(wěn)壓管 lm7805kc馬到直 流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源電路圖如下：圖5直流穩(wěn)壓電源電路圖2.開關(guān)電路開關(guān)如圖所示開關(guān)電路由電源，2個(gè)

5、開關(guān), 個(gè)500歐保護(hù)電阻構(gòu)成。1個(gè)與非門，1個(gè)異或門以及2vce：u4a：74ls86d：u5a ：d + id + fca-i fci-i i-74ls10d圖6開關(guān)電路圖3 .指示燈電路如下圖所示，指示燈電路由6個(gè)發(fā)光二極管，6個(gè)與非門，6個(gè)200歐保護(hù)電阻，每一個(gè)二極管連接一個(gè)保護(hù)電阻和與非門， 每個(gè)與非門的一個(gè)管腳與高電 平相連。74lsq0n . , u7a , u6a16ltd1r3 ：15-aaa二 20(1：:：74lsq0h- u8aslsoon18 led3九：r5 ：空76-:：200；:jgg - led4ze>：74lsq0h25r6 ：aaa200l :u1

6、1a：20 呼2674lsq0hr7 ：aaa2叫：:u1oa了4l5q0n27200-：圖7指示燈電路圖4 .譯碼器如下圖所示，選用74ls138n作為本方案的譯碼器。管腳g1為高電平有效， 連接g1的是一個(gè)異或門，所以只有當(dāng)兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)不同的時(shí)候譯碼器能工作， 也就是只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎的時(shí)候譯碼器工作。 abc為輸入端，c為高位。當(dāng)c為 0時(shí)即j1打開j2閉合，汽車左轉(zhuǎn)，輸入端的值為1,2,3循環(huán)變化，對(duì)應(yīng)輸出端 y1 y2 y3循環(huán)工作，實(shí)現(xiàn)左側(cè)三個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮；當(dāng) c為1時(shí)即j1 閉合j2打開，汽車右轉(zhuǎn)，輸入端的值為 5,6,7循環(huán)變化，對(duì)應(yīng)輸出端 y5 y6 y7 循環(huán)工作，實(shí)

7、現(xiàn)右側(cè)三個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮。u3g1 ，-g2a，-g2s “0123456丁 yyyyyyyy74ls138n圖8譯碼器5 .三進(jìn)制計(jì)數(shù)器如下圖所示，由74ls160d改進(jìn)成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，該電路是用置零法進(jìn)行循 環(huán)，當(dāng)qc輸出為1時(shí)，通過非門給置零端 clr使其置零，從而使qd、qc、 qb、qa依次輸出為0000、0001、0010、0011,如此循環(huán)，之后通過編碼器138 使其輸出0000、0001、0010、0100如此循環(huán)從而使led循環(huán)點(diǎn)亮。ab cj d圖9三進(jìn)制計(jì)數(shù)器c四.性能測(cè)試5v直流的電壓1 .直流穩(wěn)壓電源輸出波形由圖11的示波器的界面可以知道直流穩(wěn)壓電源輸出為圖1

8、1直流穩(wěn)壓電源輸出波形2 .汽車正常行駛時(shí)指示燈的狀態(tài)由下圖可以看到當(dāng)汽車正常行駛時(shí)，兩邊開關(guān)同時(shí)閉合，所有指示燈全部 熄滅。15741500hum.t4l3吸n(i城:草,7jt5c0m:利 500m二 utia：2016le01:amlcd2led4-方：r3 ：200-lem 2gr7-uljoa -ltd6r8 , 20c:圖12汽車正常行駛指示燈的狀態(tài)審壬造號(hào)-x5c2圖13汽車正常行駛指示燈的波形圖3 .汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)指示燈的狀態(tài)由下圖可以看到當(dāng)汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右邊開關(guān)打開，右側(cè)三個(gè)指示燈按右循環(huán) 順序點(diǎn)亮。1011二 ui 斐, i rr)5 lj/圖14汽車右轉(zhuǎn)行駛指示燈的狀態(tài)圖1

9、5汽車右轉(zhuǎn)行駛指示燈波形圖4 .汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)指示燈的狀態(tài)由下圖可以看到當(dāng)汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左邊開關(guān)打開，左側(cè)三個(gè)指示燈按左循環(huán) 順序點(diǎn)亮。5直、一in'i - .9.了虬5wjhffllbwhl季.：后席一j11a74l5的n10 a7-1ls10d20 :陪 led6： ： 2噸二做二行：r8 ：.20c；,圖16汽車左轉(zhuǎn)行駛指示燈的狀態(tài)trip 71*1 nrlti-麗k44.sqc«廿 d.mvac | ： |dc -1-1>-、 0.qoqv d.-doqv4堂/: v j .dmv oomv1p或e im名要上二kma rrjtj 叩* h 丁ejt| ft |

10、cc |"t_b£h 19 gdyi-fwf &t| a>6圖17汽車左轉(zhuǎn)行駛指示燈波形圖5 .汽車臨時(shí)剎車時(shí)指示燈的狀態(tài)由下圖可以看到當(dāng)汽車臨時(shí)剎車時(shí)，兩邊開關(guān)同時(shí)打開，所有指示燈同 時(shí)閃爍。5v1;:ui用 lw 6gb74ls138n：h6 ：200!.：5圖18汽車剎車指示燈的狀態(tài)中示裝機(jī)ksgbtt紂工1 2st t=1 理/ <j_3nornv doo&u i.-mv老理，志:s 一口千 1.2971 1舞t1 q.in0 1jfh檔盅吼15 e*5篁=1p-aj-b aj.c3 000 vsfloo v口!xn vokomfl mo

11、yoooivs. v4 0011vdhhv,asjk»工： 廠逐適nr山1°|f vidiv阿叫±±c*cj ojdc=p p r叵7 ae| a-ec «| 0 |dg/"1 f 國(guó) a圖19汽車剎車指示燈的波形圖五.結(jié)論本次課程設(shè)計(jì)所完成的電路符合任務(wù)書中要求的各項(xiàng)任務(wù)指標(biāo)，即汽車正常運(yùn)行時(shí)指示燈全滅；汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè) 3個(gè)指示燈按左循環(huán)順序閃亮；汽車 右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)指示燈按右循環(huán)順序閃亮；臨時(shí)剎車時(shí)所有指示燈同時(shí)閃爍。 電路仿真結(jié)果也一樣符合要求。在設(shè)計(jì)的過程中，各種器件都是比較便宜和常見 的，通過對(duì)開關(guān)電路的設(shè)計(jì)，和通過

12、置零法將74ls160改變成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器以及 通過合理運(yùn)用譯碼器來(lái)控制汽車尾燈的正確點(diǎn)亮。單元電路仿真和性能的測(cè)試是 用in multisim10軟件進(jìn)行仿真的，效果非常正確和明顯。六.性價(jià)比這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)所用到的元器件都比較便宜和常見 ，例如：開關(guān)，電阻， 發(fā)光二極管，非門，與非門，異或門，led燈，74ls160d 74ls138nk格相對(duì) 都比較便宜， 所以整個(gè)電路的造價(jià)是比較低的，因此性價(jià)比比較高。七.課設(shè)體會(huì)及合理化建議經(jīng)過這兩周的數(shù)電課設(shè)，學(xué)到了很多東西，鍛煉了自己的能力，熟悉了 ni multisim 10這個(gè)軟件。我認(rèn)為對(duì)數(shù)字電路原理的理解和電路的設(shè)計(jì)能力也非常 重要。之前所

13、有的學(xué)習(xí)幾乎都是理論性的， 經(jīng)過這次實(shí)習(xí)對(duì)很多器件的功能有了 更深的了解。開始拿到這個(gè)題目的時(shí)候，心里完全沒有思路，后來(lái)通過查閱資料， 向同學(xué)和老師請(qǐng)教，漸漸的確定主要芯片元件，然后再完善電路圖，這個(gè)過程教 會(huì)我要學(xué)會(huì)耐心、細(xì)心對(duì)待任務(wù)，并且要懂得與人合作交流。經(jīng)過自己反復(fù)琢磨， 確定總電路，最終成功仿真了汽車尾燈控制電路，那刻心里那種成功的喜悅真的 超贊。課設(shè)的收獲：1、對(duì)multisim有了初步的系統(tǒng)了解。2、在課程設(shè)計(jì)過程 中，要細(xì)心連接每個(gè)元件。3、在課程設(shè)計(jì)中，提高了自己解決問題的能力。雖 然在課設(shè)中會(huì)遇到難題，但是從中我學(xué)到了很多，使自己的理解能力也有所提高。 4、通過兩周的課設(shè)，

14、我體會(huì)到在以后的理論學(xué)習(xí)中能夠明白自己的學(xué)習(xí)方向， 強(qiáng)化了專業(yè)知識(shí)，更好的掌握數(shù)字電路的這門課程。參考文獻(xiàn)1劉修文主編.實(shí)用電子電路設(shè)計(jì)制作.m北京：中國(guó)電力出版社，2005年2閻石主編.數(shù)字電子技術(shù).m北京：高等教育出版社，2006年3路勇主編.電子電路實(shí)驗(yàn)及仿真.m北京：北方交通大學(xué)出版社，2004年附錄i總電路圖"nled2qj|垣匚>,胃班，74lsoon 電m20°lu8at4lsoonus led3 rs 2mi|.11a74lsoomusa o 74ls0qnui10ae>74lsdq'mled4 a25r _aa. ift力口2mllem26r7fljv1 w史嘰lem27號(hào)?fl 乜也2ml1920圖20汽車尾燈控制總電路附錄ii元器件清單序號(hào)編號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1u1計(jì)數(shù)器74