汽车尾灯控制电路设计.doc

课程设计汽车尾灯控制电路设计一、 实验目的：熟悉常用芯片的使用，掌握时序逻辑电路和组合逻辑电路的分析方法，培养设计能力。二、 设计要求：假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管代替），应使指示灯达到三个要求：a、 汽车正常运行时指示灯全灭；b、 右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧3个指示灯按左循环顺序点亮。c、 临时刹车时所有指示灯同时闪烁。三、 设计步骤：（1）列出尾灯与汽车运行状态表表1 尾灯和汽车运行状态关系表开关控制运行状态左尾灯右尾灯S1 S2D1 D2 D3D4 D5 D60 0正常运行灯灭灯灭0 1右转弯灯灭按D4 D5 D6顺序循环点亮1 0左转弯按D3 D2 D1顺序循环点亮灯灭1 1临时刹车所有的尾灯随时钟CP同时闪烁（2）设计总体框图 由于汽车左转弯时，三个灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码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、S2、CP、Q1、Q0）的关系，即逻辑功能表如表2所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态）。表2 汽车尾灯控制逻辑功能表开关控制三进制计数器六个指示灯S1 S2Q1 Q0 D1D2D3 D4D5D60 0X X000 0000 10 00 11 0000 100000 010000 0011 00 00 11 0001 000010 000100 0001 1X XCPCPCP CPCPCP由表2得出总体框图，如图1所示：开关控制电路显示、驱动电路译码电路三进制计数器尾灯电路S1 S2 图1 汽车尾灯控制电路原理框图（3）设计单元电路 三进制计数器电路可由双JK触发器74LS76构成。1J1K1Q12J2K2Q274LS76“1”“1”CPQ0Q174LS76图2 三进制计数器电路图采用CP下降沿触发的JK触发器，当CP由1跳变为0时，触发器的输出依据J和K的状态而定。表3为J-K触发器的状态表。表3 J-K触发器的状态表JK说明0011010101输出状态不变同J端状态同J端状态输出状态翻转由双JK组成的三进制计数器的逻辑功能表如表2。汽车尾灯电路如图3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38译码器74LS138和6个与非门构成。74LS138的三个输入端A2、A1、A0分别接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三进制计数器的输出端。当S11，S20时，使能信号AG1，计数器的状态为00，01，10时，74LS138对应的输出端、依次为0有效（、信号为“1”无效），即反相器G1G3的输出也依次为0，故指示灯D3D2D1按顺序点亮示意汽车左转弯。若上述条件不变，而S10，S21时，则74LS138对应的输出端、依次为0有效，即反相器G4G6的输出端依次为0，故指示灯D4D5D6按顺序点亮示意汽车右转弯。当G0，A1时，74LS138的输出端全为1，G1G6的输出端也全为1，指示灯全灭；当G0,A=CP时，指示灯随CP的频率闪烁。111111Y1 Y1 Y0 Y4 Y5 Y6 74LS138 G1 A2 A1 A0三进制计数器2006D1D6G1G674LS04G7G1274LS00AG1251346789101112CP+5V图3 尾灯电路开关控制电路。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、S2、CP）的真值表，如表4所示，由表4结果整理得逻辑表达式为：由上式得开关控制电路，如图4所示。表4 S1、S2、CP与G、A逻辑功能表开关控制CP使能信号S1 S2G A00010111101111CP0CP=11S1S2+5v+5vGACP74LS8674LS0074LS10图4 开关控制电路（4）设计汽车尾灯总体电路 G16G155V1211111111Y2 Y1 Y0 Y4 Y5 Y6 74LS138 G1 2006D1D6G1G674LS04G7G1274LS00125134678910+5V1J1K1Q12J2K2Q“1”“1”Q0Q174LS76AG&12G13G145VCPG13G1474LS00G16G1774LS10G17A2 A1 A0G1574LS86S2S1附录：芯片功能及引脚介 74LS00四2输入与非门 74LS04 六反相器 74LS76 双JK触发器 74LS10 三输入与非门 74LS86 四2输入异或门 74LS138 38译码器