湖南文理学院数电课程设计

湖南文理学院课程设计报告课程名称：电子技术课程设计院 系：电气与信息工程学院专业班级：通信09101班 一学生姓名：指导教师：完成时间：报告成绩：评阅意见：评阅教师日期湖南文理学院课程设计报告1汽车尾灯控制器设计3（一）设计要求3（二）汽车尾灯控制电路设计原理4（1）列出尾灯与汽车运行状态表（见表1-1） 4（2）设计总体框图4（3）设计单元电路6（三）汽车尾灯控制电路仿真运行（图中S1=A,S0=S） 9（四）元器件列表14（五）设计总结：14（六）参考文献16汽车尾灯控制器设计（一）设计要求假设汽车尾部左右两侧各有4个指示灯（用发光二极管模拟）有四种显示模式如下:1. 汽车正常运行时指示灯全灭；2. 右转弯时，右侧4个指示灯按右循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；3. 左转弯时，左侧4个指示灯按左循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；4. 临时刹车时左右两侧所有指示灯同时闪烁。（二）汽车尾灯控制电路设计原理（1）列出尾灯与汽车运行状态表（见表1-1）汽车尾灯和汽车运行状态关系表（1-1）开关控制行驶状态左尾灯右尾灯S1 S0D1 D2 D3 D4R1 R2 R3 R40 0向前灯灭灯灭0 1右转弯灯灭按R1 R2 R3 R4顺序循环点亮1 0左转弯按D1 D2 D3 D4顺序循环点亮灯灭1 1刹车所有的尾灯随时钟CP同时闪烁（2）设计总体框图由于汽车左右转弯时，四个指示灯循环点亮，所以用四进制计数器控制译码器电路顺序输 出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件（S1、 S0、CP、Q1、Q0）的关系，即逻辑功能表如下表（1-2）所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状 态）。汽车尾灯控制逻辑功能表（1-2）开关控制三进制计数器六个指示灯Sl %Q QoDj D； D； Dj00X X000000000001000 10 L0000 I 010000OQ10000100010010 ! 0000101 000001 1X XCP CP CP CP CP CP由尾灯控制逻辑功能表得出总体框图，如下图（2-1） 所示。汽车尾灯控制电路原理框图（2-1）开美控儒电蔬，跖 s三进制计数样（3）设计单元电路a. 三进制计数器电路可由16进制计数器74LS161构成，如下图所示。b. 汽车尾灯电路如图（3-1）所示，其显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器构成； 译码电路由3-8线译码器74LS138和6个与非门构成。74LS138的三个输入端入2、A1、A0分别接S1、 Q1、Q0，而0100是三进制计数器的输出端。当S1 = 0、S0 = 1,使能信号A=G=1，计数器的状态 为00，01，10时，74LS138对应的输出端0Y,1Y,2Y依次为0有效（4Y,5Y,6Y信号为“1”无效），即 反相器G1G3的输出端也依次为0，故指示灯D1-D2-D3按顺序点亮示意汽车右转弯。若上述条 件不变，而S1=1、S0=0，则74LS138对应的输出端4Y、5Y、6Y依次为0有效，即反相器G4G6的输 出端依次为0，故指示灯D4-D5-D6按顺序点亮，示意汽车左转弯。当G=0，A=1时，74LS138的 输出端全为1，G6G 1的输出端也全为1，指示灯全灭灯；当G=0，A=CP时，指示灯随CP的频率闪 烁。汽车尾灯电路（3-1）0 n o 6 o又*览公恐.翌y义t 欠口斗 1 c 1 ” A 4 c % c & 心 Gi-GtE nl E ni E Li 心三进制计也BiVCF E f k 1 L &-jjjc. 开关控制电路。设74LS138和显示驱动电路的使能端信号分别为G和A,根据总体逻辑功能 表分析及组合得G、A与给定条件（S1、S0、CP）的真值表，如表（3-2）所示。S1，S0，CP与G，A逻辑功能表（3-2）由表（3-2）经过整理得逻辑表达式为G = St SoA = S.So + S. S200； 978910LED力 LE*m LD% lED%MT11314：U1D ： U 104D 74LS0 614U2DJ4D7-515U3DS04D73:R4 200； 10I16U4D 04D7,R5 200；18R6 200；5V:；U7IU8D :74LSIGDA B C D7,QAQBQCQDENPENTRCOLOADCLRCLI ru 12003 5 VVCC5Vi0D74ls0iU9D4917:U5D 4LS04D2U6D 04DU11D .U00D74LS0II0D722-1U10D)0D 7,j U12D4lS00D5 41111 9 7U13 74LS138D.U14D 74LS00D01234567YYYYYYYYABU19U1615-3-211DHz74LS161DU15D 74LS04D2827U18I74LS00D374LS&6D 74LS00D8D |U17C 74LS10DVCCvcC-1200m；Key = AJ2_R8qvcc200； VCC5VKey = SGNDGNDGND GNDGND% GND（三）汽车尾灯控制电路仿真运行（图中S1=A,S0=S）（1）当汽车正常运行时，S1=S0=0，使G=0,A=1, 74LS138的输出端全为1, G6G1的输出端也全 为1，指示灯全灭灯。LED;R1 *200；13:R2 200； 心L14,R3200；iD3 Ll*415沮4 成00； 10:R5 200； 11741GNDVCC5VGND苛200M5 V16LI17:R6 200； 12 ED6 18VCC5VU1D74LSdK U2D 人U3D 人U4D 八 U5D A I74LS04D74LS04D74LS04D74LS04D 74LSU6D i04D1U10D U12DI00D 74lS0I)0D2=21199 722232501234567YYYYYYYYU13 74LS138DU14D 74LS00DA U15D L174LS04DU 2AQABQBCQCDQDENPRCOENTLOADCLRCLK；GD6102Hz 74LS161D911115A B2 21 G G2728GNDGND74LS00D3VCCcC7l200m；5V J1Key = A.74LU16D U18D D 74LS00D74LS10DU1U17CJ牝 TVCC 200； VCC 5VKey = SgnDgndGNND(2) 当汽车左拐时,S1=1,S0=0时，使得A=G=1, 74LS138对应的输出端4Y、5Y、6Y依次为0 有效，即反相器G4G6的输出端依次为0，故指示灯D4-D5-D6按顺序点亮，示意汽车左转弯。VCC5V!GNV174LSIR2 200,PCnR3 200，R4 200,R5 200,；R6200 1218141574LS；U10DI0D5527U16D15U13 74LS138DU1DU2D )4D 7,U3D I4D 7,56 U5D 4LSD4D13A U4D 4LS04D 7-7扇甘430a-111724LVC10U19AQABQBCQCDQDENPRCOENTLOADCLRCLK29174LS00D3VCCVCC5VSG1+ru J 200 HZ74LS161D *5 V56U15D 74LS0U14D 74LS00DU18D *U17C 74LS86D 74LS00D 7Rls10DGNDNDvcC?5V200m|, tiJ1Key = A。VCC VCC-坛5VKey = Sd 200GND GNDGND ZGND(4)当汽车刹车时，S1=S0=1时，G=0, A=CP，指示灯随CP的频率闪烁。CC5V74LSI入 U1D 一 U2DA U3DA U4DA U5D iMpL 74LS04D 74LS04D 74LS04D 74LS04D74LSIDU7D7,U19GND56A B C DQAQBQCQDU8DLS00D22-14-4-1-11129 074ls00D 74ls0iD；,U10D去2119 20ENPENTRCO15U12D)0DU14D 74LS00DU13 74LS138DU15D 74LS04D2827；U16Di ,U18D74LS00D3.8U17C74LS86D 74LS00D 74ls|10DSG1+GNDND5 VnJ i200 Hz9C 1 f 2-LOADCLRVCCJ2_CLK74LS161D200群Key =-眼-|VCCVCCa 5VKey = Sd 200E34GNDGNDGND、/GND（四）元器件列表名称参数及数量发光二极管六支译码器74LS138 一片计数器74LS161 一片TTL反向器74LS04七个与非门74LS00十个异或门74LS86 一个电阻200欧八个直流电源VCC-5V四个信号发生器方波（5V，200HZ）开关两个（五）设计总结:这次设计是通过查阅各种资料、与同学讨论以及独立思考设计出来的。在设计过程中，我 用到了本学期所学过的同步计数器74LS161和译码器74LS138。因此，我对它们的功能和运用 有了更深一步的了解。同时通过Multisim软件对电路进行模拟仿真，从而使设计结果得到了验 证。通过这次课程设计环节，使我了解到模拟电路和数字电路之间的联系，使我对单元功能电 路的理解和运用能力有了一定的提高。优点：基本实现汽车在运行时尾灯点亮方式的基本情况。设计中的不足：由于行车时都是开关控制，所以每一个开关都应该有一个消除机械振动的装置，可以用基本SR触发器来实现。所以在时间允许的情况下，可以对这一不足进行改良，从 而使整个系统更加可靠。（六）参考文献1. 康华光、陈大钦等编数字电子技术第四版高等教育出版社，1999.62. 阎石.数字电子技术基础（第五版M.北京：清华大学出版社，2006.53. 谢自美.电子线路设计、实验、测试M.北京：高等教育出版社，2001