文档介绍：第一章概论
第一节设计介绍
设计一个汽车尾灯控制电路,汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟),当在汽车正常运行时指示灯全灭;在右转弯时,右侧3个指示灯按右循环顺序点亮(D2→D1→D0→全灭→D2)(采用一个2HZ的方波源);在左转弯时,左侧3个指示灯按左循环顺序点亮(D5→D4→D3→全灭→D5);在临时刹车或者检测尾灯是否正常时,所有指示灯同时点亮(D2D1D0 D5D4D3点亮)。
2、设计条件
本设计基于学校电子技术实验后设计的,通过在电脑上利用各种软件设计而成,包括Quartus II ,Multisim2001以及DXP2004等设计仿真软件。
3、设计要求
分析以上设计任务,由于汽车左转弯、右转弯、刹车、倒车、晚上行车时,所有灯点亮的次序和是否点亮是不同的,所以用74138译码器对输入的信号进行译码,从而得到一个低电平输出,再由这个低电平控制一个计数器74161,计数器输出为高电平时就点亮不同的尾灯(这里用发光二极管模拟),从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下,各指示灯与给定条件间的关系,即逻辑功能表1所示。汽车尾灯控制电路设计总体框图如图1-1所示。
汽车尾灯和汽车运行状态表1-1
S1 S0
运行状态
左尾灯D5D4D3状态
右尾灯D2D1D0状态
0
直行
0 0 0
0 0 0
1
右转弯
0 0 0
向右循环点亮
按D2D1D0的顺序循环
1 0
左转弯
向左循环点亮
按D3D4D5的顺序循环
0 0 0
1 1
临时刹车
所有尾灯同时闪烁
开关控制电路
编码电路74148
显示驱动电路
记数电路74161
D2D1D0 D5D4D3
脉冲产生电路555
图1-1 汽车尾灯控制电路设计总体框图
4、设计的意义
通过设计此电路可以掌握编码器的基本应用,在数字电路中编码器是怎么样应用和利用编码器怎么实现电路的目的。了解555定时器的使用和工作原理,在数字电路中使用555定时器的方便和优点,D触发器够成的分频器,进一步学习并进一步掌握这些知识在实际当中的应用,更加稳固强化书本学习中的内容。
第二章设计原理内容
第一节时钟信号源(CLK)设计:
①.设计说明:
由于汽车尾灯是的点亮是给人的不同的信息及该车将要发生的动作,所以汽车的尾灯在闪烁的时候不能超过一定的频率,但是频率也不能太小,所以我们在设计的时候是采用的555定时器设计的一个脉冲产生源,占空比约为50%,它产生的频率F约为2HZ。,这样就能让人很清楚的明白该汽车的动作以采取相应的动作从而避免交通事故的发生。
②.设计计算公式(对应右图):
高电平时间:
低电平时间:
占空比:
③.设计最后图形如右图所示:
高电平时间=
低电平时间=
占空比 D=%
频率
第二节主电路设计分析
主电路设计:
①.设计说明:
实现的主要功能是通过开关控制从而实现汽车尾灯的点亮方式。根据表1具体实现如下:
当S1 S0 =00时候汽车处于直行,尾灯完全处于熄灭状态,所以通过74138译码后为“11111110”不做任何处理。
当 S1S0 =10时候汽车左转,所以汽车尾灯的左面3个灯按照D3→D4→D5→全灭→D3……顺序循环点亮,具体实现是通过74138对“010”译码为“11111011”然后通过译码后的低电平Y1通过一个非门控制计数器74161的ENT和ENP端开始计数,从而控制灯的点亮方式,计数范围为0000(全灭)→
0001(D3点亮)→0010(D4点亮)→0011(D5点亮)→0100(异步清零)→0000……循环计数就实现了循环点亮的这个过程。由于记数脉冲是由555定时器产生的频率约为2HZ方波,*4。
当S1S0=01时候汽车右转,所以汽车尾灯右面3个灯按照D2→D1→D0→全灭→D2……顺序循环点亮,具体实现是通过74138对“01”译码为“11111101”然后通过译码后的低电平Y2通过一个非门控制计数器74161的ENT和ENP端开始计数,从而控制灯的点亮方式,计数范围为0000(全灭)→0001(D2点亮)→0010(D1点亮)→0011(D0点亮)→0100(异步清零)→0000……循环计数就实现了循环点亮的这个过程。由于记数脉冲是由555定时器产生的频率约为2HZ方波,*4。
当S1S0 =11时候汽车处于刹车状态,所以汽车的尾灯全亮,具体实现是通过7