畢業(yè)論文---汽車尾燈控制器的電路設(shè)計

1、<p>　　汽車尾燈控制器的電路設(shè)計</p><p><b>　　姓名： </b></p><p>　　專業(yè)名稱：應用電子技術(shù) </p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　前

2、言伴隨現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，人們正處于一個信息時代，每天要從周圍環(huán)境獲取大量的信息，例如，電視、廣播、印刷媒體等為人們報道世界范圍內(nèi)發(fā)生的各種事件。這些信息通常是通過我們的感覺器官（眼、耳等）進入大腦，并被存儲下來，以作進一步的分析。數(shù)字電子技術(shù)幾乎應用于每一電子設(shè)備或電子系統(tǒng)中。計算機、計算器、電視機、音響系統(tǒng)、視頻記錄設(shè)備、光碟、長途電信及衛(wèi)星系統(tǒng)等，無一不采用數(shù)字系統(tǒng)。所以，掌握或具有一定的數(shù)字電子技術(shù)對我們工科類大學生來說是至關(guān)重

3、要的。此次課程設(shè)計接近現(xiàn)實應用，將我們在課堂上的理論知識運用到實際生活當中。在設(shè)計的過程中，需要我們對理論知識理解透徹，對所需的各個電子元件熟悉了解以及具有化繁為簡的總體設(shè)計思想。電子產(chǎn)品要求原理簡單，造價成本低。因此，越簡單的設(shè)計越能吸引制造商的眼球，越能滿足生活要求。汽車的尾燈是其運行方式的最直接表示方式，令行人或其他車輛清晰明白它將要發(fā)生的動態(tài)變化。從而避免交通事故的發(fā)生。設(shè)計此電路要求嚴格符合交通規(guī)則，尾燈閃亮或熄滅準確，才不會

4、讓行人或其他車輛產(chǎn)生誤解。NI Multisim10仿真為模、數(shù)電畫圖軟件；ISIS 為仿真軟件。設(shè)計中會用到這兩個軟</p><p>　　關(guān)鍵詞：發(fā)光二極管 Multisim10 設(shè)計程序</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This subject introduces a new simple

5、 based on SCM automobile tail light control circuit design methods, this design mainly to solve how to more flexible automobile tail light controller to control, turn left, turn right and nasty brake information, etc. Th

6、rough the design automobile tail light display and control circuit, can be a very good comprehensive we had learned to single chip microcomputer, the C language, analog circuits knowledge, be familiar with the basic meth

7、od of the electronic cir</p><p>　　At present in the domestic and foreign, the whole social trends are low energy, environmental protection, high efficiency for the subject. So is the trend of the development

8、 of the LED taillights, and now of high-grade car has started configuration.</p><p>　　Keywords: light emitting diode, Multisim10, design program</p><p><b>　　目錄</b></p><p&g

9、t;<b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1 概述3</b></p><p>　　1.1本課題的意義3</p><p>　　1.2 設(shè)計要求

10、3</p><p>　　1.3設(shè)計軟件Multisim介紹3</p><p>　　1.4設(shè)計方案選擇5</p><p>　　2 單元電路設(shè)計7</p><p>　　2.1 設(shè)計原理7</p><p>　　2.2總設(shè)計體圖13</p><p>　　2.3單元電路設(shè)計13</p&

11、gt;<p>　　2.3.1設(shè)計秒脈沖電路的設(shè)計16</p><p>　　2.3.2三進制計數(shù)器設(shè)計18</p><p>　　2.3.3開關(guān)控制電路設(shè)計20</p><p>　　2.4系統(tǒng)電路框圖22</p><p>　　3 仿測試結(jié)果分析23</p><p>　　3.1汽車尾燈控制電路仿真運行

12、23</p><p>　　3.2當汽車左轉(zhuǎn)時仿真運行24</p><p>　　3.3當汽車右轉(zhuǎn)時仿真運行26</p><p>　　3.4當汽車當汽車剎車時仿真運行27</p><p><b>　　總結(jié)29</b></p><p><b>　　致謝30</b><

13、;/p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p>　　附件 焊接技術(shù)32</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　汽車作為現(xiàn)代交通工具已大量進入人們的生活，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，對于汽車的控制電路，也已從過去的全人工開關(guān)控制發(fā)展到了智能化控制。在夜晚或因天氣原因能

14、見度不高的時候，人們對汽車安全行駛要求很高．汽車尾燈控制系統(tǒng)給大家?guī)砹朔奖?。汽車尾燈控制器是隨汽車智能化技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，汽車尾燈一般是用基于微處器的硬件電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成，正因為硬件電路的局限性，不能隨意的更改電路的功能和性能，且可靠性得不到保證，因此對汽車尾燈控制系統(tǒng)的發(fā)展帶來一定的局限性。難以滿足現(xiàn)代汽車的智能化發(fā)展[8]。 </p><p>　　隨著(EDA)仿真技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)和設(shè)計

15、工具發(fā)生了深刻的變化。利用硬件描述語言對數(shù)字系統(tǒng)的硬件電路進行描述是EDA的關(guān)鍵技術(shù)之一。C語言是目前主流的硬件描述語言，它具有很強的電路描述和建模能力，且有與具體硬件電路無關(guān)和與設(shè)計平臺無關(guān)的特性．在語言易讀性和層次化結(jié)構(gòu)設(shè)計方面表現(xiàn)出強大的生命力和應用潛力。</p><p>　　本文采用先進的EDA技術(shù)，利用Multisim工作平臺，設(shè)計了汽車尾燈控制系統(tǒng)．并對系統(tǒng)進行了仿真及驗證。尾燈顯示系統(tǒng)采用發(fā)光二極管

16、LED(1ight emitting diode)。由于其具備體積小、壽命長、低能耗、耐震動、無頻閃及反應速度快等優(yōu)點已成為備受矚目的新一代車燈光源技術(shù)。目前通用的汽車尾燈光源仍然是白熾燈和節(jié)能燈占主導地位，加上紅、黃等配光透鏡實現(xiàn)配光要求，缺點是易損壞、耗電量大、壽命短、激勵響應時間長，給道路交通帶來安全隱患等。現(xiàn)有的LED汽車尾燈主要有兩種：一種是用多個LED密布于燈殼內(nèi)直接經(jīng)配光透鏡配光，其缺點是用了多顆LED或者用大功率LED，

17、成本高；另外一種是將LED排布成平面或者柱狀置于燈殼內(nèi)，經(jīng)自由曲面反射腔配光或自由曲面反射腔和配光透鏡聯(lián)臺配光，其缺點是自由曲面反射腔制作工藝復雜。現(xiàn)針對目前LED汽車尾燈配光困難、體積大等缺陷，有效利用LED光源體積小、亮度高等特點，設(shè)計出一種節(jié)能、高效的新型組合式LED汽車尾燈。</p><p>　　最后論文對課題內(nèi)容及成果進行了總結(jié)。</p><p><b>　　1 概述&

18、lt;/b></p><p><b>　　1.1本課題的意義</b></p><p>　　通過555系列來制作脈沖產(chǎn)生器，利用J-K觸發(fā)器改制三進制計數(shù)器和譯碼器的使用等一系列方法。實驗通過發(fā)光二極管模擬汽車尾燈來實現(xiàn)了汽車在行駛時候的四種情況：正常行駛，左拐彎，右拐彎，臨時剎車。隨后運用軟件中的仿真功能對其予以仿真，從仿真的結(jié)果中分析程序的正確性。待所有模塊的

19、功能正確之后，運用原理圖搭建頂層電路并進行整體仿真直至達到最初的設(shè)計要求，最后做成實物，進行驗證。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計要求</b></p><p>　　在汽車尾部左右兩側(cè)各有3個指示燈（假定用發(fā)光二極管模擬），根據(jù)汽車運行的狀況，指示燈需具有四種不同的狀態(tài)：1)汽車正向行駛時，左右兩側(cè)的指示燈處于熄滅狀態(tài)； 2）汽車向右轉(zhuǎn)彎行駛時，右側(cè)的三個指示

20、燈按右循環(huán)順序點亮； 3）汽車向左轉(zhuǎn)彎行駛時，左側(cè)的三個指示燈按左循環(huán)順序點亮； 4）汽車臨時剎車時，左右兩側(cè)指示燈處于同時閃爍狀態(tài)。</p><p>　　1.3設(shè)計軟件Multisim介紹</p><p>　　1.Multisim 2001提供了多種工具欄，并以層次化的模式加以管理，用戶可以通過View菜單中的選項方便地將頂層的工具欄打開或關(guān)閉，再通過頂層工具欄中的按鈕來管理和控制下層的

21、工具欄。通過工具欄，用戶可以方便直接地使用軟件的各項功能。頂層的工具欄有：Standard工具欄、Design工具欄、Zoom工具欄，Simulation工具欄</p><p>　　2. Design工具欄作為設(shè)計工具欄是Multisim的核心工具欄，通過對該工作欄按鈕的操作可以完成對電路從設(shè)計到分析的全部工作，其中的按鈕可以直接開關(guān)下層的工具欄：Component中的Multisim Master工具欄，Ins

22、trument工具欄。 （1）作為元器件（Component）工具欄中的一項，可以在Design工具欄中通過按鈕來開關(guān)MultisimMaster工具欄。該工具欄有14個按鈕，每個每一個按鈕都對應一類元器件，其分類方式和Multisim元器件數(shù)據(jù)庫中的分類相對應，通過按鈕上圖標就可大致清楚該類元器件的類型。具體的內(nèi)容可以從Multisim的在線文檔中獲取。 這個工具欄作為元器件的頂層工具欄，每一個按鈕又可以開關(guān)下層的工具

23、欄，下層工具欄是對該類元器件更細致的分類工具欄。以第一個按鈕為例。通過這個按鈕可以開關(guān)電源和信號源類的Sources工具欄. （2）Instruments工具欄集中了Multisim為用戶提供的所有虛擬儀器儀表，用戶可以通過按鈕選擇自己需要的儀器對電路進行觀測。</p><p>　　3．用戶可以通過Zoom工具欄方便地調(diào)整所編輯電路的視圖大小。</p><p>　　4．Simula

24、tion工具欄可以控制電路仿真的開始、結(jié)束和暫停。</p><p>　　5. EDA軟件所能提供的元器件的多少以及元器件模型的準確性都直接決定了該EDA軟件的質(zhì)量和易用性。Multisim為用戶提供了豐富的元器件，并以開放的形式管理元器件，使得用戶能夠自己添加所需要的元器件。</p><p>　　6. Multisim以庫的形式管理元器件，通過菜單Tools/ Database Manag

25、ement打開Database Management（數(shù)據(jù)庫管理）窗口,對元器件庫進行管理.</p><p>　　7. 在Database Management窗口中的Daltabase列表中有兩個數(shù)據(jù)庫:Multisim aster和User。其中Multisim Master庫中存放的是軟件為用戶提供的元器件,user是為用戶自建元器件準備的數(shù)據(jù)庫。用戶對Multisim Master數(shù)據(jù)庫中的元器件和表示方

26、式?jīng)]有編輯權(quán)。當選中Multisim Master時，窗口中對庫的編輯按鈕全部失效而變成灰色。但用戶可以通過這個對話窗口中的Button in Toolbar顯示框，查找?guī)熘胁煌悇e器件在工具欄中的表示方法。</p><p>　　8. 據(jù)此用戶可以通過選擇User數(shù)據(jù)庫，進而對自建元器件進行編輯管理。在Multisim Master中有實際元器件和虛擬元器件，它們之間根本差別在于：一種是與實際元器件的型號、參數(shù)值

27、以及封裝都相對應的元器件，在設(shè)計中選用此類器件，不僅可以使設(shè)計仿真與實際情況有良好的對應性,還可以直接將設(shè)計導出到Ultiboard中進行PCB的設(shè)計。另一種器件的參數(shù)值是該類器件的典型值，不與實際器件對應，用戶可以根據(jù)需要改變器件模型的參數(shù)值，只能用于仿真，這類器件稱為虛擬器件。它們在工具欄和對話窗口中的表示方法也不同。在元器件工具欄中，雖然代表虛擬器件的按鈕的圖標與該類實際器件的圖標形狀相同，但虛擬器件的按鈕有底色，而實際器件沒有。

28、</p><p>　　9. 詳細的報告能夠呈現(xiàn)材料清單、元件詳細報告、網(wǎng)絡(luò)報表、原理圖統(tǒng)計報告、多余門電路報告、模型數(shù)據(jù)報告、交叉報表7種報告。</p><p>　　10. 兼容性好的信息轉(zhuǎn)換提供了轉(zhuǎn)換原理圖和仿真數(shù)據(jù)到其他程序的方法，可以輸出原理圖到PCB布線（如Ultiboard、OrCAD、PADS Layout2005、P-CAD和Protel）；輸出仿真結(jié)果到MathCAD、Ex

29、cel或LabVIEW；輸出網(wǎng)絡(luò)表文件；向前和返回注；提供Internet Design Sharing（互聯(lián)網(wǎng)共享文件）。</p><p><b>　　1.4設(shè)計方案選擇</b></p><p>　　方案一：該方案通過74LS160或74LS161計數(shù)器構(gòu)成能產(chǎn)生00、01、10三種狀態(tài)循環(huán)的信號。</p><p>　　方案二：通過雙 J-K

30、 觸發(fā)器 74LS76來產(chǎn)生00、01、10的三種狀態(tài)信號。</p><p>　　方案三：通過D觸發(fā)器產(chǎn)生00、01、10的三種狀態(tài)信號。 </p><p>　　方案四：通過T觸發(fā)器產(chǎn)生00、01、100的三種狀態(tài)信號。</p><p>　　第一種方案非常簡單，但是該方案在模擬時發(fā)現(xiàn)，由于計數(shù)器競爭冒險的存在，使得尾燈在閃爍時總會出現(xiàn)不自然的中間過程，所以不推薦使用

31、。相對的是第二種方案，效果是最好的，電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，所以選用此方案。第三種方案，由于電路結(jié)構(gòu)較之上一方案有點復雜，而且需要芯片比較多，成本較高，因此不采用此方案。</p><p>　　1. 汽車行駛時有正常行駛、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和剎車四種情況，設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有3個指示燈（用發(fā)光二極管模擬）。</p><p>　　汽車正常運行時指示燈全滅</p><p>　　汽

32、車右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個燈按右循環(huán)順序點亮</p><p>　　汽車左轉(zhuǎn)彎時，左側(cè)3個燈按左循環(huán)順序點亮</p><p>　　汽車臨時剎車時所有指示燈同時閃爍</p><p>　　2. 汽車尾燈控制電路主要由開關(guān)控制電路，三進制計數(shù)器，譯碼、顯示驅(qū)動電路組成。由于汽車左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時，三個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點

33、亮。</p><p>　　首先，設(shè)置兩個可控的開關(guān)，可產(chǎn)生00、01、10、11四種狀態(tài)。</p><p>　　開關(guān)置為00狀態(tài)時，汽車處于正常行駛狀態(tài)；</p><p>　　開關(guān)置為01狀態(tài)時，汽車處于右轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)；</p><p>　　開關(guān)置為10狀態(tài)時，汽車處于左轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)；</p><p>　　開關(guān)置為11狀態(tài)

34、時，汽車處于剎車狀態(tài)。</p><p>　　根據(jù)不同的狀態(tài)，繪制汽車尾燈和汽車運行狀態(tài)表1如下：</p><p>　　圖1.1汽車尾燈運行狀態(tài)表</p><p>　　2. 三進制計數(shù)器可由74LS163芯片和74LS00構(gòu)成；譯碼電路可用譯碼器74LS138和6個與非門構(gòu)成；顯示、驅(qū)動電路由6個發(fā)光二極管和6個反向器構(gòu)成。</p><p>

35、　　圖1.2汽車尾燈控制邏輯功能</p><p><b>　　分析：</b></p><p>　　燈需要在不同的情況下出現(xiàn)以下三種情況，全滅，閃爍，循環(huán)亮滅。可以利用計數(shù)器實現(xiàn)產(chǎn)生循環(huán)脈沖信號或者利用數(shù)據(jù)選擇器對需要的信號進行選通來達到預期的實驗目的。</p><p>　　脈沖信號的產(chǎn)生?？紤]利用555定時器構(gòu)成分頻電路，來得到需要的頻率的脈沖

36、信號。</p><p>　　由于汽車左右轉(zhuǎn)彎時，3個燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路循序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點亮。由此得出在每種運行狀態(tài)下，各種指示燈與各種給定的條件下的關(guān)系，即邏輯功能表3所示。</p><p><b>　　表3邏輯功能表</b></p><p><b>　　2 單元電路設(shè)計</b>

37、</p><p><b>　　2.1 設(shè)計原理</b></p><p>　　1. 汽車尾燈控制電路主要由開關(guān)控制電路，三進制計數(shù)器，譯碼、顯示驅(qū)動電路組成。由于汽車左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時，三個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點亮。</p><p>　　首先，設(shè)置兩個可控的開關(guān)，可產(chǎn)生00、01、10、11

38、四種狀態(tài)。</p><p>　　開關(guān)置為00狀態(tài)時，汽車處于正常行駛狀態(tài)；</p><p>　　開關(guān)置為01狀態(tài)時，汽車處于右轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)；</p><p>　　開關(guān)置為10狀態(tài)時，汽車處于左轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)；</p><p>　　開關(guān)置為11狀態(tài)時，汽車處于剎車狀態(tài)。</p><p>　　三進制計數(shù)器可由74LS163芯片和

39、74LS00構(gòu)成；譯碼電路可用譯碼器74LS138和6個與非門構(gòu)成；顯示、驅(qū)動電路由6個發(fā)光二極管和6個反向器構(gòu)成。</p><p><b>　　原理框圖如圖所示：</b></p><p>　　圖2.1 原理框圖</p><p>　　2.單元電路設(shè)汽車尾燈控制電路如圖2.2所示，其顯示驅(qū)動電路由6個發(fā)光二極管構(gòu)成；譯碼電路由3—8線譯碼器74

40、LSl38和6個與門構(gòu)成。74LSl38的三個輸入端A2、A1、A0分別接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三進制計數(shù)器的輸出端。當S1＝0，使能信號A=G=1，計數(shù)器的狀態(tài)為00，01，10時，74LSl38對應的輸出端、、依次為0有效(、、信號為“1”無效)，反相器G1—G3的輸出端也依次為0，故指示燈D1→D2→D3按順序點亮，示意汽車右轉(zhuǎn)彎。若上述條件不變，而S1＝1，則74LSl38對應的輸出端、、依次為0有效，即反相器G4～G6

41、的輸出端依次為0，故指示燈D4→D5→D6按順序點亮，示意汽車左轉(zhuǎn)彎。當G＝0，A=1時，74LSl38的輸出端全為1，G6～G1的輸出端也全為1，指示燈全滅；當G＝0，A＝CP時，指示燈隨CP的頻率閃爍。CP脈沖源是由555電路構(gòu)成的.開關(guān)電路控制A G的電平高低，從而控制計數(shù)電路的變化。整體電路圖如下：</p><p>　　圖2.2 整體電路</p><p>　　3.三進制計數(shù)器電

42、路可由16進制計數(shù)器74LS161構(gòu)成，如下圖所示。 </p><p>　　圖2.3三進制計數(shù)器電路</p><p>　　4.汽車左或右轉(zhuǎn)彎時由于是三個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求電路，由此得出在每種運行狀態(tài)下，各指示燈與各給定條件的關(guān)系，即邏輯功能表：（0表示燈滅，1表示燈亮）</p><p>　　表（2.1）邏

43、輯功能表：</p><p>　　此計數(shù)器由74LS163芯片主要構(gòu)成，74LS163計數(shù)功能簡介：其計數(shù)是同步的，靠CP同時加在四個觸發(fā)器上而實現(xiàn)的，當CTp和CTt均為高電平時，在CP上升沿作用下Q0-Q3同時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù)尖峰。對于74LS163，只有當CP為高電平時CTp和CTt才允許高至低電平的跳變，而與CP無關(guān)。74LS163的引腳圖及真值表： </p><

44、;p>　　5.譯碼、顯示驅(qū)動電路圖如下圖所示：</p><p>　　圖2.4 譯碼、顯示驅(qū)動電路圖</p><p><b>　　6.開關(guān)控制電路</b></p><p>　　開關(guān)控制電路通過控制開關(guān)J1和J2的開通于關(guān)斷，實現(xiàn)汽車正常行駛、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎和剎車四種狀態(tài)。</p><p>　　J1、J2置于00狀態(tài)時

45、，汽車處于正常行駛狀態(tài)；</p><p>　　J1、J2置于01狀態(tài)時，汽車處于右轉(zhuǎn)彎狀態(tài)；</p><p>　　J1、J2置于10狀態(tài)時，汽車處于左轉(zhuǎn)彎狀態(tài)；</p><p>　　J1、J2置于11狀態(tài)時，汽車處于剎車狀態(tài)。</p><p>　　圖2.5開關(guān)控制電路圖</p><p>　　4. 汽車尾燈電路 如圖2.

46、2所示，其顯示驅(qū)動電路由6個發(fā)光二極管和6個反相器構(gòu)成；譯碼電路由3-8線譯碼器74LS138和6個與非門構(gòu)成。74LS138的三個輸入端A2、A1、A0分別接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三進制計數(shù)器的輸出端。當S1 = 0、S0 = 1,使能信號A=G=1，計數(shù)器的狀態(tài)為00，01，10時，74LS138對應的輸出端0Y,1Y,2Y依次為0有效(4Y,5Y,6Y信號為“1”無效)，即反相器G1~G3的輸出端也依次為0，故指示燈D1→

47、D2→D3按順序點亮示意汽車右轉(zhuǎn)彎。若上述條件不變，而S1=1、S0=0，則74LS138對應的輸出端4Y、5Y、6Y依次為0有效，即反相器G4~G6的輸出端依次為0，故指示燈D4→D5→D6按順序點亮，示意汽車左轉(zhuǎn)彎。當G=0，A=1時，74LS138的輸出端全為1，G6~G1的輸出端也全為1，指示燈全滅燈；當G=0，A=CP時，指示燈隨CP的頻率閃爍。</p><p><b>　　2.2總設(shè)計體圖&

48、lt;/b></p><p>　　圖2.6 整體電路</p><p><b>　　2.3單元電路設(shè)計</b></p><p>　　三進制計數(shù)器電路可由雙J-K觸發(fā)器74LS76構(gòu)成。</p><p>　　汽車尾燈電路如圖4所示，其顯示電路有6個發(fā)光二極管構(gòu)成；譯碼電路由3-8線譯碼器74LS138和6個與4非門

49、構(gòu)成。74LS138的三個輸入端A2、A1、A0分別接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三進制計數(shù)器的輸出端。當S1=0、使能信號A=G=1，計數(shù)器的狀態(tài)為00，01，10時，74LS138對應的輸出端</p><p>　　依次為0有效（信號為“1”無效），故指示燈D1D2D3按順序點亮示意汽車右轉(zhuǎn)彎。若上述條件不變，而S1=1，則74LS138對應的輸出端依次為0，故指示燈D4D5D6按順序點亮，示意汽車左轉(zhuǎn)彎。當

50、G=0，A=1時，74LS138的輸出端全為1，指示燈全滅燈；當G=0,A=CP時，指示燈隨CP的頻率閃爍。</p><p>　　圖2.7 三進制計數(shù)電路</p><p>　　開關(guān)控制電路。設(shè)74LS138和顯示電路的使能端信號分別為G和A，根據(jù)總體邏輯功能表分析及組合得G、A與給定條件（S1、S0、CP）的真值表，如表3所示。由表3經(jīng)過整理得邏輯表達式為</p><

51、p>　　時鐘信號源（CLK）設(shè)計：</p><p>　　在本次實驗中，汽車尾燈的閃爍快慢要由計數(shù)器74138產(chǎn)生的數(shù)的快慢來決定，即與時鐘CLK的頻率有關(guān)。在本次設(shè)計中，我想利用555定時器產(chǎn)生0.5kHZ的方波。設(shè)計計算公式：</p><p>　　高電平時間： 低電平時間： </p><p>　　圖2.8 555脈沖電路</p>

52、<p>　　仿真波形以及連接圖形如圖</p><p>　　圖2.9 仿真圖形</p><p>　　2.3.1設(shè)計秒脈沖電路的設(shè)計</p><p>　　方案一：石英晶體振蕩器；</p><p>　　此電路的振蕩頻率僅取決于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率fs，而與電路中的R、C的值無關(guān)。所以此電路能夠得到頻率穩(wěn)定性極高的脈沖波形，它的缺點就

53、是頻率不能調(diào)節(jié)，而且頻帶窄，不能用于寬帶濾波。此電路非常適合秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計，但由于盡量和課堂知識聯(lián)系起來，所以沒有采用此電路。</p><p>　　方案二：由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器；</p><p>　　由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器。555定時器的管腳圖如圖5.1所示。由于555定時器內(nèi)部的比較器靈敏度高，輸出驅(qū)動電流大，功能靈活，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和

54、溫度的影響很小。所以由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器的振蕩頻率穩(wěn)定，不易受干擾，因此采用此方案。圖5.1是 555定時器的引腳圖。</p><p>　　圖2.10 555定時器的引腳圖</p><p>　　由于本次實驗對脈沖的要求不高，同時為了保證二極管的閃爍適宜，可以讓脈沖周期設(shè)定為一秒左右即可。</p><p>　　由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器時輸出頻率為：&

55、lt;/p><p><b>　　T1</b></p><p><b>　　T2</b></p><p><b>　　則電路的震蕩周期為</b></p><p><b>　　震蕩頻率為</b></p><p>　　經(jīng)過計算，這里選擇=10

56、KΩ，=510KΩ，C=1.4uF，則輸出信號為1HZ（周期為1秒）。</p><p>　　圖1.12 555定時器的電路圖</p><p>　　2.3.2三進制計數(shù)器設(shè)計</p><p>　　表（2.2） 三進制計數(shù)器的狀態(tài)表</p><p>　　由J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三進制計數(shù)器：圖2.13為74LS76引腳圖，利用74LS76實現(xiàn)三進

57、制計數(shù)電路如圖2.14所示。</p><p>　　圖2.13 74LS76芯片引腳圖</p><p>　　圖2.14 三進制計數(shù)器</p><p>　　2.3.3開關(guān)控制電路設(shè)計</p><p>　　設(shè)譯碼器與顯示驅(qū)動電路的使能控制信號為G和F，G與譯碼器74LS138的使能輸入端G相連接，F(xiàn)與顯示驅(qū)動電路中與非門的一個輸入端相連接。由總體

58、邏輯功能可知，G和F與開關(guān)控制變量，K1、K0以及時鐘脈沖CP之間的關(guān)系如表（2.3）所示。</p><p>　　表（2.3） 使能控制信號與開關(guān)控制變量、時鐘脈沖的關(guān)系</p><p>　　根據(jù)G和F的邏輯表達式，可畫出開關(guān)控制電路。如圖2.15所示</p><p>　　圖2.15 開關(guān)控制電路</p><p>　　開關(guān)控制電路。設(shè)74LS

59、138和顯示電路的使能端信號分別為G和A，根據(jù)總體邏輯功能表分析及組合得G、A與給定條件（S1、S0、CP）的真值表，如表3所示。由表3經(jīng)過整理得邏輯表達式為</p><p><b>　　邏輯表（2.4）</b></p><p><b>　　圖2.16</b></p><p>　　由上式得開關(guān)控制電路，如圖所示。 <

60、/p><p><b>　　2.4系統(tǒng)電路框圖</b></p><p>　　圖2.17 系統(tǒng)邏輯框圖</p><p><b>　　3 仿測試結(jié)果分析</b></p><p>　　3.1汽車尾燈控制電路仿真運行</p><p>　　1.汽車尾燈控制電路仿真運行(圖中S1=A,S0

61、=S)</p><p>　　當汽車正常運行時，S1=S0=0,使G=0,A=1，74LS138的輸出端全為1，G6~G1的輸出端也全為1，指示燈全滅燈。</p><p>　　2.當汽車正常行駛時，J1J2處于00狀態(tài)，指示燈全滅，仿真結(jié)果如圖所示：</p><p>　　圖3. 1正常行駛時電路仿真圖</p><p>　　測得仿真波形如下圖所示

62、：</p><p>　　圖3.2正常行駛時左尾燈仿真波形圖</p><p>　　圖3. 3正常行駛時右尾燈仿真波形圖</p><p>　　3.2當汽車左轉(zhuǎn)時仿真運行</p><p>　　當汽車左轉(zhuǎn)時，J1、J2處于10狀態(tài)，LED4、LED5、LED6循環(huán)點亮，仿真電路圖如下圖所示：</p><p>　　圖3. 4左轉(zhuǎn)

63、彎時電路仿真圖</p><p>　　仿真波形如下圖所示：</p><p>　　圖3. 5左轉(zhuǎn)彎時左尾燈仿真波形圖</p><p>　　圖3. 6左轉(zhuǎn)彎時右尾燈仿真波形圖</p><p>　　3.3當汽車右轉(zhuǎn)時仿真運行</p><p>　　當汽車右轉(zhuǎn)，J1、J2處于01狀態(tài)，LED1、LED2、LED3循環(huán)點亮，仿真電路

64、圖如下圖所示：</p><p>　　圖3. 7右轉(zhuǎn)彎時電路仿真圖</p><p>　　仿真波形如下圖所示：</p><p>　　圖3. 8右轉(zhuǎn)彎時左尾燈仿真波形圖</p><p>　　3.4當汽車當汽車剎車時仿真運行</p><p>　　當汽車剎車時，S1=S0=1時，G=0，A=CP，指示燈隨CP的頻率閃爍。<

65、/p><p>　　當汽車剎車時電路仿真圖</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計是通過查閱各種資料和我們的討論的思考做出來的，在設(shè)計的過程中我們想用DXP2004仿真但是由于時間關(guān)系，我們掌握不了。由于學過Quartus II 5.0，于是在仿真的時候我們就想到用Quartus II 5.0仿真來替代。經(jīng)過思考后覺得

66、由于我們的主電路都是數(shù)字電路構(gòu)成的，所以完全可以由Quartus II 5.0仿真。但是對于輸入脈沖CLK的頻率較小，我們又必須設(shè)計一個頻率較小的方波源，通過網(wǎng)上查閱資料可以利用555定時器構(gòu)成，于是我們又自己設(shè)計一個方波源。但是設(shè)計好方波源后我們必須仿真看是否正確，于是就用到了Multisim2001進行仿真。這次我們設(shè)計的功能都是逐一增加的，首先實現(xiàn)老師給我們提示的文檔上面的功能，然后增加一定的功能。</p><

67、p>　　設(shè)計中的優(yōu)點：基本實現(xiàn)了汽車在運行時候尾燈點亮方式的各種情況。</p><p>　　設(shè)計中的不足：由于在行車的時候都是用開關(guān)控制的，所以每一個開關(guān)應該有一個消除機械振動的裝置，可以利用基本RS觸發(fā)器來實現(xiàn)。在設(shè)計中可以再多用一個74161來做，從而簡化電路圖。所以如果在時間允許的條件下可以對這一系列的不足進行解決，從而是整個系統(tǒng)更加可靠。</p><p><b>　

68、　致謝</b></p><p>　　此次畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計和學位論文撰寫過程中，得到了多位老師、同學、朋友的關(guān)心、指導和幫助。入學以來，各位老師一直以來的辛勤工作和教誨使我能順利地度過這難忘的四年，使我在綜合素質(zhì)提高、專業(yè)理論知識學習和實踐工作能力等各方面受益匪淺。</p><p>　　在此，衷心地感謝我的指導教師李四碩士！他豐富的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和全面的指導，對我啟發(fā)頗多

69、，收獲頗豐。</p><p>　　課程設(shè)計是一個增長知識的課堂，，在此過程當中不斷的認識自己，了解自己，提高自己，無論是在學習和生活中都要有所收獲，真正的做到整個實驗過場對自己整個人生都有所影響，有所回報，這樣才能使整個過程更加的有意義。</p><p>　　能取代完美成功，首先我感謝我的指導老師xx老師。本論文是在xx老師的直接引導下完成的，整個儀器的設(shè)計和論文的編寫給了我們很大的幫助。

70、李老師嚴謹治學、認真負責、實事求是的科研態(tài)度對我影響至深，這些影響將使我終身受益。我在此對xx老師表示最真摯的謝意。</p><p>　　感謝四年以來眾多同學和朋友的幫助，大家一起在緊張的學習之余度過了許多愉快的時光。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 彭介華．電子技術(shù)課程設(shè)計指導．北京：高等教育出版社，

71、1997</p><p>　　[2] 李振聲．試驗電子技術(shù)．北京：國防工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[3] 盧結(jié)成．電子電路試驗及應用課題設(shè)計．中國科學技術(shù)大學出版社，</p><p>　　[4] 中國集成電路大全編寫委員會編寫．北京：國防工業(yè)出版社，1985</p><p>　　[5] 梁宗善．電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計．武漢：華中理

72、工大學出版社，1995</p><p>　　[6] 高吉祥．電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗與課程設(shè)計第二版．國防科技大學</p><p>　　[7] 陳大欽．電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗—電子電路實驗，設(shè)計．仿真第二版</p><p>　　[8] 何希才．新型電子電路應用實例．科學技術(shù)出版社2005第一版</p><p>　　[9] 求是科技．8051系列單片機C程序

73、設(shè)計完全手冊．人民郵電出版社</p><p>　　[10] 蔣煥文，孫緒，電子測量.北京：計量出版社。1988</p><p>　　[11]謝自梅.電子線路設(shè)計.武漢：華中科技大學出版社，2000</p><p>　　[12]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版).北京：高等教育出版社，1998</p><p>　　[13]John F.Waker

74、ly.Digital Design Pricipals and Practice,2001</p><p>　　[14]M.Morris Mano,Digital Design.，Prentice Hall USA，2002</p><p><b>　　附件 焊接技術(shù) </b></p><p><b>　　1.元件清單。</b&

75、gt;</p><p>　　2.參數(shù)計算與器件選擇</p><p><b>　?。?）電容：</b></p><p>　　考慮到市場上電容值較少，本次課設(shè)中涉及到的電容直接給它定值，C1=0.47uF，C2=0.01uF。</p><p><b>　　（2）電阻：</b></p>&l

76、t;p>　　秒脈沖部分的電阻：由于f為1Hz左右適合觀察即可，根據(jù)公式：f=1.43/C(R1+2R2)，所以選取R1=10kΩ，R2=1500kΩ，C1= 0..47μF。</p><p>　　發(fā)光二極管上拉電阻：由于紅色發(fā)光二極管的壓降為2V左右，而電源電壓才5V。為了使二極管發(fā)光強度達到要求，上拉電阻不能太大，大約20Ω左右。</p><p>　　其他電阻可選為10kΩ即可。&