汽车尾灯的课程设计.doc

综述 经过一年的模数电，尤其是一学期的数电学习，我们学生已经初步具备一定的电子设计知识。所谓打铁须趁热，在这学期的模电刚收尾之际，我们开始了我们的课程设计。此举有助于我们加深对已学知识的理解，扩展对未学知识的接触，增强对电子科学知识的兴趣。可收到温故知新之效。 在人类社会日新月异的今天，最大的真理就是——变！我们欲在此中生存，就要有自己的一技之长。增强学生的动手能力，是每个国家，每个地区，每所学校的责任，也是其办学要有的理念。课程设计，是对这理念的一个响应，可以较好地让学生将理论用于实际，增强学生的动手能力。使学生具备今后进入企业所应具备的基本能力，初步满足社会对学生的要求。 1 总体方案的确定 1.1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关为了区分汽车尾灯的4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进行显示模式控制，可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，如表1-1所示。 表1-1汽车尾灯和汽车运行状态 汽车运行状态 右转转尾灯 左转尾灯 K1 K0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 0 0 正常运行 灯灭 灯灭 0 1 右转弯 按D1、D2、D3 顺序循环点亮 灯灭 1 0 左转弯 灯灭 按D4、D5、D6顺序循环点亮 1 1 临时刹车 所有尾灯同时闪烁 1.2 总体设计方案??? 在汽车左右转弯行驶时由于3 个指示灯被循环顺序点亮，所以可用一个三进制计数器的状态控制译码器电路顺序输出高电平，按要求顺序点亮3个指示灯。设三进制计数器的状态用Q1和Q0表示，可得出描述指示灯D1、D2、D3、D4、D5、D6与开关控制变量K1、K0，计数器的状态Q1、Q0以及时钟脉冲CP之间关系的功能如表1-2所示（表中指示灯的状态“1”表示点亮，“0”表示熄灭）。 根据以上设计分析与功能描述，可以得出汽车尾灯控制器的结构框图，如图1-3所示。整个电路可由秒脉冲电路、三进制电路、译码与显示驱动电路、开关控制电路、尾灯状态显示5部分组成。 表1-2汽车尾灯控制器功能关系 控制变量 计数器状态 汽车尾灯 K1 K0 Q1 Q0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 0 0 X X 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 X X cp cp cp cp cp cp 图1-3 2 单元电路设计 2.1 秒脉冲 2.1.1秒脉冲电路的设计 由555定时器构成的多谐振荡器产生秒脉冲。由于555定时器内部的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。所以由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定，不易受干扰。电路原理如图2-1所示。 图2-1 秒脉冲发生器的原理图 2.1.2元件的选择 用CB555定时器设计一个多谐振荡器，使震荡周期为1s,输出脉冲幅度大于3V而小于5V，输出脉冲的占空比q=2/3，其中。 我的设计过程如下： 由CB555定时器的特性参数可知，当电源电压取为5V时，在100毫安输出电流下输出电压的典型值为3.3V，所以取VCC=5V可以满足对输出脉冲幅度的要求。若采用图2-1电路，则根据公式 可得： 又 ， 若取C=10uF,代人上式得到 因,所以取两只47的电阻与一个2的电位器相联，就可得到要求的秒脉冲发生器。 2.2三进制计数器 2.2.1三进制计数器电路的设计 我的设计过程如下： 首先应根据功能的要求列其状态表2-2。 表 2-2三进制计数器的状态表 初态 次态 Q1 Q0 Q1 Q0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 然后写出次态Q1和Q0的表达式2-3。 2-3 2.2.2方案及元件的选择 方案一：由D触发器构成的三进制计数器； 2-4 最后根据2-4，画出逻辑电路图2-5： 图2-5 三进制计数器 2.3 译码显示与驱动电路 2.3.1 译码显示与驱动电路的设计 译码与显示驱动电路的功能是：在开关控制电路输出和三进制计数器状态的作用下，提供6个尾灯控制信号，当译码驱动电路输出的控制信号为低电平时，相应指示灯点亮。因此，译