汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)

汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)一、大作業(yè)摘要概述要解決什么問題，你是用啥方法解決這個(gè)問題的，達(dá)到了什么結(jié)果及存在的問題（200字）設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈控制電路。要求提供總體設(shè)計(jì)方案，畫出各單元及總體電路圖，計(jì)算元件參數(shù)，選擇芯片，安裝并調(diào)試電路。寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。2二、設(shè)計(jì)的背景、目的和意義設(shè)計(jì)一個(gè)能適應(yīng)現(xiàn)代汽車智能化發(fā)展要求的汽車尾燈控制電路。改善以前的汽車尾燈控制系統(tǒng)，降低汽車尾燈控制器的生產(chǎn)成本。其二、學(xué)好VHDL這門硬件描述語言，加深對(duì)VHDL語言知識(shí)的理解和掌握，提高學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，使自己適應(yīng)不斷發(fā)展的21世紀(jì)。

3三、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈控制電路。要求提供總體設(shè)計(jì)方案，畫出各單元及總體

電路圖，計(jì)算元件參數(shù)，選擇芯片，安裝并調(diào)試電路。寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。

設(shè)計(jì)要求（1）用六個(gè)發(fā)光二極管模擬六個(gè)汽車尾燈（汽車尾部左右各三個(gè)），用三個(gè)開關(guān)作為汽車轉(zhuǎn)向的控制信號(hào)。三個(gè)開關(guān)分別作為左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、故障燈。（2）當(dāng)汽車正常直行時(shí)，六個(gè)汽車尾燈全滅；（3）當(dāng)汽車向右轉(zhuǎn)向時(shí)，汽車右面三個(gè)尾燈從左至右順序亮滅；（4）當(dāng)汽車向左轉(zhuǎn)向時(shí)，汽車左面三個(gè)尾燈從右至左順序亮滅；提示：利用基本組合邏輯電路設(shè)計(jì)思路，根據(jù)任務(wù)列寫邏輯真值表，化簡(jiǎn)輸出邏輯表達(dá)式。最后利用基本邏輯門電路實(shí)現(xiàn)之。也可以利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。4四、確定輸入和輸出變量右轉(zhuǎn)燈左轉(zhuǎn)燈計(jì)數(shù)器5五、確定輸入狀態(tài)（1）左轉(zhuǎn)向燈，對(duì)應(yīng)的開關(guān)給低電平。（2）右轉(zhuǎn)向燈，對(duì)應(yīng)的開關(guān)給低電平。6六、整體設(shè)計(jì)框圖7大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)8

（A）右轉(zhuǎn)彎規(guī)律圖（C）急剎車顯示規(guī)律圖圖2.2.:2汽車尾燈狀態(tài)圖（B）左轉(zhuǎn)彎規(guī)律圖9由于此控制電路對(duì)秒脈沖的精度要求不高，所以選擇555構(gòu)成的多些振蕩器。電路連接簡(jiǎn)便并且能達(dá)到我們的要求如圖3.1.1：10開關(guān)控制電路通過控制開關(guān)S0和S1的閉合與斷開來實(shí)現(xiàn)汽車正常行駛、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎三種狀態(tài)，開關(guān)S2控制剎車。開關(guān)功能表如表二：表1開關(guān)功能表11七、輸入和輸出變量對(duì)應(yīng)部件說明右轉(zhuǎn)燈左轉(zhuǎn)燈計(jì)數(shù)器12譯碼電路與指示燈因?yàn)樾枰延?jì)數(shù)器的三個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)化成六個(gè)燈的亮滅情況，所以我們選擇3-8線制譯碼器。該電路的功能是：在模擬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)尾燈控制信號(hào)，使相應(yīng)指示燈執(zhí)行亮滅的指令,我們選擇74HC138來執(zhí)行譯碼功能。D端輸入為1時(shí)，經(jīng)過非門輸入進(jìn)G2B端為0，G2B端是74HC138的使能端，只有輸入為0的時(shí)候138正常工作，輸出Y0—Y1中只有一個(gè)為0，經(jīng)過與非門輸入為1，則只有該路對(duì)應(yīng)的燈亮。D輸入為0的時(shí)候，使能端轉(zhuǎn)換為1，則74138所有輸出端為0，通過非門輸出轉(zhuǎn)換為1，即所有燈都亮。邏輯電路如圖3.3.1：13八、方案論證汽車尾燈控制器常見電路形式有基于繼承門電路構(gòu)成的電路系統(tǒng)和基于單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建的控制電路。方案一：?jiǎn)纹瑱C(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，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。方案二：繼承門電路系統(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。其電路實(shí)現(xiàn)過程較為簡(jiǎn)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)，但是此汽車尾燈控制電路邏輯變量簡(jiǎn)單，狀態(tài)少，因此電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所用芯片少，成本也不高。綜上所述選擇方案二。14十一、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)（狀態(tài)編碼）TITLE"Top-levelthe74161macrofunction.Choosesadevice-familyoptimizedimplementation.";FUNCTIONp74161(clk,ldn,clrn,enp,ent,d,c,b,a)RETURNS(qd,qc,qb,qa,rco);FUNCTIONf74161(clk,ldn,clrn,enp,ent,d,c,b,a)RETURNS(qd,qc,qb,qa,rco);PARAMETERS( DEVICE_FAMILY);INCLUDE"aglobal.inc";SUBDESIGN74161(

15clk:INPUT=GND; ldn:INPUT=VCC; clrn:INPUT=VCC; enp:INPUT=VCC; ent:INPUT=VCC; d:INPUT=GND; c:INPUT=GND; b:INPUT=GND; a:INPUT=GND; qd:OUTPUT; qc:OUTPUT; qb:OUTPUT; qa:OUTPUT; rco:OUTPUT;)VARIABLE IF(FAMILY_FLEX()==1)GENERATE sub:f74161; ELSEGENERATE sub:p74161;

16ENDGENERATE;BEGIN IF(USED(clk))GENERATE sub.clk=clk; ENDGENERATE; IF(USED(ldn))GENERATE sub.ldn=ldn; ENDGENERATE; IF(USED(clrn))GENERATE sub.clrn=clrn; ENDGENERATE; IF(USED(enp))GENERATE sub.enp=enp; ENDGENERATE; IF(USED(ent))GENERATE sub.ent=ent; ENDGENERATE; IF(USED(d))GENERATE sub.d=d; ENDGENERATE;

17IF(USED(c))GENERATE sub.c=c; ENDGENERATE; IF(USED(b))GENERATE sub.b=b; ENDGENERATE; IF(USED(a))GENERATE sub.a=a; ENDGENERATE; qd=sub.qd; qc=sub.qc; qb=s