电子实习汽车尾灯触发器报告.doc

第一章 设计任务及要求 设计任务 本课题要求设计一个汽车尾灯的控制电路。该电路是用于反映汽车在运行时的状态。汽车尾灯控制电路是很常用的工作电路，在日常的生活中有着很广泛的应用，汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。汽车行驶时，会出现正常行驶、左转弯、右转弯、刹车四种情况。针对这四种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示这四种状态。 设计要求 设计一个汽车尾灯控制器，实现对汽车尾灯显示状态的控制。在汽车尾部左右两侧各有3个指示灯，根据汽车的运行情况，指示灯具有4种不同的显示模式：1，汽车正向行驶时，左右两侧的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，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态。 设计方案 汽车尾灯控制电路主要由模式控制电路，三进制计数器，译码与显示驱动电路和尾灯状态显示四部分构成。 实验要求实现正常行驶、左转、右转、刹车这四种状态下汽车尾灯的显示情况。我们可以用6个LED显示灯来模拟汽车的尾灯，左边三个，右边三个。当汽车正常行驶，在两侧的LED灯全部熄灭；转向时，汽车对应一侧的灯循环点亮；刹车情况下，所有的灯全部闪。 设置两个可控制的开关，设计电路实现所需达到功能。通过双 J-K 触发器可产生0 0、0 1、1 0、1 1四种状态。开关置为0 0状态时，表示汽车处于正常运行状态。开关置为0 1状态时，表示汽车处于右转弯的状态。开关置为1 0状态时，表示汽车处于左转弯的状态。开关置为1 1状态时，表示汽车处于刹车的状态。其中，K1 控制汽车尾灯的左转，K2 控制右转，K3 控制刹车。当所有开关为低电平时，表示汽车正常行驶；当有一个转向灯开关为高电平时，汽车相应一侧的灯循环点亮；当刹车开关为高电平时，6个灯同时闪。 译码与显示电路可用３－８线译码器７４LS138、6个与非门和6个反相器构成。尾灯状态显示电路，控制汽车的全灭、单侧循环点亮、全部闪这三种不同的状态。 第三章 功能描述 3.1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系 为了区分汽车尾灯的四种不同的显示模式，需设置2个状态控制变量。假定用开关K1和K0进行模式控制，可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，如表3.1所示。 表3.1 尾灯和汽车运行状态关系表 开关控制 运行状态 左尾灯 右尾灯 S1 S2 D1 D2 D3 D4 D5 D6 0 0 正常运行 灯灭 灯灭 0 1 右转弯 灯灭 按D4 D5 D6顺序循环点亮 1 0 左转弯 按D3 D2 D1顺序循环点亮 灯灭 1 1 临时刹车 所有的尾灯随时钟CP同时闪烁 3.2 汽车尾灯控制器功能描述 由于汽车左转弯时，三个灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件（S1、S2、CP、Q1、Q0）的关系，即逻辑功能表如表3.2所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态）。 根据以上设计分析与功能描述，可得出汽车尾灯控制器的结构框图，如图3.1所示，整个电路可由模式控制电路、三进制计数器、译码与显示驱动电路、尾灯状态显示四部分组成， 图3.1 汽车尾灯控制器的结构图 表3.2 汽车尾灯控制逻辑功能表 开关控制 三进制计数器 六个指示灯 S1 S0 Q1 Q2 ΛΛΛ ΛΛΛ 0 0 X X 000 000 0 1 0 0 000 100 0 1 000 010 1 0 000 001 1 0 0 0 001 000 0 1 010 000 1 0 100 000 1 1 X X CP CP CP CP CP CP 第四章 电路设计 4.1模式控制电路 设74LS138和显示驱动电路的使能端信号分别为G和A，根据总体逻辑功能表分析及组合得G、A与给定条件（S1、S2、CP）的真值表，如表4.1所示。 表4.1 S1、S2、CP与G、A逻辑功能表 开关控制 CP 使能信号 S1 S2 G A 0 0 d 0 1 0 1 d 1 1 1 0 d 1 1 1 1 CP 0 CP 根据表4.1所示的关系，可以求出使能控制信号G和A的逻辑表达式，结果整理得逻辑表达式为： 由上式得开关控制电路，如图4.1所示。 图4 .1模式控制电路 4.2 三进制计数器 三进制计数器电路可由双JK触发器74LS76构成，如图4.2所示。 图4.2 三进制计数器逻辑电路图 用CP下降沿触发的JK触发器，当CP由1跳变为0时，触发器的输出依据J和K的