课设汽车尾灯控制器设计

一、设计任务要求

1、汽车尾灯控制器内容

基本设计要求： 设计系统模拟汽车尾灯两侧信号，左右各有3个

指示灯（用发光二极管模拟），具有如下模式：

（1）汽车正向行使时，指示灯全部处于熄灭状态。

（2）汽车右转弯行驶时，右侧的3个指示灯按右循环顺序点亮，

（3）汽车左转弯行驶时，左侧的3个指示灯按左循环顺序点亮

（4）汽车临时刹车时，指示灯同时处于闪烁状

整体电路要双面板布线，状态转换可用数码管显示（选做）

二、设计框图及整机概述

2.1汽车尾灯控制器

2.1.1设计框图

 

图一  汽车尾灯控制电路设计框图

2.1.2整机概述

汽车尾灯控制电路中，汽车尾灯有正常运行、右转弯、左转弯和临时刹车4种不同状态。当正常行驶时，汽车的左右尾灯全灭；当汽车右转弯时，汽车的右尾灯按顺序依次从里向外循环点亮；当汽车左转弯时，汽车的左尾灯按顺序依次从里向外循环点亮；当汽车临时刹车是，所有的尾灯随着CP同时闪烁。

 

三、各单元电路的设计方案及原理说明

3.1汽车尾灯控制电路单元（五号字）（单元电路图，设计过程及原理说明）

3.1.1三进制计数器

三进制计数器由触发器74ls161构成。74ls161是4位初值可预置数的16进制同步计数器，如图3.1.1所示：

 

图3.1.1

采用同步置数法，预置数1101，当CLK产生上升沿时开始计数，计数到1111时返回预置数重新计数。从而由74ls161十六进制计数器实现三进制计数器功能，如图3.1.2：

图3.1.2

3.1.2译码电路

如图3.1.3，译码电路是由3-8译码器74ls138和6个与非门74ls00构成。74ls138的3个输入端A、B、C分别接S1、Q1、Q0，其中Q1、Q0是三进制计数器的输出端。当S1=0、使能信号A=E1=1，计数的状态为00、01、10时Y1、Y2、Y3依次输出低电平有效（Y5、Y6、Y7、输出高电平无效），经过与非门后依次高电平输出；当S1=1、使能A=E1=1时Y5、Y6、Y7依次输出低电平有效（Y1、Y2、Y3输出高电平无效），经过与非门后依次高电平输出；当E1=0、A=1时74ls138全部输出全为高电平，经过与非门后全为低电平；当G=0、A=CP时，与非门输出端随着CP脉冲的频率闪烁。

图3.1.3

3.3.3开关控制电路、开关S1、S0

列写开关、信号CP与使能信号E1、A的逻辑功能表

表3.1.1

开关控制		CP	使能信号
S1	S0		E1	A
0	0	×	0	1
0	1	×	1	1
1	0	×	1	1
1	1	CP	0	CP

将逻辑功能表整理后得

E1=S1异或S0、

A=((S1﹒S0)(S1﹒S0﹒CP)’)’

如图3.1.4画出开关控制电路与开关

图3.1.4

3.1.4 LED、数码管驱动显示电路

如图3.1.5、3.1.6所示，LED显示电路由LED接300欧电阻组成，数码管由74ls48驱动。当S1、S0都没有按下时，LED灯全灭，74ls48输入端为0000，数码管显示数字0。当按下S0时，D3、D2、D1前的与非门依次高电平输出，实现D3、D2、D1依次从里向外点亮；74ls48输入端为0001，数码管显示数字1；。当按下S1时，D4、D5、D6前的与非门依次高电平输出，实现D4、D5、D6依次从里向外点亮；74ls48输入端为0010，数码管显示数字2；。当S0、S1都按下时D1、D2、D3、D4、D5、D6随着CP的频率闪烁，74ls48输入端为0011，数码管显示数字3。

图3.1.5

图3.1.6

四、调试过程及结果分析

（1）、汽车尾灯控制器三进制计数器设计时。使用4位二进制74ls161通过预置数法改成。方案一是预置数0000，Q1、Q0输出00、01、10。方案二是预置数1101，输出01、10、11。最后选择使用方案二，使用方案一需要Q1、Q0通过非门、与非门给预置数控制端（LOAD）置数控制。使用方案二只需要使用一个与非门便能完成置数控制。方案二可以减少非门的使用，从而降低PCB布线难度。

（2）、汽车尾灯控制器设计译码电路74ls138时。若三进制计数器使用方案一，LED驱动电路接入的是74ls138输出端Y0、Y1、Y2、Y4、Y5、Y6。但最终三进制计数器的选择方案二，那么我们LED驱动电路接入的便是Y1、Y2、Y3、Y5、Y6、Y7。同时由于需要LED从里向外依次闪烁，所以LED1驱动接的是Y3，LED3驱动接的Y1。

（3）、汽车尾灯控制器开关控制电路在设计时。最初的方案一是使用一个74ls10、一个74ls00、一个74ls04、一个74ls32和一个74ls86构成。最后选择使用方案二的使用两个74ls10和一个74ls86构成。使用方案二可以减少芯片的使用，简化电路图。

 

五、整机逻辑电路仿真图