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文檔簡介
1、<p><b> “方向之星”控制器</b></p><p><b> 一 內(nèi)容提要:</b></p><p> 方向之星控制器是我們熟知的汽車尾燈,在汽車快速普及的趨勢中,交通安全越來越被人們所重視。方便實用的汽車尾燈可有效降低交通事故發(fā)生率,保護人民生命財產(chǎn)安全。</p><p> 本文粗略講述了我在
2、本次實習(xí)中的整個設(shè)計過程及收獲,講述了方向之星控制器的工作原理以及其各個組成部分,記述了我在整個設(shè)計過程中對各個部分的設(shè)計思路、對各部分電路設(shè)計方案的選擇、元器件的篩選、以及對它們的調(diào)試、對調(diào)試結(jié)果的分析,到最后得到比較滿意的實驗結(jié)果的方方面面 。</p><p> 二 設(shè)計內(nèi)容及要求:</p><p> 要求設(shè)計一個簡易的數(shù)字頻率計,其信號是給定的脈沖信號,是比較穩(wěn)定的。</p
3、><p> 正常直線行駛時,兩排小燈不亮。這時若緊急剎車(按鍵J),左(右)排燈同時閃亮,速率1次/秒;</p><p> 左轉(zhuǎn)彎(按鍵L)時,左排燈(4個)依次向左閃亮;這時若緊急剎車(按鍵J),左排燈同時閃亮,速率1次/秒;</p><p> 右轉(zhuǎn)彎(按鍵R)時,右排燈(4個)依次向右閃亮;這時若緊急剎車(按鍵J), 右排燈同時閃亮,速率1次/秒;</p
4、><p> 只要按鍵L、按鍵R同時按下,兩排小燈不亮,但要 設(shè)計一個聲光提示電路,提示操作有誤.</p><p> 三 設(shè)計思路及原理:</p><p> 首先根據(jù)設(shè)計要求,寫出真值表,再根據(jù)真值表用與非門及與門等搭建出基本邏輯控制電路。亮燈信號(高電平)輸入74160計數(shù)器清零端,使之開始計數(shù),再從Qc端經(jīng)非門(由7400提供)引回LD置數(shù)端,使之由1到110反
5、復(fù)計數(shù)。再使(74160)輸出信號經(jīng)74138譯碼器,實現(xiàn)左(或右)小燈依次閃亮的效果。最后將基本邏輯控制電路與單側(cè)燈控制電路連接起來,并調(diào)整,使之實現(xiàn)設(shè)計要求的功能。</p><p><b> 八個燈分左右兩排</b></p><p> 三個按鍵控制閃亮方式</p><p><b> 時鐘脈沖形成節(jié)拍</b><
6、;/p><p> 4. 排燈依次閃亮方式及控制方案</p><p> 方案:對脈沖計數(shù),所得二進位制數(shù)送入譯碼器74LS138</p><p><b> 5.燈光控制</b></p><p> 左側(cè)燈,右側(cè)燈的依次閃亮控制方法:</p><p> 可用控制信號控制譯碼器將輸出分為兩組,<
7、;/p><p> 也可將LED的公共端加三級管來進行控制,</p><p> 也可用邏輯門進行控制。</p><p><b> 6.控制邏輯</b></p><p> 因此,可得出方向之星控制器的原理框圖如下:</p><p><b> 四:設(shè)計分析</b></
8、p><p><b> 1.控制信號</b></p><p> 由函數(shù)信號發(fā)生器提供,輸出頻率為1Hz,電壓為10V的矩形波信號。</p><p><b> 2.時鐘信號</b></p><p> 由試驗箱信號源提供頻率為1Hz的矩形波信號。</p><p><b&g
9、t; 波形為:</b></p><p><b> 真值表</b></p><p><b> 4.基本邏輯電路</b></p><p><b> 單側(cè)燈控制電路</b></p><p><b> 5.整體電路</b></p>
10、<p> 附1 74LS00各管腳作用:</p><p> 腳1,2,4,5,9,10,12,13為輸入端,腳3,6,8,11為與非門輸出端</p><p> 腳7為接地端,腳14為輸入電源端。</p><p><b> 與非門的邏輯功能:</b></p><p> 當(dāng)輸入端有一個或一個以上是低
11、電平時,輸出端為高電平;當(dāng)輸入端全部為高電平時,輸出端我為低電平。其邏輯表達式為</p><p><b> Y=AB</b></p><p> 附2 74LS138各管腳作用及工作原理</p><p> 本實驗采用3-8線譯碼器74LS138,其中G2A,G2B,G1為選通端,當(dāng)G2A=1,G2B=0,G1=0時允許譯碼,否則禁止譯碼,A
12、,B.C為3個地址端,Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7為8個輸出端。</p><p> 3-8線譯碼器74LS138真值表</p><p> 附3 74LS160各管腳作用及工作原理</p><p><b> (1)工作原理</b></p><p> 構(gòu)成該計數(shù)器的所有觸發(fā)器,都享有一個時鐘信號源,
13、在CP上升沿翻轉(zhuǎn),其優(yōu)點是計數(shù)速度快。它具有異步清零RD,同步置數(shù)LD,計數(shù)及保持4種功能。所謂異步清零是指不需要時鐘脈沖作用,只要該使能端具有有效低電平,就能完成清零任務(wù)。而同步置數(shù)則是指除了該使能端具有有效低電平外,還必須有時鐘脈沖的作用,對應(yīng)的功能才能實現(xiàn) 。當(dāng)使能端ET=EP=1時,計數(shù)器計數(shù),它們之間只要有一個為零,則計數(shù)器禁止計數(shù),呈保持狀態(tài)。</p><p><b> 使用的元器件<
14、;/b></p><p><b> 六.參考文獻</b></p><p> 1、 《數(shù)字電子技術(shù)實驗教程》 王維斌 仲瑞鵬 編 西北工業(yè)大學(xué)出版社</p><p> 2.、《數(shù)字電路典型實驗范例剖析》 王澤保 趙博 編 人民郵電出版社</p><p><b> 七.總結(jié)與體會</b>&
15、lt;/p><p> 1.實驗過程中遇到的問題及解決方法 </p><p> 面包板測試 測試面包板各觸點是否接通。</p><p> 校正電路 校正各芯片引腳是否接對,這一點很重要,這也是整個接線過程費時費力的原因所在,</p><p> 我們?nèi)齻€人在實驗室努力了一天才使仿真實現(xiàn)出來,仿真與EWB是有差別的,需要考慮現(xiàn)實的因素,比如
16、有時開關(guān)斷開要求低電平要通過加電阻接地實現(xiàn)、信號干擾、信號源的延遲和累積都會對整個實驗結(jié)果造成很大的影響,我們嘗試了好幾種方法改善了實驗效果。</p><p> 2. 設(shè)計體會 通過這次對方向之星控制器的設(shè)計與制作,讓我了解了設(shè)計電路的程序,也讓我了解了關(guān)于它的原理與設(shè)計理念,要設(shè)計一個電路總要先用仿真仿真成功之后才實際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時完全一樣,因為,再實際接線中有著各種各樣的條
17、件制約著。而且,在仿真中無法成功的電路接法,在實際中因為芯片本身的特性而能夠成功。所以,在設(shè)計時應(yīng)考慮兩者的差異,從中找出最適合的設(shè)計方法。 通過這次學(xué)習(xí),讓我對各種電路都有了大概的了解,所以說,坐而言不如立而行,對于這些電路還是應(yīng)該自己動手實際操作才會有深刻理解。 3. 對設(shè)計的建議 感謝老師在我們實驗過程中,幫助我們排除錯誤,同時希望老師在我們電腦仿真時,能夠給我們評價一下電路,指出電路的不足和錯誤,與及EWB
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