汽车尾灯控制电路设计报告1

汽车尾灯控制电路设计

课程设计题目 汽车尾灯控制电路设计

本课题要求设计一个汽车尾灯的控制电路。汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管模拟）。

内容摘要：本文是关于汽车尾灯控制电路的设计，根据汽车尾灯显示状态与汽车运行状态

的关系，分析并设计电路。整个电路由时钟电路，模式控制电路，三进制计数器，译码与显示驱动电路，尾灯状态显示5部分组成。分析了使能控制信号与模式控制变量、时钟脉冲的关系，运用J—K触发器、3—8译码器等实现了根据汽车的运行状态，指示灯显示4种不同的模式。

一、设计要求：

1、能手动测试尾灯的好坏。

2、汽车正常运行时，6个指示灯全灭。

3、汽车右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序依次点亮。 4、汽车左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序依次点亮。 5、汽车临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。

6、555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为电路的时钟脉冲。

二，系统总体方案：在设计电路时考虑了两种设计方案，它们不同之处在于产生00、01、

10这三种信号:

方案1、第一种方案是采用74LS192作为芯片，根据任意进制计数方法进行设计三进制计数器，但是该方案在连接使用时产生的三进制信号不稳定，主要是由于计数器的竞争冒险的存在，而且还使得尾灯在闪烁时总会出现不自然的中间过程。电路图如下：

方案2、第二种方案是采用74LS76双JK触发器设计三进制计数器（详见三进制计数器电路）原理图如下：

汽车尾灯控制电路设计

3、系统总体设计方案

（1）汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系

为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式，需设置2个状态控制变量。假定用开关S1和

表1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系

（2）汽车尾灯控制器功能描述

在汽车左，右转弯行驶时，由于3个指示灯被循环顺序点亮，所以可用一个三进制计数器的状态控制译码器电路顺序输出高电平，按要求顺序点亮3个指示灯。设三进制计数器的状态用Q1和Q0表示，可得出描述指示灯DL3、 DL2、 DL1、 DR3、 DR2、 DR1与开关控制变量S1，S2，计数器的状态Q1，Q0。以及时钟脉冲CP之间关的功能表，如表2所示（表中指示灯的状态“1”表示点亮，“0”表示熄灭）。

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表2 汽车尾灯控制器功能表

根据以上设计分析与功能描述，可得出汽车尾灯控制器的结构框图，如图3所示，整个电路可由模式控制电路，三进制计数器，译码与显示驱动电路及尾灯状态显示4部分组成。

系统原理框图如下：

三、单元电路的设计

1、时钟电路

利用555定时器来产生一个频率为1HZ的脉冲信号，作为电路的时钟脉冲。 根据公式f=1/(Tpk+Tpl),其中另Tpk=0.7（R1+R2)C与Tpl=0.7R2C两者相等，算得R1=5.1k,取R1=5k，R2=70K,C=10uf。另外再取一0.01uf的电容放入去抖电路中。电路原理图如下：

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2、模式控制电路

设译码与显示驱动电路的使能控制信号为G和A，G与译码器74LS138的使能输入端G1相连接，A与显示驱动电路每一个与非门中的一个输入端相连接。由总体逻辑功能可知，G和A与开关控制变量S1，S2，以及时钟脉冲CP之间的关系如表4所示。

G和A 的逻辑表达式：

G=S1(+)S2--------异或

A

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表4 使能控制信号与模式控制变量、时钟脉冲的关系

电路设计图如下（从左往右接点依次是A、C、G,其中C是74LS138译码器的C端入口接口）

3、三进制计数器电路

三进制计数器由两个JK触发器作为存储元件构成，其中三进制计数器的状态表如表5所示

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表5. 三进制计数器的状态表

由状态表可得三进制计数器的电路设计，如下（上面从左往右接点分别是Q0、Q1，下面节点为CP接点）

2.4 译码与显示驱动电路

该电路由一个74LS138译码器及六个与非门构成

译码与显示驱动电路的功能是：在模式控制电路输出和三进制计数器状态的作用下，提供6个尾灯控制信号，当译码驱动电路输出的控制信号为低电平时，相应指示灯点亮。因此，译码与显示驱动电路可为3—8线译码器74LS138、6个与非门构成。当G=A=1、S1=0时，对应计数器状态Q1、Q0为00、01、10，译码器输出Y0、Y1、Y2依次为0，使得指示灯DR1、DR2、DR3对应的与非门依次为高电平，从而使指示灯DR1 DR2、DR3依次顺序点亮，示意汽车右转弯；当G=S=1、S2=0时，对应计数器状态Q1、Q0为00、01、10，译码器输出Y4、Y5、Y6依次为0，使与指示灯DL3、 DL2`、DL1对应的与非门输出依次为高电平，从而使指示灯DL3—DL2—D L1依次顺序点亮，示意汽车左转弯；当G=0，A=1时，译码器输出为全1，使所有指示灯对应的与非门输出全部为低电平，指示灯全部熄灭；当G=0，A=CP时，所有指示灯随CP的频率闪烁。实现了4种不同模式下的尾灯状态显示,如下所示：

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其中74LS138的1、2引脚分别接三进制计数器的输出端Q0、Q1,3、6分别接开关模式电路中的开关S1和异或门的G，单刀双掷开关的一 …… 此处隐藏：1109字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……