汽車車燈控制電路設(shè)計(jì)

1、成績 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書課程設(shè)計(jì)名稱：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題 目：汽車車燈控制電路設(shè)計(jì)學(xué) 院：電氣與電子信息學(xué)院學(xué) 生 姓 名：李宏俊專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化卓越工程師學(xué) 號(hào)：3120130806414指 導(dǎo) 教 師：卜云日期：2015年 7 月 10 日西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書汽車車燈控制電路設(shè)計(jì)摘 要：本設(shè)計(jì)是在TTL系列的邏輯門時(shí)序邏輯芯片基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的模擬汽車車燈工作情況的電路。主要闡述了通過NE555來設(shè)計(jì)脈沖產(chǎn)生器，三進(jìn)制的計(jì)數(shù)器和譯碼器的改用等一系列方法，以及顯示驅(qū)動(dòng)和模式控制的電路設(shè)計(jì)。顯示電路的核心部分主要是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)顯示出來，控制電路的核心部分就在于對(duì)行駛狀態(tài)

2、信號(hào)的數(shù)字化改變。設(shè)計(jì)通過發(fā)光二極管模擬汽車車燈來實(shí)現(xiàn)汽車在行駛時(shí)候的四種情況：正常行駛，左拐彎，右拐彎，緊急剎車。關(guān)鍵詞：脈沖發(fā)生電路，譯碼顯示電路，模擬控制電路Abstract：This design is based on the TTL series of logic gate time series logic chip based on the design of the simulation of the car lamp working condition of the circuit. This essay mainly describes the design of a s

3、eries of methods, such as the design of the pulse generator, the three counter and the decoder of the NE555, and the circuit design of the driver and mode control. Display circuit is the core part of the digital signal is converted to optical signal display, the core part of the control circuit is t

4、he driving status of the signal to change the signal. Design of the light emitting diode to simulate the car headlights to achieve four kinds of situations: normal driving, left corner, right corner, emergency brake.Keywords：pulse generator circuit, decoding circuit, analog control circuit目 錄1前言12總體

5、方案設(shè)計(jì)3 2.1 方案比較3 2.2 方案一3 2.3 方案二4 2.4 方案論證4 2.5 方案選擇43單元模塊設(shè)計(jì)5 3.1 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)5 3.2 脈沖模塊設(shè)計(jì)5 3.3 三進(jìn)制模塊設(shè)計(jì)6 3.4 開關(guān)控制模塊設(shè)計(jì)7 3.5 驅(qū)動(dòng)譯碼模塊設(shè)計(jì)8 3.6 顯示模塊設(shè)計(jì)94 系統(tǒng)調(diào)試10 4.1 調(diào)試環(huán)境10 4.2 L、R都閉合，B斷開時(shí)的調(diào)試12 4.3 L、B都斷開、R閉合時(shí)的調(diào)試12 4.4 R、B都斷開，L閉合時(shí)的調(diào)試13 4.5 L、R、B都閉合時(shí)的調(diào)試145 系統(tǒng)功能156結(jié)論167總結(jié)與體會(huì)178謝辭189參考文獻(xiàn)19附錄20I1 前言隨著科技時(shí)代的進(jìn)一步發(fā)

6、展，人們的生活也在飛速變化，現(xiàn)在城市里有經(jīng)濟(jì)能力購買汽車的人越來越多，對(duì)汽車的需求量也越來越多。本次設(shè)計(jì)的目的主要是圍繞汽車的車燈展開的，使車燈的功能更為豐富。汽車數(shù)量的大量增加，交通安全問題也越來越嚴(yán)峻。而汽車車燈控制系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定對(duì)于安全行駛起著非常重要的作用，因此汽車車燈控制電路的研究和設(shè)計(jì)成為解決交通安全問題的一種好的途徑。而本次設(shè)計(jì)的電路不僅系統(tǒng)穩(wěn)定性高，結(jié)果再現(xiàn)性好，系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)相對(duì)比較容易，而且芯片少，成本也不高。汽車作為高消費(fèi)的生活和生產(chǎn)資料，在滿足了人們的出行方便的同時(shí)，人們更加注重汽車本身的舒適性、可控性、便捷性和安全性。而作為汽車控制的各種操作，幾乎都反映在了車燈的明

7、亮和熄滅上，可以起到警告的作用。于是，汽車車燈的設(shè)計(jì)很重要。隨著EDA技術(shù)的日益成熟，由電路自動(dòng)控制車尾燈的方式是可行的?；贓DA系統(tǒng)的電路控制方式是可靠的和可以預(yù)測的控制方式，其安全性很高，屬于智能控制的范疇。于是，在汽車上實(shí)行這種車燈控制方式是一種變化和進(jìn)步，增加了汽車行車安全性，降低了汽車的故障率。2 總體方案設(shè)計(jì)通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實(shí)際知識(shí)，我主要提出了兩種技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。下面我將首先對(duì)這兩種方案的組成框圖和實(shí)現(xiàn)原理分別進(jìn)行說明，并分析比較它們的特點(diǎn)，然后闡述我最終選擇方案的原因。2.1 方案比較汽車尾燈控制電路的常見形式有：基于單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建的控制電路和基

8、于集成門電路構(gòu)成的電路系統(tǒng)。2.1.1 方案一方案一原理框圖如圖2-1所示。時(shí)序及復(fù)位電路電源電路燈光控制模塊AT89C51燈光顯示模塊報(bào)警模塊圖2-1 方案一的原理框圖本方案采用AT89C51單片機(jī)來完成汽車燈光控制電路的設(shè)計(jì)。利用單片機(jī)豐富的I/O端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)基本的功能要求。汽車車燈控制電路的方框圖如2-1所示。電源電路即為驅(qū)動(dòng)單片機(jī)工作的電源所設(shè)計(jì)的電路，它的輸出端與單片機(jī)的Vcc相連，這個(gè)設(shè)計(jì)電路采用USB口轉(zhuǎn)換5V直流作為單片機(jī)電源。時(shí)序及復(fù)位電路是作為單片機(jī)能正常工作所必須的最小系統(tǒng)，前者提供單片機(jī)工作所需的時(shí)拍，后者初始化單片機(jī)。燈光控制模塊是汽車燈光的控制按鈕，

9、共有7個(gè)，直接接到P1口的各口線上，按下則相關(guān)的燈亮，再按則滅，燈光顯示模塊即為汽車燈光顯示電路，通過開光控制其顯示情況。報(bào)警模塊是在汽車轉(zhuǎn)彎或發(fā)生緊急情況時(shí)，隨著相關(guān)車燈閃爍的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器響以發(fā)出警報(bào)，以提醒行人或求救。2.1.2 方案二方案二原理框圖如圖2-2所示。三進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示驅(qū)動(dòng)電路譯碼電路尾燈顯示狀態(tài)模式控制電路脈沖圖2-2 方案二的原理框圖本方案利用NE555系列來制作脈沖發(fā)生器，任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器和譯碼器的改用等一系列方法，以及顯示驅(qū)動(dòng)和模式控制的電路設(shè)計(jì)。2.2 方案論證方案一和方案二都可行，方案一單片機(jī)成本較低，其外圍電路的元器件價(jià)格也不高，但系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜，

10、運(yùn)用單片機(jī)控制方案，該系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包含擴(kuò)展電路部分和系統(tǒng)配置電路部分，軟件設(shè)計(jì)又要注意算法的合理選擇和程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)，所以該系統(tǒng)電路軟硬件設(shè)計(jì)工作量都相對(duì)較大。集成門電路系統(tǒng)穩(wěn)定性高，結(jié)果再現(xiàn)性好，系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)相對(duì)較為容易。雖然由于其電路實(shí)現(xiàn)過程較為簡單，必須根據(jù)邏輯代數(shù)規(guī)則對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是次汽車尾燈控制電路邏輯變量簡單，狀態(tài)少，因此電路結(jié)構(gòu)簡單，所用芯片少，成本也不高。2.3 方案選擇根據(jù)電路的優(yōu)缺點(diǎn)、電路結(jié)構(gòu)、成本問題，選用方案二。3 單元模塊設(shè)計(jì)本節(jié)主要介紹系統(tǒng)各單元模塊的具體功能、電路結(jié)構(gòu)、工作原理、以及各個(gè)單元模塊之間的聯(lián)接關(guān)系；同時(shí)本節(jié)也會(huì)對(duì)相關(guān)電路中的參數(shù)計(jì)算、元器件選擇、

11、以及核心器件進(jìn)行必要說明。3.1各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)根據(jù)原理框圖可知：整體電路需要：脈沖信號(hào)、三進(jìn)制計(jì)數(shù)、開關(guān)控制、驅(qū)動(dòng)譯碼、顯示電路五個(gè)模塊。各單元模塊功能及相關(guān)電路的具體說明如下。3.2 脈沖模塊設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中我計(jì)劃設(shè)計(jì)出一個(gè)按下左或右轉(zhuǎn)彎燈按鈕使左燈或右燈亮?xí)r，可以使左邊或右邊的三個(gè)燈按1s的時(shí)間循環(huán)點(diǎn)亮，由于此控制電路對(duì)秒脈沖的精度要求不高，所以我選擇用NE555構(gòu)成的多諧振蕩器設(shè)計(jì)出一個(gè)輸出脈沖周期為1s的脈沖模塊。其原理圖如圖3-1所示。圖3-1 多諧振蕩電路輸出脈沖頻率為： （3-1）由上公式可知為了保證輸出脈沖的周期約為1秒，可以令：、可以用來防止外界信號(hào)的干擾；3管

12、腳為脈沖輸出口。3.3 三進(jìn)制模塊設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中我計(jì)劃實(shí)現(xiàn)當(dāng)按下左或右轉(zhuǎn)彎燈按鈕時(shí)，左邊三個(gè)燈或右燈三個(gè)燈循環(huán)點(diǎn)亮。三進(jìn)制計(jì)數(shù)器可以用觸發(fā)器構(gòu)成也可以由計(jì)數(shù)器改造，考慮到直接用計(jì)數(shù)器改比用觸發(fā)器構(gòu)成計(jì)數(shù)器的電路結(jié)構(gòu)簡單，因此設(shè)計(jì)中我們選用十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161來改造三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。在這次設(shè)計(jì)中主要采用了74LS161的計(jì)數(shù)和異步清零功能。其電路結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。圖3-2 三進(jìn)制計(jì)數(shù)電路由74LS161的功能可知，當(dāng)把Q0和Q1輸入到與非門，與非門的輸出端接在MR清零端，即可通過74LS161的異步清零的方法做出三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，即Q0與Q1實(shí)現(xiàn)了00011000的循環(huán)。三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)如

13、表3-1所示。表3-1 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表現(xiàn)態(tài)次態(tài)Q1Q0Q1Q00001011010003.4 開關(guān)控制模塊設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中我計(jì)劃實(shí)現(xiàn)當(dāng)L、R開關(guān)都閉合時(shí)，B開關(guān)斷開時(shí)，尾燈全部熄滅；當(dāng)L、B開關(guān)都斷開，R開關(guān)閉合時(shí)左燈循環(huán)點(diǎn)亮；當(dāng)R、B開關(guān)都斷開，L開關(guān)閉合時(shí)右燈循環(huán)點(diǎn)亮；當(dāng)L、R、B開關(guān)都閉合式左燈和右燈全部點(diǎn)亮的功能。設(shè)譯碼與顯示驅(qū)動(dòng)電路的使能控制信號(hào)為E和F，E與譯碼器74LS138的使能輸入端E1相連接，F(xiàn)與顯示驅(qū)動(dòng)電路中與門的一個(gè)輸入端相連接。由總體邏輯功能可知，E和F與開控制變量L，R，剎車控制變量B，以及時(shí)鐘脈沖CP之間的關(guān)系如表3-2所示。表3-2 L R B 使能E F

14、理論功能表邏輯開關(guān)L R B脈沖開關(guān)CP使能信號(hào)E F電路理論工作狀態(tài)1 1 0無0 1譯碼器不工作，輸出均為高，與門輸出為高，尾燈全部熄滅。1 0 0無1 1譯碼器在控制作用下工作，顯示驅(qū)動(dòng)取決于譯碼輸出，右尾燈循環(huán)點(diǎn)亮。0 1 0無1 1譯碼器在控制作用下工作，顯示驅(qū)動(dòng)取決于譯碼輸出，左尾燈循環(huán)點(diǎn)亮。1 1 1CP0 1譯碼器不工作，輸出均為高，剎車開關(guān)使尾燈全部共同點(diǎn)亮。其中L為左燈開關(guān)。R為右燈開關(guān)。B為剎車開關(guān)。其電路結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。圖3-3 開關(guān)控制電路3.5 驅(qū)動(dòng)譯碼模塊設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中我計(jì)劃實(shí)現(xiàn)通過三個(gè)開關(guān)的斷開與閉合來實(shí)現(xiàn)正常行駛、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車四種功能的切換，三八

15、譯碼器74LS138 可將三進(jìn)制碼的三種狀態(tài)對(duì)應(yīng)輸出。譯碼電路如下圖3-4所示。圖3-4 譯碼電路E1、E2、E3是三個(gè)輸入顯示控制端，當(dāng)E3=0或者E1+E2=1時(shí)，譯碼器被禁止，譯碼器的輸出端Y0Y7全為1；只有當(dāng)E1=1、E2+E3=0時(shí)，譯碼器才正常運(yùn)行，完成譯碼工作。當(dāng)汽車右轉(zhuǎn)時(shí)，Y0、Y1、Y2號(hào)腳處于在高低電平之間循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，使右燈循環(huán)點(diǎn)亮；當(dāng)汽車左轉(zhuǎn)時(shí)，Y4、Y5、Y6號(hào)腳處于在高低電平之間循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，使左燈循環(huán)點(diǎn)亮；當(dāng)汽車正常行駛時(shí)，Y0-Y7處于高電平狀態(tài)，左燈右燈全部熄滅。3.6 顯示模塊設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中我計(jì)劃實(shí)現(xiàn)在模式控制電路輸出和三進(jìn)制計(jì)數(shù)器狀態(tài)下，提供6個(gè)尾

16、燈控制信號(hào)，當(dāng)譯碼驅(qū)動(dòng)電路輸出的控制信號(hào)為低電平，相應(yīng)指示燈亮。邏輯電路如圖3-5所示。圖3-5 譯碼顯示電路當(dāng)圖中E=F=1、R=0時(shí)，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器狀態(tài)Q1Q0為00，01，10，譯碼器輸出均為0，使得與指示燈D3、D2、D1對(duì)應(yīng)的反相器輸出依次為低電平從而使指示燈D3D2D1，依次順序點(diǎn)亮，示意汽車向右轉(zhuǎn)彎。同理，當(dāng)圖中E=F=1、L=0 時(shí)，指示燈D4D5D6，依次順序點(diǎn)亮，示意汽車向左轉(zhuǎn)彎。當(dāng)圖中E=0，F(xiàn)1 時(shí)，譯碼器輸出為全1，使所有指示燈對(duì)應(yīng)的反相器輸出依次為高電平，指示燈全部熄滅。當(dāng)圖中E=0，F(xiàn)0，B=1 時(shí)，所有指示燈同時(shí)亮。從而實(shí)現(xiàn)了4 種不同模式下的尾燈狀態(tài)顯示。4 系統(tǒng)

17、調(diào)試我們首先用Proteus畫仿真圖，在其中進(jìn)行了大量的修改，然后在Altium Designer中畫原理圖及PCB。用Proteus仿真時(shí)對(duì)脈沖信號(hào)模塊、三進(jìn)制計(jì)數(shù)模塊、驅(qū)動(dòng)譯碼模塊、顯示電路模塊、開關(guān)控制模塊進(jìn)行了調(diào)試。4.1 調(diào)試環(huán)境Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。P

18、roteus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(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了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MATLAB等多種編譯器。1.豐富的器件庫：超過27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；2.智能的器件搜索：

19、通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件；3.智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間；4.支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡明清晰；5.可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。6.完善的電路仿真功能（1）.ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真；（2）.超過27000個(gè)仿真器件：可以通過內(nèi)部原型或使用廠家的SPICE文件自行設(shè)計(jì)仿真器件，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件；（3）.多樣的激勵(lì)

20、源：包括直流、正弦、脈沖、分段線性脈沖、音頻（使用wav文件）、指數(shù)信號(hào)、單頻FM、數(shù)字時(shí)鐘和碼流，還支持文件形式的信號(hào)輸入；（4）.豐富的虛擬儀器：13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計(jì)/計(jì)數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器等；（5）.生動(dòng)的仿真顯示：用色點(diǎn)顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線以不同顏色表示其對(duì)地電壓大小，結(jié)合動(dòng)態(tài)器件（如電機(jī)、顯示器件、按鈕）的使用可以使仿真更加直觀、生動(dòng)；（6）.高級(jí)圖形仿真功能（ASF）：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項(xiàng)指標(biāo)，包括工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸

21、特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析；（7）.單片機(jī)協(xié)同仿真功能支持主流的CPU類型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU類型隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTEX、DSP處理器；（8）.支持通用外設(shè)模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點(diǎn)陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過PC機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行

22、通信；（9）.實(shí)時(shí)仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真；7.編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語言的編輯/編譯/源碼級(jí)仿真，內(nèi)帶8051、AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如IAR、Keil和Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試；8.實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺(tái)原理圖到PCB的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入ARES的PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)；（1）.先進(jìn)的自動(dòng)布局/布線功能：支持器件的自動(dòng)/人工布局；支持無網(wǎng)格自動(dòng)布線或人工布線；

23、支持引腳交換/門交換功能使PCB設(shè)計(jì)更為合理；（2）.完整的PCB設(shè)計(jì)功能：最多可設(shè)計(jì)16個(gè)銅箔層，2個(gè)絲印層，4個(gè)機(jī)械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，3D 可視化預(yù)覽；（3）.多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括Gerber文件的導(dǎo)入或?qū)С?，便利與其它PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如protel）和PCB板的設(shè)計(jì)和加工。4.2 L、R都閉合，B斷開時(shí)的調(diào)試調(diào)試結(jié)果如下圖3-8所示。圖3-8 L、R都閉合，B斷開時(shí)的仿真當(dāng)L、R都閉合，B斷開時(shí)，NE555的輸出端3號(hào)腳輸出一個(gè)高低變換的電平。74LS138輸出端Y0-Y7處于高電平狀態(tài)，顯示模塊都處于高電平狀態(tài)，發(fā)

24、光二極管的陰極處于高電平狀態(tài)，二極管截止，燈D1-D6都不亮。4.3 L、B都斷開、R閉合時(shí)的調(diào)試調(diào)試結(jié)果如下圖3-9所示。圖3-9 L、B斷開，R閉合時(shí)的仿真當(dāng)L、B斷開，R閉合時(shí)，NE555的輸出端3號(hào)腳輸出一個(gè)高低變換的電平。74LS138輸出端Y4、Y5、Y6號(hào)腳處于在高低電平之間循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，其它輸出端處于高電平狀態(tài)，顯示模塊中與74LS138輸出端Y4、Y5、Y6號(hào)腳相連的與門的管腳和發(fā)光二極管的陰極處于在高低電平之間循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，其余的都是高電平狀態(tài)。燈D4、D5、D6依次循環(huán)點(diǎn)亮，燈D1、D2、D3熄滅。4.4 R、B都斷開，L閉合時(shí)的調(diào)試調(diào)試結(jié)果如下圖3-10所示。圖3-

25、10 R、B斷開，L閉合時(shí)的仿真當(dāng)R、B斷開，L閉合時(shí)，NE555的輸出端3號(hào)腳輸出一個(gè)高低變換的電平。74LS138輸出端Y0、Y1、Y2號(hào)腳處于在高低電平之間循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，其它輸出端處于高電平狀態(tài)，顯示模塊中與74LS138輸出端Y0、Y1、Y2號(hào)腳相連的與門的管腳和發(fā)光二極管的陰極處于在高低電平之間循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，其余的都是高電平狀態(tài)。燈D1、D2、D3依次循環(huán)點(diǎn)亮，燈D4、D5、D6熄滅。4.5 L、R、B都閉合時(shí)的調(diào)試調(diào)試結(jié)果如下圖3-11所示。圖3-11 L、R、B都閉合時(shí)的仿真當(dāng)L、R、B都閉合時(shí)，B開關(guān)直接給與門一個(gè)低電平，使與門的輸出均為低電平，實(shí)現(xiàn)D1D6全部點(diǎn)亮的功能。

26、 5 系統(tǒng)功能本次設(shè)計(jì)通過開關(guān)的斷開與閉合，實(shí)現(xiàn)了三燈從左至右與從右至左的閃爍，以及全滅與全亮的功能，達(dá)到了模擬汽車尾燈的效果，若汽車正常行駛時(shí)，尾部車燈全部熄滅；汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮；汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)3個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮。而臨時(shí)剎車時(shí)，所有指示燈同時(shí)點(diǎn)亮。則表示實(shí)驗(yàn)成功。本次設(shè)計(jì)雖然成功完成，但是依然存在缺陷。比如電路工作時(shí)有略微的延時(shí)現(xiàn)象，然后在二極管的閃動(dòng)頻率上雖然實(shí)現(xiàn)了可調(diào)，但由于已經(jīng)電阻阻值已經(jīng)確定，閃動(dòng)頻率表改變不大。也曾思考過使用滑動(dòng)變阻器來調(diào)節(jié)閃爍頻率但實(shí)驗(yàn)硬件條件所限，NE555的精確度比較低，所以可調(diào)度也很低。本次設(shè)計(jì)雖然設(shè)計(jì)了三個(gè)開關(guān)，但是

27、沒有考慮到設(shè)計(jì)電路消除機(jī)械振動(dòng)的影響，設(shè)計(jì)電路較復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)間過短，難以達(dá)到理想效果。6 結(jié)論本次實(shí)驗(yàn)叫做汽車車燈控制電路設(shè)計(jì)，雖然跟現(xiàn)實(shí)中汽車實(shí)際使用的控制電路無論在集成度、可控制性、工作穩(wěn)定性還是制作工藝上都存在很大的差距，但這次實(shí)驗(yàn)依然是個(gè)考驗(yàn)。該電路主要用邏輯門構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好。由NE555產(chǎn)生的脈沖讓三進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)行循環(huán)計(jì)數(shù)，開關(guān)控制輸入的高低電平進(jìn)而控制譯碼器的輸出，與此同時(shí)開關(guān)還控制作用于二極管的電平，通過二極管的工作來模仿汽車尾燈在四種情況下的工作。我們小組成員在這學(xué)期的電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）的知識(shí)基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的原理講述，對(duì)每部分功能羅列出不同的方案，畫出

28、初步電路圖，并在仿真軟件上進(jìn)行仿真，把很難實(shí)現(xiàn)或者效果不好的方案淘汰。然后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求人員自己設(shè)計(jì)脈沖產(chǎn)生電路。于是我們通過查閱資料，決定用NE555芯片產(chǎn)生脈沖。通過這段時(shí)間以來的努力，基本完成了本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求：汽車運(yùn)行時(shí)指示燈全滅，汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)的3個(gè)燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮；汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)的3個(gè)燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮；汽車臨時(shí)剎車時(shí)所有的指示燈同時(shí)點(diǎn)亮。從一開始選好題目接受任務(wù)，后著手建立設(shè)計(jì)框圖，再到書上和網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，確定電路圖的到最后制作成型，每一步都必須認(rèn)真仔細(xì)。雖然一開始不是很順利，不能實(shí)現(xiàn)技術(shù)功能，但在上網(wǎng)查閱資料、問老師、小組討論和多次修正后，終于實(shí)現(xiàn)了課程設(shè)計(jì)任務(wù)的

29、全部功能。在實(shí)驗(yàn)過程中了解實(shí)驗(yàn)原理，自己設(shè)計(jì)電路，查閱資料。在這些過程中鞏固了之前課程已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)，又學(xué)習(xí)到了新的知識(shí)。最重要是學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作，明白了具體工作需要怎么安排人員，將工作細(xì)致有序的分步完成。這些經(jīng)驗(yàn)是我進(jìn)步了許多。7 總結(jié)與體會(huì)電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，我們進(jìn)行數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)是我們理論聯(lián)系實(shí)際的最好途徑，將書本上的知識(shí)利用到實(shí)際的分析解決問題中去，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，更加熟悉的各種不同規(guī)模的邏輯器件，掌握邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)的基本方法，為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)?？吹皆O(shè)計(jì)題目后，首先要分析汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系，然后對(duì)汽車尾燈控制器進(jìn)行功能描述，確定汽車尾燈控制器的結(jié)構(gòu)框圖，最后進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。在電路設(shè)計(jì)過程中，先進(jìn)行模式控制電路的設(shè)計(jì)，然后用到了74LS161構(gòu)造一個(gè)三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，再設(shè)計(jì)譯碼與顯示電路，最后用6個(gè)發(fā)光二極管和6個(gè)電阻組成尾燈狀態(tài)顯示電路，各個(gè)結(jié)構(gòu)的電路設(shè)計(jì)好了之后，組合起來就設(shè)計(jì)好了汽車尾燈控制器的邏輯電路。通過本次數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)，我體會(huì)到了學(xué)習(xí)不但要把書本知識(shí)學(xué)好，更要弄