汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)設(shè)計(jì)(論文)題目:汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì) 專 業(yè):應(yīng)用電子技術(shù) 班 級(jí):應(yīng)電08-2班 學(xué) 號(hào): 姓 名:指導(dǎo)教師: 二0一0 年七月十日息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué) 生姓 名學(xué)號(hào)0班級(jí)應(yīng)電08-2專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)設(shè)計(jì)（或論文）題目汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名職 稱工作單位及所從事專業(yè)聯(lián)系方式備 注高級(jí)工程師四設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容運(yùn)用數(shù)字電子技術(shù)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈控制電路。功能要求如下：（1）當(dāng)汽車正常行駛時(shí)，所有尾燈都熄滅。（2）當(dāng)汽車左轉(zhuǎn)行駛時(shí)，尾燈 l1、l2、l3順序點(diǎn)亮。（3）當(dāng)汽車右轉(zhuǎn)行駛時(shí)，尾燈d1、d2、d3 順序點(diǎn)亮。（4

2、）當(dāng)汽車臨時(shí)剎車時(shí)，尾燈全部點(diǎn)亮。要求完成：介紹個(gè)單元電路結(jié)構(gòu)和工作原理，繪制整機(jī)電路圖（a4圖紙）；正確計(jì)算電路參數(shù)；正確選擇電路元器件，給出設(shè)備、原件明細(xì)表；撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，要求準(zhǔn)確闡述電路選擇依據(jù)，反映計(jì)算方法，元器件的選擇過(guò)程，并使用proteus和kill進(jìn)行仿真或制作實(shí)物。進(jìn)度安排：要有較為詳細(xì)的時(shí)間安排（時(shí)間具體到周）；第6周：任務(wù)下達(dá)，理解消化任務(wù)要求；確定初步設(shè)計(jì)方案；第7周：根據(jù)要求畫(huà)出電路方框圖并設(shè)計(jì)出原理電路圖；第89周：根據(jù)電路分析其工作原理，進(jìn)一步對(duì)原理圖進(jìn)行完善和修改；第1011周：針對(duì)設(shè)計(jì)的原理電路圖進(jìn)行仿真，觀察電路實(shí)現(xiàn)是否完好并及時(shí)修改原理電路圖；第12周：

3、中期檢查，查找問(wèn)題，分析解決難點(diǎn)；第1315周：根據(jù)設(shè)計(jì)撰寫(xiě)論文，并在老師指導(dǎo)下修改、完成論文； 第16周：答辯。主要參考文獻(xiàn)、資料：1 閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，第5版。高等教育出版社，20052 康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分第四版。高等教育出版，19983 應(yīng)振粗，數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)。大連理工大學(xué)出版社，20004 李亞伯，數(shù)字電路與系統(tǒng)。電子工業(yè)出版社，19985 史國(guó)生，電氣控制與可編程控制器技術(shù)。第2版，北京科學(xué)出版，2003審批意見(jiàn)教研室負(fù)責(zé)人：年 月 日備注：任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，一式二份。其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份。摘要隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，用數(shù)字電路進(jìn)行信號(hào)處理的優(yōu)勢(shì)也

4、更加突出。為了充分發(fā)揮和利用數(shù)字電路在信號(hào)處理上的強(qiáng)大功能，我們可以先將模擬信號(hào)按比例轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后送到數(shù)字電路進(jìn)行處理，最后再將處理結(jié)果根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào)輸出。自20世紀(jì)70年代開(kāi)始，這種用數(shù)字電路處理模擬信號(hào)的所謂“數(shù)字化”浪潮已經(jīng)席卷了電子技術(shù)幾乎所有的應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)今，數(shù)字電子技術(shù)的普及，尤其是微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使數(shù)字電子技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的階段。數(shù)字電子技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代數(shù)字通信、雷達(dá)、自動(dòng)控制、遙測(cè)、遙控、數(shù)字計(jì)算機(jī)、數(shù)字測(cè)量?jī)x表等各個(gè)領(lǐng)域，而且進(jìn)入了千家萬(wàn)戶的日常生活。對(duì)數(shù)字電子技術(shù)的學(xué)習(xí)使學(xué)生獲得此方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)字電

5、子技術(shù)方面的分析與動(dòng)手能力。為深入學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事有關(guān)電子技術(shù)方面的實(shí)際工作打下牢固的基礎(chǔ)。主要的內(nèi)容包括：研究數(shù)字電路的數(shù)學(xué)工具邏輯代數(shù)；組成數(shù)字電路的單元電路門電路和觸發(fā)器；處理兩種邏輯的電路組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法，及常用的中規(guī)模集成電路功能；大規(guī)模集成電路，包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件；數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換；時(shí)鐘脈沖的產(chǎn)生和整形。數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際生活中，在日常生活中已屢見(jiàn)不鮮，數(shù)字鐘、數(shù)字電視、廣告牌這些都是數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用。因此，對(duì)于我們學(xué)習(xí)電子應(yīng)用類的學(xué)生來(lái)說(shuō)，對(duì)數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)該具備一定的能力，能夠?qū)σ恍╇娐愤M(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞譯碼器；計(jì)數(shù)器；定

6、時(shí)器；發(fā)光管顯示目錄第1章 綜述4第2章 汽車尾燈控制電路框圖設(shè)計(jì)5第3章 單元電路設(shè)計(jì)63.1 開(kāi)關(guān)控制譯碼電路設(shè)計(jì)63.2 脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)73.3 計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)93.4 驅(qū)動(dòng)顯示電路設(shè)計(jì)12第4章 整機(jī)電路設(shè)計(jì)14第5章 仿真電路17結(jié)論22參考文獻(xiàn)24附錄1整機(jī)電路圖25附錄2元件明細(xì)表26第1章綜述作為信號(hào)燈出現(xiàn)的示寬燈、轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈、狀態(tài)燈等led尾燈在國(guó)際汽車的產(chǎn)品配置中已經(jīng)得到比較快的發(fā)展，日本豐田、本田、韓國(guó)現(xiàn)代、美國(guó)通用、德國(guó)大眾、寶馬等國(guó)際整車廠商都有多款汽車是配置led組合尾燈的。部分國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的汽車車型在原廠商國(guó)際市場(chǎng)上的相同車型是配置led組合尾燈的，而在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的

7、時(shí)候把led組合尾燈取消了。例如，東風(fēng)日產(chǎn)的天籟在日本和臺(tái)灣生產(chǎn)的汽車都配置了led組合尾燈，而在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的天籟則是由法雷奧車燈公司配套的普通尾燈。汽車行駛時(shí)，照明燈具是不可缺少的。汽車燈具主要的功能有兩點(diǎn):一是照明功能，即照亮道路，交通標(biāo)志，行人，其他車輛等，以識(shí)別標(biāo)志和障礙物;二是信號(hào)功能，即顯示車輛的存在和傳達(dá)車輛行駛狀態(tài)的信號(hào)。汽車照明和信號(hào)裝置是汽車重要的安全部件。在有關(guān)汽車的105項(xiàng)歐洲ece法規(guī)中有36項(xiàng)是直接與汽車照明和信號(hào)燈有關(guān)的。在各種汽車信號(hào)燈中，尾燈的作用尤為重要，與行車安全有著十分密切的關(guān)系。隨著當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展汽車的應(yīng)用越來(lái)越多，以成為人們生活中必不可少的交通工具，所

8、以其安全問(wèn)題也受到極大的關(guān)注，其中汽車尾燈扮演了重要的角色，是汽車安全必不可少的重要環(huán)節(jié)。它的存在極大的減少了交通事故的發(fā)生。汽車尾燈的實(shí)際價(jià)值不可估量，而如何設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)汽車尾燈的各種功能，則是汽車尾燈控制電路的設(shè)計(jì)目的，現(xiàn)在汽車尾燈的設(shè)計(jì)也是花樣百出，不僅是外觀上的多變，而且功能上也是有了很大的提高。實(shí)現(xiàn)汽車尾燈控制電路的功能，可以采取很多不同的方案，可以運(yùn)用單片機(jī)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、分離元件實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)采用的是數(shù)字電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)。第2章汽車尾燈控制電路框圖設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)要求汽車行駛在四種不同狀態(tài)(即正常行駛、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、零時(shí)剎車)時(shí)，汽車尾燈能夠有不同的閃爍方式，從而達(dá)到信號(hào)提示的

9、目的。要求以開(kāi)關(guān)控制汽車尾燈亮滅，且各尾燈要以一定頻率閃爍。.根據(jù)設(shè)計(jì)要求列出本次的設(shè)計(jì)框圖如圖2-1所示。脈沖產(chǎn)生電路555開(kāi)關(guān)控制電路譯碼電路74hc138計(jì)數(shù)電路74ls161門電路驅(qū)動(dòng)電路顯示電路圖2-1 汽車尾燈控制電路整體框圖通過(guò)三線-八線譯碼器（74hc138）對(duì)開(kāi)關(guān)控制電路（k1、k2、k3）給出的信號(hào)（即汽車運(yùn)行的不同狀態(tài)）譯碼，轉(zhuǎn)向的控制用譯碼后的相應(yīng)的高低電平控制對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器（74ls161）的使能端，控制其工作與否，然后由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器作為脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號(hào)作為計(jì)數(shù)器（74ls161）的觸發(fā)信號(hào)，使計(jì)數(shù)器循環(huán)計(jì)數(shù)，從而由計(jì)數(shù)器的輸出端

10、根據(jù)需要通過(guò)與、或門后直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)轉(zhuǎn)向的各尾燈循環(huán)點(diǎn)亮；剎車的控制由編碼后的相應(yīng)電平和脈沖信號(hào)通過(guò)與門后直接驅(qū)動(dòng)所有車燈閃亮；汽車正常運(yùn)行時(shí)各燈不接受控制信號(hào)即全滅。即完全實(shí)現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)的所有要求。第章單元電路設(shè)計(jì)3.1開(kāi)關(guān)控制譯碼電路設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)控制電路作用是給譯碼電路提供輸入信號(hào),該電路的設(shè)計(jì)采用三個(gè)開(kāi)關(guān)k1、k2、k3的斷開(kāi)與閉合進(jìn)行譯碼輸入信號(hào)的控制。通過(guò)三個(gè)開(kāi)關(guān)的閉合與否，形成不同的電平組合送至74hc138譯碼器。74hc138譯碼器示意圖如圖3-1所示，功能表為表3-1所示。圖3-1 74hc138譯碼器示意圖表3-1 74hc138功能表s1s2+s3a3 a2 a1y0 y1 y

11、2 y3 y4 y5 y6 y7ox11111111x100000000 x x x x x x 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 111 1 1 1 11 11 1 1 1 1 11 10 1 11 1 11 11 0 11 1 11 11 1 01 1 11 11 1 10 1 11 11 1 11 0 11 11 1 11 1 01 11 1 11 1 10 11 1 11 1 11 0由表3-1可知，當(dāng)s1=0或s2+s31時(shí)，譯碼器禁止譯碼，輸出狀態(tài)均為1，與輸入代碼a3、a2、a1的取值無(wú)關(guān)。當(dāng)s1=1且s2+s3=0時(shí)，譯

12、碼器才進(jìn)行譯碼，譯碼器輸出低電平有效。譯碼器輸出由輸入代碼a3、a2、a1決定，對(duì)于任一組輸入二進(jìn)制代碼，輸出中只有一個(gè)與該代碼相對(duì)應(yīng)的輸出為0，其余輸出均為1。開(kāi)關(guān)控制譯碼電路如圖3-2所示。圖3-2 開(kāi)關(guān)控制譯碼電路k1、k2、k3一端分別連接直流電源vcc，另一端分別連接74hc138譯碼器的三個(gè)輸入端。k1、k2、k3分別閉合表示汽車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、零時(shí)剎車三種狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)vcc電源端即給74hc138譯碼器輸入端高電平，可以作為譯碼器的輸入信號(hào)。當(dāng)輸入端有不同的電平組合時(shí)，譯碼器的輸出端輸出不同組合的高低電平。譯碼電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制電路信號(hào)的譯碼，將原始的汽車運(yùn)行信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立的

13、高低電平信號(hào)，譯碼器采用了74hc138三線八線譯碼器，此譯碼器有三個(gè)使能控制端s1，s2，s3要使譯碼器正常工作應(yīng)使 s1 =1，s2 =s3 =0， a1，a2，a3 為譯碼器的三個(gè)輸入端接受開(kāi)關(guān)控制電路給出的信號(hào)，y0y7為譯碼器的8個(gè)輸出端，輸出高、低電平用來(lái)對(duì)計(jì)數(shù)器和驅(qū)動(dòng)電路控制。3.2 脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)脈沖電路是由555定時(shí)器構(gòu)成的典型多諧振蕩器，此處脈沖產(chǎn)生器主要用來(lái)提供計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖和為剎車時(shí)閃爍提供脈沖。555定時(shí)器的18端口分別為1-接地端，2-觸發(fā)端，3-脈沖輸出端，4-異步置0端，5-輸入控制端，6-閾值電壓輸入端，7-放電輸出端，8-電源輸入端。用555定時(shí)器構(gòu)成的

14、脈沖電路如圖3-3所示。圖3-3 555 定時(shí)器構(gòu)成的脈沖發(fā)生電路圖中電容c1、c2，電阻r1和r2作為振蕩器的定時(shí)元件，決定著輸出矩形波正、負(fù)脈沖的寬度。定時(shí)器的觸發(fā)輸入端（2腳）和閥值輸入端（6腳）與電容相連；集電極開(kāi)路輸出端（7腳）接r1、r2相連處，用以控制電容的充、放電；外界控制輸入端（5腳）通過(guò)0.01uf電容接地。多諧振蕩器的工作波形如圖3-4所示。圖3-4 多諧振蕩器工作波形電路接通電源的瞬間，由于電容來(lái)不及充電，vc=0v，所以555定時(shí)器狀態(tài)為1，輸出vo為高電平。同時(shí)，集電極輸出端（7腳）對(duì)地?cái)嚅_(kāi)，電源vcc對(duì)電容c充電，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)i，此后，電路周而復(fù)始地產(chǎn)生周期性的

15、輸出脈沖。多諧振蕩器兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間取決于rc充、放電回路的參數(shù)。暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間，即輸出vo的正向脈沖寬度t10.7(r1+r2)c；暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間，即輸出vo的負(fù)向脈沖寬度t20.7r2c。為了得到一定的觸發(fā)頻率需要選取合適的r1，r2和c1。c1 取10，設(shè)計(jì)要得到0.125s的震蕩周期，輸出占空比為則根據(jù) 得 t2 =0.4t=0.05s=r2c1ln2r1由 t1 =0.075s=（r1+r2）c1ln2得 r2=所以r1=7250,r2 =3620k即可基本滿足要求得到0.125s的震蕩周期，輸出占空比為。由多諧振蕩器輸出的脈沖，送至74ls161計(jì)數(shù)器作為計(jì)數(shù)脈沖。3.3計(jì)

16、數(shù)電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中計(jì)數(shù)電路采用十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74ls161，此部分主要用于在譯碼器發(fā)出轉(zhuǎn)向信號(hào)后通計(jì)數(shù)器的循環(huán)輸出信號(hào)對(duì)尾燈進(jìn)行左或右循環(huán)點(diǎn)亮控制。74ls161芯片的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-5所示。功能表為表3-2所示。圖3-5 74ls161結(jié)構(gòu)示意圖74ls161的功能端主要有clk-計(jì)數(shù)脈沖端，ep,et-工作狀態(tài)控制端，ld-異步置0端，ld-預(yù)置數(shù)控制端，d1d3預(yù)置數(shù)輸入端，q0q3信號(hào)輸出端，c為進(jìn)位輸出端。表3-2 十位計(jì)數(shù)器74ls161的功能表clkrldep et工作狀態(tài)011110111 0 1 01 1置零預(yù)置數(shù)保持保持（但c=0）計(jì)數(shù)由表可知，74ls161具有以下

17、功能：(1) 異步清零。當(dāng)rd=0,不管其它輸入端的狀態(tài)如何，不論有無(wú)時(shí)鐘脈沖cp,計(jì)數(shù)器輸出將被直接置零(q3、q2、q1、q0=0000)，稱為異步置零。(2) 同步并行預(yù)置數(shù)。當(dāng)rd=1、ld =0時(shí)，在輸入脈沖cp上升沿的作用下，并行輸入端的數(shù)據(jù)將被置入計(jì)數(shù)器的輸出端。由于這個(gè)操作要與cp上升沿同步，所以稱為同步預(yù)置數(shù)。(3) 保持。當(dāng)rd=ld=1，且ep.et=0，則計(jì)數(shù)器保持原狀態(tài)不變。這時(shí)，如ep=0、et=1，則進(jìn)位信號(hào)c(c= q3q2q1q0et)保持不變；如et=0，則不管ep狀態(tài)如何，進(jìn)位信號(hào)c=0。(4) 計(jì)數(shù)。當(dāng)rd=ld=ep=et=1時(shí)，在cp端輸入計(jì)數(shù)脈沖作

18、用下，計(jì)數(shù)器進(jìn)行二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。表3-3 74ls161的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表計(jì)數(shù)順序電路狀態(tài)等效十進(jìn)制數(shù)進(jìn)位輸出cq q q q01234567891011121314150 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 101234567891011121314150000000000000001利用74ls161芯片設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)電路如圖3-6所示。圖3-6 由74ls161構(gòu)成的計(jì)數(shù)電路74hc138譯碼器輸出信號(hào)通過(guò)ttl反相器

19、再經(jīng)過(guò)與門的輸出信號(hào)即作為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)信號(hào)，當(dāng)輸出為高電平時(shí)計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，由555定時(shí)器提供時(shí)鐘脈沖。當(dāng)rd= ld =ep=et=1計(jì)數(shù)器開(kāi)始進(jìn)行十六進(jìn)制計(jì)數(shù)，輸出信號(hào)送至驅(qū)動(dòng)顯示電路；否則計(jì)數(shù)器保持原狀態(tài)。將十六個(gè)計(jì)數(shù)過(guò)程分為四個(gè)數(shù)一組的四組，即可分別對(duì)應(yīng)左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時(shí)要求的循環(huán)點(diǎn)亮的四種狀態(tài)，即計(jì)數(shù)的十進(jìn)制數(shù)03對(duì)應(yīng)燈全滅；47對(duì)應(yīng)l1（或d1）亮；811對(duì)應(yīng)l1和l2（或d1和d2）亮；1215對(duì)應(yīng) l1和l2和l3（或d1和d2和d3）亮。將十六位計(jì)數(shù)器74ls161循環(huán)變化的十六個(gè)數(shù)分為四個(gè)一組使每組對(duì)應(yīng)持續(xù)控制燈亮的一種狀態(tài)即可在計(jì)數(shù)循環(huán)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)燈的循環(huán)點(diǎn)亮，可以由門電路驅(qū)動(dòng)實(shí)

20、現(xiàn)。3.4驅(qū)動(dòng)顯示電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)顯示電路主要運(yùn)用門電路與計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)共同控制對(duì)應(yīng)尾燈的熄滅與點(diǎn)亮。顯示電路是用六個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，由前級(jí)計(jì)數(shù)電路和門驅(qū)動(dòng)電路共同決定發(fā)光二極管的亮滅。驅(qū)動(dòng)顯示電路如圖3-7所示。 圖3-7 驅(qū)動(dòng)顯示電路六只發(fā)光二極管采用共陰接法，以計(jì)數(shù)器和門驅(qū)動(dòng)電路為信號(hào)，實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的亮滅和發(fā)光二極管交替閃爍的頻率，從而完成不同的閃爍方式。由計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)和門電路的輸出的信號(hào)共同控制發(fā)光二極管的閃爍方式。由圖3-7可知。六個(gè)發(fā)光二極管導(dǎo)通與否，受到與門和或門的輸出控制。而與門和或門的輸出由與計(jì)數(shù)器有密切的關(guān)系。當(dāng)k1、k2、k3 狀態(tài)分別為100時(shí)，74ls138譯碼器

21、1腳為高電平2腳和4四腳為低電平。1腳低電平通過(guò)ttl反相器x3變?yōu)楦唠娖剿椭僚c門x1、x2、x3的輸入端，而譯碼器三個(gè)輸出狀態(tài)通過(guò)或門作為計(jì)數(shù)器74ls161的計(jì)數(shù)信號(hào)，當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出q3q2q1=111時(shí)，q3信號(hào)直接送至x2的另一端，q2、q1信號(hào)通過(guò)與門x5和或門j2送至x3和x1，從而點(diǎn)亮l1 、l2、 l3實(shí)現(xiàn)了汽車左轉(zhuǎn)的信號(hào)要求。汽車右轉(zhuǎn)和零時(shí)剎車的信號(hào)，也是分別通過(guò)計(jì)數(shù)器和門電路的共同控制，實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮。第4章 電路功能整體設(shè)計(jì)綜合以上各單元電路的設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求添加其他原件即可得出整體設(shè)計(jì)電路如圖4-1所示。圖4-1 汽車尾燈整體控制電路此電路對(duì)設(shè)計(jì)要求功能的實(shí)現(xiàn)如下

22、:表4-1 汽車尾燈和汽車運(yùn)行狀態(tài)表開(kāi)關(guān)控制汽車運(yùn)行狀態(tài)右轉(zhuǎn)尾燈左轉(zhuǎn)尾燈k1 k2 k3d1 d2 d3l1 l2 l30 0 0正常運(yùn)行燈滅燈滅1 0 0左轉(zhuǎn)彎燈滅按l1 l2 l3順序循環(huán)點(diǎn)亮0 1 0右轉(zhuǎn)彎按d1 d2 d3順序循環(huán)點(diǎn)亮燈滅0 0 1臨時(shí)剎車所有尾燈同時(shí)閃亮整體設(shè)計(jì)只是在各部分的基礎(chǔ)上，為了保證各部分之間在執(zhí)行各自功能的時(shí)候不會(huì)發(fā)生沖突添加了一些隔離措施，和完善設(shè)施。如各燈之間的二極管保證了在不執(zhí)行剎車功能的時(shí)候不會(huì)對(duì)其他功能的電路構(gòu)成影響。根據(jù)整體控制電路圖5.1各功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：（1）當(dāng)k1、k2、k3為0、0、0時(shí)代表汽車正常運(yùn)行，由于譯碼器的0端為低電平且未接

23、入尾燈控制電路所以燈全滅。（2）當(dāng)k1、k2、k3 為1、0、0時(shí)代表汽車左轉(zhuǎn)彎信號(hào)，由于譯碼器的1端為低電平通過(guò)非門后再經(jīng)或門接在計(jì)數(shù)器74ls161的使能控制端，使計(jì)數(shù)器正常工作，接受多諧振蕩器產(chǎn)生的計(jì)數(shù)信號(hào)開(kāi)始循環(huán)計(jì)數(shù)，由于左面車燈接受到的是經(jīng)過(guò)門電路驅(qū)動(dòng)后又和譯碼器發(fā)出的左轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)信號(hào)相與的結(jié)果，而右面車燈接受到的是經(jīng)過(guò)門電路驅(qū)動(dòng)后又和譯碼器發(fā)出的右轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)信號(hào)相與的結(jié)果，所以左轉(zhuǎn)時(shí)右面車燈不工作，只有左側(cè)燈受計(jì)數(shù)器引出信號(hào)控制。 在計(jì)數(shù)器狀態(tài)為00000011的時(shí)間內(nèi)左三個(gè)燈接受到的始終全是低電平，所以全滅；當(dāng)為 01000111的時(shí)間內(nèi)l1接收到的始終為高電平，其他始終低電平，所以只有

24、l1亮；當(dāng)為10001011時(shí)間內(nèi)l1，l2接受的信號(hào)始終為高電平，其他始終低電平，所以只有l(wèi)1，l2亮；當(dāng)為11001111時(shí)間內(nèi)右三個(gè)燈接收到的全都一直為高電平，所以全亮；接下來(lái)狀態(tài)又變?yōu)?000計(jì)數(shù)重復(fù)以上循環(huán)，即左尾燈左循環(huán)點(diǎn)亮。由于每個(gè)脈沖周期為0.125s所以每個(gè)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間為0.5s。整個(gè)循環(huán)周期為2s。（3）同理當(dāng)k1、k2、k3 為0、1、0時(shí)代表汽車右轉(zhuǎn)彎信號(hào)，譯碼器的2端為低電平通過(guò)非門后接在計(jì)數(shù)器74ls161的使能控制端，使計(jì)數(shù)器正常工作，接受多諧振蕩器產(chǎn)生的計(jì)數(shù)信號(hào)開(kāi)始循環(huán)計(jì)數(shù)，由于左面車燈接受到的是經(jīng)過(guò)門電路驅(qū)動(dòng)后又和譯碼器發(fā)出的左轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)信號(hào)相與的結(jié)果，而右面車燈

25、接受到的是經(jīng)過(guò)門電路驅(qū)動(dòng)后又和譯碼器發(fā)出的右轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)信號(hào)相與的結(jié)果，所以右轉(zhuǎn)時(shí)左面車燈不工作，只有右側(cè)燈受計(jì)數(shù)器引出信號(hào)控制。在計(jì)數(shù)器狀態(tài)為00000011的時(shí)間內(nèi)右三個(gè)燈接受到的始終全是低電平，所以全滅；當(dāng)為01000111的時(shí)間內(nèi)d1接收到的始終為高電平，其他始終低電平，所以只d1亮；當(dāng)為10001011時(shí)間內(nèi)d1，d2接受的信號(hào)始終為高電平，其他始終低電平，所以只有d1，d2亮；當(dāng)為11001111時(shí)間內(nèi)右三個(gè)燈接收到的全都一直為高電平，所以全亮；接下來(lái)狀態(tài)又變?yōu)?000計(jì)數(shù)重復(fù)以上循環(huán)，即右尾燈右循環(huán)點(diǎn)亮。由于每個(gè)脈沖周期為0.125s所以每個(gè)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間為0.5s。整個(gè)循環(huán)周期為2s。

26、（4）當(dāng)k1、k2、k3為0、0、1時(shí)代表汽車臨時(shí)剎車信號(hào)，此時(shí)計(jì)數(shù)器的使能控制端接收到仍為高電平，計(jì)數(shù)器接收脈沖發(fā)生電路的脈沖信號(hào)開(kāi)始計(jì)時(shí)，此時(shí)根據(jù)計(jì)數(shù)器的分頻作用從計(jì)數(shù)器的q1 端引出脈沖信號(hào)四分頻后的信號(hào)，用此信號(hào)和譯碼器輸出端對(duì)應(yīng)剎車信號(hào)反向后相與的結(jié)果驅(qū)動(dòng)所有燈即可以1秒的周期閃爍，燈亮的持續(xù)時(shí)間為0.5秒，等滅的時(shí)間也為0.5秒。而此時(shí)其他驅(qū)動(dòng)燈的門電路輸出均為低電平，所以只能執(zhí)行剎車的效果。第5章電路仿真5.1 軟件介紹proteus軟件是由英國(guó)labcenter electronics公司開(kāi)發(fā)的eda工具軟件，已有近20年的歷史。該軟件集成了高級(jí)原理布圖、混合模式spice電路

27、仿真、pcb設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。它是一種混合電路仿真工具，包括模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的仿真等。proteus軟件由isis和ares兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中isis是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺(tái)軟件，ares是一款高級(jí)的布線編輯軟件。isis是一個(gè)操作簡(jiǎn)便且功能強(qiáng)大的原理繪圖工具，它整合了spice的仿真模型，擁有超過(guò)8000個(gè)元件的龐大庫(kù)結(jié)構(gòu)。ares則可將isis的仿真原理圖生成pcb版圖。proteus支持許多通用的微控制器，如pic系列、avr系列、8051系列等；同時(shí)它還支持arm、pld及各種外圍芯片的仿真，如基于 hd44780芯片的

28、字符lcd、ram等；具有單步運(yùn)行、斷點(diǎn)設(shè)置等調(diào)試功能；能與常用編譯器如keil、iar、proton等協(xié)同調(diào)試；有直流電流表/電壓表、交流電壓表/電流表、示波器邏輯分析儀、頻率計(jì)等虛擬儀器，為仿真中的測(cè)量記錄提供了方便；支持圖形化分析功能，具有頻率特性、傅里葉分析等圖形方式，可將仿真曲線精美地繪制出來(lái)。5.2 仿真電路圖汽車正常行駛仿真電路如圖5-1所示。圖5-1汽車正常行駛仿真電路汽車左轉(zhuǎn)仿真電路如圖5-2所示。圖5-2汽車左轉(zhuǎn)仿真電路汽車右轉(zhuǎn)仿真電路如圖5-3所示。圖5-3汽車右轉(zhuǎn)仿真電路汽車臨時(shí)剎車仿真電路如圖5-4所示。圖5-4汽車臨時(shí)剎車仿真電路結(jié)論綜上及全部完成了設(shè)計(jì)要求，這次的

29、設(shè)計(jì)主要用到了74hc138三線八線譯碼器、74ls161十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器、與門、或門和二極管，通過(guò)應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)將各元件合理的組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)了要求的功能，將開(kāi)關(guān)的二進(jìn)制控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為八個(gè)獨(dú)立的高低電平信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)數(shù)器的控制，通過(guò)計(jì)數(shù)器輸出端經(jīng)過(guò)門電路即可直接驅(qū)動(dòng)尾燈按要求點(diǎn)亮。雖然本設(shè)計(jì)因?yàn)楦鞴δ芫刹煌_(kāi)關(guān)控制，所以可以不用譯碼器直接采用開(kāi)關(guān)電平控制計(jì)數(shù)器，但在功能要求較多時(shí)即要求使用譯碼器，將開(kāi)關(guān)信號(hào)譯碼，從而將各功能分開(kāi)為獨(dú)立的高低電平。這樣就可以添加更多的尾燈功能從而在實(shí)際應(yīng)用中擴(kuò)展空間。我覺(jué)得做畢業(yè)設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，通過(guò)這段時(shí)間的艱苦奮斗終于做完了此次設(shè)計(jì)，覺(jué)

30、得很有成就感。剛準(zhǔn)備設(shè)計(jì)題目的時(shí)候覺(jué)得有點(diǎn)摸不著頭腦，但經(jīng)過(guò)一點(diǎn)一點(diǎn)的篩選總結(jié)，老師的反復(fù)指導(dǎo)，就越來(lái)越有信心，開(kāi)始專心設(shè)計(jì)。過(guò)程要比想像的復(fù)雜的多有很多細(xì)節(jié)問(wèn)題是在總體設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有考慮到的，因此吃了不少苦，修改甚至重做了幾次。但從每次的設(shè)計(jì)中都總結(jié)了很多經(jīng)驗(yàn)，學(xué)到了很多知識(shí)，最后終于較完美的完成了設(shè)計(jì)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，但通過(guò)老師的細(xì)心指導(dǎo)解決了很多自己不會(huì)的問(wèn)題。從而在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我知道平時(shí)的努力預(yù)示著結(jié)果也見(jiàn)證著收獲。勞動(dòng)是人類生存生活永恒不變的話題。通過(guò)設(shè)計(jì)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才意識(shí)到老一輩電子設(shè)計(jì)者為我們的社會(huì)付出。我想說(shuō)，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂(lè)，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中，很少有機(jī)會(huì)能有實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但我