汽車尾燈課程設(shè)計(jì)---汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì)與制作

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 工作單位： </p

2、><p>　　題 目: 汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì)與制作 </p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　?。?）汽車尾部左右各三個(gè)燈；</p><p>　?。?）汽車正常行駛時(shí)全滅；</p><p>　?。?）左轉(zhuǎn)時(shí)左邊三

3、個(gè)燈循環(huán)點(diǎn)亮；</p><p>　?。?）右轉(zhuǎn)時(shí)右邊三個(gè)燈循環(huán)點(diǎn)亮；</p><p>　?。?）剎車時(shí)所有燈同時(shí)閃動(dòng)。</p><p>　　要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求；</b></p><p>&l

4、t;b>　　方案比較及認(rèn)證；</b></p><p>　　系統(tǒng)框圖，原理說明；</p><p>　　硬件原理，完整電路圖，采用器件的功能說明；</p><p>　　調(diào)試記錄及結(jié)果分析；</p><p>　　對(duì)成果的評(píng)價(jià)及改進(jìn)方法；</p><p>　　總結(jié)（收獲及體會(huì)）；</p><

5、;p><b>　　參考資料；</b></p><p>　　附錄：器件表，芯片資料。</p><p><b>　　時(shí)間安排：</b></p><p>　　6月27日~6月30日：明確課題，收集資料，方案確定，仿真；</p><p>　　7月1日~7月4日：硬件電路制作與調(diào)試；</p>

6、<p>　　7月5日~7月8日；報(bào)告撰寫，交設(shè)計(jì)報(bào)告，答辯。</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><

7、;p>　　本課程設(shè)計(jì)主要介紹了一種簡(jiǎn)便的汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì)方法，主要解決如何更加靈活的利用汽以發(fā)車光二極管為顯示電路的尾燈控制器控制左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和急剎車等信息。通過設(shè)計(jì)該電路，熟悉模擬電路、數(shù)字電路、電路基礎(chǔ)和邏輯設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)。設(shè)計(jì)思路包括5個(gè)部分：脈沖電路的設(shè)計(jì)、開關(guān)控制電路的設(shè)計(jì) 、三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的設(shè)計(jì)、譯碼與顯示驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)、尾燈狀態(tài)顯示電路的設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵字：汽車 尾燈 譯碼

8、</p><p>　　汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì)與制作</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　本次電工電子課程設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)課程以及電路基礎(chǔ)課程部分的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，其中電子技術(shù)基礎(chǔ)與電路原理為我們電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生比較重要的課程，此次課程設(shè)計(jì)的目的是一方面使我們能夠進(jìn)一步理解課程內(nèi)容，基本

9、掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的方法，增加集成電路應(yīng)用知識(shí)，培養(yǎng)我們的實(shí)際動(dòng)手能力以及分析、解決問題的能力。另一方面也使我們更好地鞏固和加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)中小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，獨(dú)立完成調(diào)試過程，增強(qiáng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高電路分析和設(shè)計(jì)能力，通過實(shí)踐引導(dǎo)我們?cè)诶碚撝笇?dǎo)下有所創(chuàng)新，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)我們小組的題目是汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì)與制作，需要完

10、成的任務(wù)是利用所學(xué)的電子技術(shù)課程和電路基本知識(shí)來設(shè)計(jì)4種狀態(tài)來控制汽車尾燈的4種狀態(tài)，電路雖然比較簡(jiǎn)單，但還是具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)還需要我們更加熟練的運(yùn)用一些輔助設(shè)計(jì)軟件，如Altium designer（主要繪制電路原理圖）、AutoCAD（主要繪制原理框圖）、Proteus （主要用于電路仿真）、Word（主要用于論文的撰寫）,這次課程設(shè)計(jì)一方面可以加深我們的對(duì)專業(yè)知識(shí)的

11、理解和認(rèn)識(shí)，另一方面也可以提高我們考慮問題的全面性，將理論知識(shí)上升到一個(gè)實(shí)踐的階段。課程設(shè)計(jì)是我們工科學(xué)生面對(duì)的重要課題，經(jīng)歷這個(gè)過程才能真切感受到工科的魅力，拉近與實(shí)踐之間的距離。</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　題目：汽車尾

12、燈控制器的設(shè)計(jì)與制作 </p><p>　?。?）汽車尾部左右各三個(gè)燈；</p><p>　?。?）汽車正常行駛時(shí)全滅；</p><p>　?。?）左轉(zhuǎn)時(shí)左邊三個(gè)燈循環(huán)點(diǎn)亮；</p><p>　?。?）右轉(zhuǎn)時(shí)右邊三個(gè)燈循環(huán)點(diǎn)亮；</p><p>　?。?）剎

13、車時(shí)所有燈同時(shí)閃動(dòng)。</p><p><b>　　2.2具體要求</b></p><p>　?。?）按照題目設(shè)計(jì)任務(wù)及要求；</p><p>　?。?）方案比較及認(rèn)證；</p><p>　?。?）系統(tǒng)框圖，原理說明；</p><p>　?。?）硬件原理，完整電路圖，采用器件的功能說明；</p

14、><p>　?。?）調(diào)試記錄及結(jié)果分析；</p><p>　?。?）對(duì)成果的評(píng)價(jià)及改進(jìn)方法；</p><p>　?。?）總結(jié)（收獲及體會(huì)）；</p><p><b>　?。?）參考資料。</b></p><p><b>　　3 電路方案比較</b></p><

15、p>　　能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的電路方案的有多種選擇，這里主要用下面兩種方案比較選出最佳方案。</p><p>　　方案一：以138為譯碼電路，74LS76作為三進(jìn)制計(jì)數(shù)電路的原理圖方案</p><p>　　電路方案如圖1所示。</p><p>　　方案二：以兩塊194移位寄存器作為電路的三進(jìn)制計(jì)數(shù)與譯碼電路的電路</p><p>　　電路方案

16、如圖2所示。</p><p>　　圖1 方案一電路原理圖</p><p><b>　　方案比較：</b></p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　該部分電路主要由脈沖電路、開關(guān)控制電路 、三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路、譯碼顯示驅(qū)動(dòng)電路、尾燈狀態(tài)顯示電路來完成，脈沖電路由555定時(shí)器來完成

17、的多諧振蕩器電路來完成的脈沖電路；譯碼顯示電路采用的138譯碼顯示電路；用雙JK觸發(fā)器來設(shè)計(jì)三進(jìn)制計(jì)數(shù)電路，來實(shí)現(xiàn)譯碼顯示電路的地址輸入。主要應(yīng)用的芯片有138，00，86，76，10，555，還有相應(yīng)型號(hào)的電容、電阻，電路連接相對(duì)比較簡(jiǎn)單，采用的芯片都計(jì)較常見，價(jià)格也相對(duì)比較低廉，方案可行性較好。</p><p>　　圖2 方案二電路原理圖</p><p><b>　　方案二&

18、lt;/b></p><p>　　本方案是以移位寄存器為中心的譯碼顯示電路和時(shí)序信號(hào)控制電路組成，系統(tǒng)原理框圖如圖3所示。</p><p>　　圖3 方案二的汽車尾燈系統(tǒng)框圖 </p><p>　　首先通過時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該信號(hào)提供給74LS194和剎車時(shí)的輸入信號(hào)。74LS194有四個(gè)輸出端，接其中的三個(gè)001、010、

19、100的循環(huán)信號(hào)，此信號(hào)提供左右轉(zhuǎn)時(shí)的原始信號(hào)。對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析之后的信號(hào)通過或門，實(shí)現(xiàn)與剎車、檢查電鍵信號(hào)的指尖選擇，最終得到的信號(hào)即可輸出到指示燈，實(shí)現(xiàn)所需功能。該方案電路結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，連接線路本著簡(jiǎn)單的原則（線路越多產(chǎn)生的干擾越多，線路更加不穩(wěn)定）而且用到了不常用的74F126芯片。</p><p>　　綜合考慮到成本和線路的穩(wěn)定等因素本課程設(shè)計(jì)采用方案一。</p><p><b

20、>　　4 單元電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1功能描述</b></p><p>　　4.1.1汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系 </p><p>　　為了區(qū)分汽車尾燈的4種不同的顯示模式，需設(shè)置2個(gè)狀態(tài)控制變量。假定用開關(guān)S1和S2進(jìn)行顯示模式控制，可列出汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系，如表1所示

21、。</p><p>　　表1 汽車尾燈和汽車運(yùn)行狀態(tài)</p><p>　　4.1.2汽車尾燈控制器功能描述</p><p>　　在汽車左右轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)由于3 個(gè)指示燈被循環(huán)順序點(diǎn)亮，可用一個(gè)三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)控制譯碼器電路順序輸出高電平，按要求順序點(diǎn)亮3個(gè)指示燈。設(shè)三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)用Q1和Q0表示，可得出描述指示燈D1、D2、D3、D4、D5、D6與開關(guān)控制變量S1

22、、S2。本電路可以通過一個(gè)異或門來實(shí)現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)不同的輸出，從而區(qū)分開左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)和正常行駛剎車汽車的兩種不同的狀態(tài)。</p><p>　　4.1.3繪圖相關(guān)軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)主要運(yùn)用繪圖的軟件有Altium designer、CAD。其中Altium designer是2005年年底，Protel軟件的原廠商 Altium公 司推出了Protel系列的最新高端版本

23、Altium Designer 6.0。 Altium Designer 6.0，它是完全一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個(gè)新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級(jí)設(shè)計(jì)解決方案。Altium Designer 是業(yè)界首例將設(shè)計(jì)流程、集成化 PCB 設(shè)計(jì)、可編程器件（如 FPGA）設(shè)計(jì)和基于處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品，一種同時(shí)進(jìn)行PCB和FPGA設(shè)計(jì)以及嵌入式設(shè)計(jì)的解決方案，具有將設(shè)計(jì)方案從概念轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品所需的全部功

24、能。 </p><p>　　這款最新高端版本Altium Designer 除了全面繼承包括99SE，Protel2004在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)以外，還增加了許多改進(jìn)和很多高端功能。Altium Designer 6.0拓寬了板級(jí)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)界限，全面集成了FPGA設(shè)計(jì)功能和 SOPC設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，從而允許工程師能將系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的FPGA與PCB設(shè)計(jì)以及嵌入式設(shè)計(jì)集成在一起。</p><

25、p>　　其中CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，簡(jiǎn)稱CAD。在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計(jì)信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計(jì)人員通常用草圖開始設(shè)計(jì)，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成；由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)

26、結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作出判斷和修改；利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作，CAD 能夠減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)，縮短設(shè)計(jì)周期和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。</p><p><b>　　4.2原理模塊圖</b></p><p>　　由原理可知電路設(shè)計(jì)可以具體分為五部分即脈沖電路、開關(guān)控制電路 、三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路、譯碼

27、顯示驅(qū)動(dòng)電路、尾燈狀態(tài)顯示電路。</p><p><b>　　圖4 電路原理框圖</b></p><p>　　其中由脈沖電路給三進(jìn)制計(jì)數(shù)器提供計(jì)數(shù)脈沖，同時(shí)脈沖還通過開關(guān)控制電路為顯示電路在剎車狀態(tài)提供相應(yīng)的脈沖信號(hào)；三進(jìn)制計(jì)數(shù)器能夠通過譯碼顯示電路來控制在左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)時(shí)候的連續(xù)點(diǎn)亮；開關(guān)電路有兩個(gè)開關(guān)組合成的四種狀態(tài)分別控制汽車的四種狀態(tài)。其中電路的原理框圖如圖4所示

28、。</p><p>　　4.2.1脈沖電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　脈沖電路即為整個(gè)電路提供脈沖為1秒的連續(xù)脈沖電路。實(shí)現(xiàn)該單元電路有兩種常見的方案。一個(gè)是555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的多諧振蕩器，一種是運(yùn)用石英晶體振蕩器來完成該部分電路設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　方案比較：</b></p><p><b>　　

29、方案一：</b></p><p>　　此電路的振蕩頻率僅取決于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率，而與電路中的R、C的值無關(guān)。所以此電路能夠得到頻率穩(wěn)定性極高的脈沖波形，它的缺點(diǎn)就是頻率不能調(diào)節(jié)，而且頻帶窄，不能用于寬帶濾波。此電路非常適合秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)，但由于盡量和課堂知識(shí)聯(lián)系起來，所以沒有采用此電路。</p><p><b>　　方案二： </b><

30、/p><p>　　電路要產(chǎn)生1秒的脈沖作為電路的輸入脈沖，可用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振</p><p><b>　　圖5 脈沖電路</b></p><p>　　蕩器來實(shí)現(xiàn)，由于555定時(shí)器內(nèi)部的比較器靈敏度高，輸出驅(qū)動(dòng)電流大，功能靈活，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度的影響很小。所以由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的振蕩頻率穩(wěn)定，不

31、易受干擾。因此采用此方案。</p><p>　　綜合上述方案，脈沖電路設(shè)計(jì)電路如圖5所示（其中3接口輸出脈沖信號(hào)）</p><p><b>　　相關(guān)參數(shù)計(jì)算：</b></p><p>　　由于要產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖，其中555定時(shí)器組成的多諧振蕩器的過程分為充電過程和放電過程，其中放電過程有 ,充電過程有 ,周期，故根據(jù)電路要求計(jì)算<

32、/p><p>　　其中取f=1Hz,再考慮型號(hào)問題則取，合適。</p><p>　　4.2.2開關(guān)控制電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　表2 開關(guān)電路狀態(tài)表</p><p>　　譯碼器與顯示驅(qū)動(dòng)電路的使能控制信號(hào)為A和B，A與譯碼器74LS138的使能輸入端相連接，B與顯示驅(qū)動(dòng)電路中與非門的一個(gè)輸入端相連接。由總體邏輯功能可知，A和B與開關(guān)控制變量

33、S1、S2之間的關(guān)系如表2所示。根據(jù)表2所示關(guān)系，可求出使能控制信號(hào)A和B的邏輯表達(dá)式為(其中有S=0時(shí)，表示開關(guān)斷路；S=1時(shí)，表示開關(guān)短路)</p><p><b>　　狀態(tài)分析：</b></p><p>　?。?）當(dāng)S1=0，S2=0時(shí)，表示汽車剎車狀態(tài)，由于S1=S2經(jīng)過異或門后輸出0，即A=0；使138芯片不能使能，同時(shí)由于S1、S2和CP接入三輸入與非門，

34、此種狀態(tài)下B=CP。</p><p>　　（2）當(dāng)S1=0，S2=1時(shí)，表示汽車左轉(zhuǎn)狀態(tài)，由于S1S2經(jīng)過異或門后輸出1，即A=1；使138芯片使能，同時(shí)B=1。</p><p>　　（3）當(dāng)S1=1，S2=0時(shí)，表示汽車右轉(zhuǎn)狀態(tài)，由于S1S2經(jīng)過異或門后輸出1，即A=1；使138芯片使能，同時(shí)B=1。</p><p>　?。?）當(dāng)S1=1，S2=1時(shí)，表示汽車正常

35、行駛狀態(tài)，由于S1=S2經(jīng)過異或門后輸出0，即A=0；使138芯片不能使能，同時(shí)B=0。</p><p>　　具體電路如圖6所示：</p><p><b>　　圖6 開關(guān)控制電路</b></p><p>　　4.2.3三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于電路在左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的過程中有三種狀態(tài)需要轉(zhuǎn)換，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為三

36、位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)變化，狀態(tài)變化表如表3所示</p><p>　　表3 三位計(jì)數(shù)器邏輯狀態(tài)表</p><p>　　表3得到初態(tài)與次態(tài)的關(guān)系如下圖。</p><p>　　能夠?qū)崿F(xiàn)上述邏輯功能可以有多種方案，其中取出兩種電路來相互比較，并且選擇最佳的設(shè)計(jì)方案，方案比較如下：</p><p>　　方案一：由74LS161芯片來實(shí)現(xiàn)該功能</p&g

37、t;<p>　　具體電路圖如圖7所示</p><p>　　圖7 161完成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p>　　該161芯片在正常情況下為計(jì)數(shù)狀態(tài)，兩個(gè)輸出為Q0、Q1，其中Q0、Q1由00、01、10、11依次連續(xù)變化，其中電路中在出現(xiàn)11后，通過與非門向161清零端輸入一個(gè)0信號(hào)，從而使輸出端直接能夠直接清零（不需要在時(shí)鐘脈沖的作用下就能清零），其中結(jié)果顯現(xiàn)的為輸出依次是0

38、0，01，10，00，01……連續(xù)變化的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　方案二：由J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　具體電路如圖8所示</b></p><p>　　該電路采用JK觸發(fā)器來完成，在74LS76雙JK觸發(fā)器中需要滿足的條件為 ，K0=1；J1= Q0n，K1=1；即可完成相應(yīng)的邏輯功能</p>

39、;<p><b>　　兩種方案比較：</b></p><p>　　考慮到實(shí)際接線問題和成本問題方案二中電路只需采用一片雙J-K觸發(fā)器74LS76芯片完成，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低，而方案一需要兩塊芯片（74LS161和74LS00）,電路接線相對(duì)比較復(fù)雜，成本相對(duì)高些。所以選用方案二。</p><p>　　圖8 76完成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路</p>

40、<p>　　4.2.4譯碼電路的設(shè)計(jì) </p><p>　　譯碼電路的功能是：在開關(guān)控制電路的輸出和三進(jìn)制計(jì)數(shù)器狀態(tài)的共同作用下，提供6個(gè)尾燈控制信號(hào)，當(dāng)譯碼驅(qū)動(dòng)電路輸出的控制信號(hào)為有效電平時(shí)，相應(yīng)指示燈點(diǎn)亮。實(shí)現(xiàn)電路譯碼電路有多種方法，主要針對(duì)下面兩種電路方案進(jìn)行分析</p><p>　　方案一:由74LS138實(shí)現(xiàn)該譯碼電路功能</p><p>

41、;　　譯碼電路可用74LS138芯片來完成（功能表如表4所示），其中只有滿足芯片S1，S2，S3分別為1、0、0時(shí)電路才能正常譯碼，在A2A1A0輸入信號(hào)作用下在相應(yīng)</p><p>　　表4 138芯片功能表</p><p>　　的輸出產(chǎn)生一個(gè)0信號(hào)（有效電平），否則8個(gè)輸出全部為高電平（無效電平）?？梢栽O(shè)計(jì)一個(gè)電路在正常行駛與急剎車狀態(tài)下138芯片不使能，在左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)了138

42、芯片的使能輸出，則可以由開關(guān)控制電路中的一個(gè)開關(guān)來控制138芯片的使能端。</p><p><b>　　電路狀態(tài)分析:</b></p><p>　　在正常行駛時(shí)，由兩個(gè)開關(guān)作用后輸出低電平，并且作用在芯片74LS138的S1上，從而使芯片不能夠正常的譯碼，使6個(gè)燈全都不亮。</p><p>　　在急剎車的狀態(tài)下，同樣有兩個(gè)開關(guān)控制的相應(yīng)輸出為低

43、電平，使138不能正常譯碼，但是在控制電路中的三輸入與非門的作用下，6個(gè)燈在相應(yīng)的脈沖輸入的作用下，產(chǎn)生同時(shí)閃動(dòng)的現(xiàn)象。</p><p>　　在左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的情況下，由一個(gè)開關(guān)控制138芯片的A2（選擇左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)），另外A1 A0分別接三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的兩個(gè)輸出，從而完成了138的地址輸入，同時(shí)兩個(gè)開關(guān)控制作用輸出高電平讓138使能，正常的產(chǎn)生計(jì)數(shù)效果。</p><p>　　具體電路連接如圖

44、9所示。</p><p>　　圖9 138芯片組成的譯碼顯示電路</p><p>　　方案二:以移位寄存器74LS194完成譯碼電路</p><p>　　該電路是以四位雙向移位寄存器74LS194為中心的譯碼顯示系統(tǒng)，其中74LS194的功能表如表5所示。</p><p>　　表5 74LS194芯片的功能表</p><p

45、>　　移位寄存器可以將寄存的數(shù)據(jù)向左或向右移動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)移位寄存器的右移功能，需要把左面一位觸發(fā)器的輸出端接到右面的一位觸發(fā)器的輸入端，滿足Di=Qi-1的連接關(guān)系，左移應(yīng)把右面的一位寄存器的輸出端連接到左面一位觸發(fā)器的輸入端Di=Qi+1。</p><p>　　具體連接電路中需要兩塊74LS194芯片的組成，在圖10的電路中在保持S0=0，</p><p>　　圖10 74LS194

46、芯片組成的譯碼顯示電路</p><p>　　S1=1時(shí)電路保持左移狀態(tài)，SL=1，故電路從QD依次向左移位知道QA=1此時(shí)立即輸入到清零端，是狀態(tài)回到全0狀態(tài)，故可以實(shí)現(xiàn)電路的三個(gè)輸出QB、QC、QD連續(xù)的輸出1（即為001，010，100三種情況的不斷跳變），從而使指示燈連續(xù)的被點(diǎn)亮。</p><p><b>　　方案比較：</b></p><p

47、>　　從成本和線路連接簡(jiǎn)便程度來考慮，方案一只需要一塊138的芯片，電路簡(jiǎn)單，而相比之下方案二電路復(fù)雜，成本高，故采用方案一。</p><p>　　4.2.5尾燈顯示電路設(shè)計(jì)   </p><p>　　尾燈狀態(tài)顯示電路可由6個(gè)發(fā)光二極管（為了注意區(qū)分使效果更加明顯，兩邊可以采用可以三種不同顏色的燈），圖中，當(dāng)6個(gè)與非門的輸出為高電平時(shí)，相應(yīng)發(fā)光二極管被點(diǎn)

48、亮。</p><p><b>　　電路原理分析：</b></p><p>　　(1)當(dāng)電路為左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)時(shí)，譯碼電路正常工作輸出一個(gè)低電平，使其通過與非門后電路輸出為一個(gè)高電平，此時(shí)二極管發(fā)出光亮。</p><p>　　(2)當(dāng)電路為剎車狀態(tài)時(shí)，開關(guān)電路輸出的一個(gè)連續(xù)脈沖信號(hào)，也使6個(gè)與非門輸出為高低電平連續(xù)變化，從而讓二極管連續(xù)的閃動(dòng)。<

49、;/p><p>　　(3)當(dāng)電路為正常行駛，開關(guān)電路輸出的為高電平（三輸入與非門被“鎖”?。?，同時(shí)使6個(gè)與非門電路輸出為低電平。</p><p>　　具體電路如圖11所示。</p><p><b>　　圖11 尾燈電路</b></p><p><b>　　5 仿真</b></p><

50、p>　　5.1仿真軟件介紹 </p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)主要采用的是Proteus仿真軟件進(jìn)行的電路仿真，Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿

51、真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。</p>

52、<p>　　5.2仿真結(jié)果及分析</p><p>　　仿真電路如圖12所示。</p><p><b>　　圖12 仿真電路圖</b></p><p><b>　　仿真結(jié)果分析如下：</b></p><p>　　開關(guān)S1接通、S2接通，D1到D6 六盞燈全都不亮；</p>

53、<p>　　開關(guān)S1斷開、S2接通，D1、D2、D3都不亮，D4、D5、D6連續(xù)的點(diǎn)亮；</p><p>　　開關(guān)S1接通、S2斷開，D1、D2、D3連續(xù)的點(diǎn)亮，D4、D5、D6都不亮； </p><p>　　開關(guān)S1斷開、S2斷開，D1到D6 六盞燈全部連續(xù)的閃動(dòng)。</p><p>　　由仿真結(jié)果可以分析出來，設(shè)計(jì)的電路基本完成題目要求，可以分析得到電路

54、基本達(dá)到了題目的要求狀態(tài)（1）（2）（3）（4）分別是題目需要的正常行駛、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車的狀態(tài)，電路由左邊的555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器發(fā)出連續(xù)脈沖,在和全部斷開的時(shí)候，脈沖信號(hào)能夠輸入到尾燈顯示電路中去，同時(shí)鎖住了138譯碼器，從而形成了連續(xù)閃動(dòng)的現(xiàn)象；在為斷開和接通的時(shí)候，兩輸出信號(hào)不同經(jīng)過異或門后能夠讓138正常工作，開關(guān)的一個(gè)選擇左邊還是右邊，從而出現(xiàn)連續(xù)左邊或者右邊連續(xù)點(diǎn)亮的現(xiàn)象；在和 全部接通的時(shí)候，138譯碼電路和三輸入

55、與非門全都被鎖住，從而使尾燈顯示電路全部的燈都不亮。</p><p>　　6 電路制作與調(diào)試 </p><p><b>　　6.1制作初始條件</b></p><p><b>　　6.1.1電路元件</b></p><p>　　本方案需要的元件相對(duì)較多，一共用到了7塊芯片， 芯片分別是74LS138

56、(譯碼電路)1塊，74LS00（與非門）1塊，74LS10（三輸入與非門）1塊，74LS76（JK觸發(fā)器）1塊，74LS86（異或門）1塊，555定時(shí)器1塊；需要其他零件有開關(guān)2個(gè)，電容0.01uF,1uF各1個(gè)，電阻47k,470k各2個(gè)，LED燈紅綠黃色各2個(gè)，導(dǎo)線若干。</p><p>　　6.1.2電路連接輔助工具</p><p>　　電烙鐵一個(gè)，電烙鐵架一個(gè)，松香一盒，錫絲若干，

57、萬用表一塊，萬能板一塊。</p><p>　　6.2 電路的制作與調(diào)試</p><p>　　根據(jù)電路原理圖連接出相應(yīng)的實(shí)物連接應(yīng)該注意下面一些問題：</p><p>　?。?）連接電路應(yīng)該思路清楚，可以在幾個(gè)重要的地方做上標(biāo)記如接地端、電源端，出現(xiàn)電路混搭的現(xiàn)象；</p><p>　?。?）連焊錫的時(shí)候，應(yīng)該注意自己的焊錫方式，不能出現(xiàn)虛焊等

58、現(xiàn)象，為了防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象可以在連線的時(shí)候用萬用表檢查一下電路是否是短路或斷路；</p><p>　?。?）在連接電路時(shí)可以分模塊進(jìn)行連接電路，同時(shí)在檢查電路的時(shí)候可以用分模塊進(jìn)行檢查電路，這樣做更加容易檢查出問題的癥結(jié)所在。</p><p>　　調(diào)試電路出現(xiàn)的問題：</p><p>　　在實(shí)物連接完成之后出現(xiàn)出現(xiàn)了功能不能完全實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有右轉(zhuǎn)，正常行駛，

59、剎車等正常工作。但是就是在功能左轉(zhuǎn)不能正常實(shí)現(xiàn)，但是經(jīng)過分析之后發(fā)現(xiàn)是顯示電路與譯碼電路的某根線出現(xiàn)斷路，用萬用表檢查相關(guān)電路后確實(shí)是電路的的一跟線為斷線。</p><p><b>　　7 小結(jié)</b></p><p>　　為期兩個(gè)星期課程設(shè)計(jì)對(duì)自己來說，真可謂受益匪淺，體會(huì)頗深。從最開始查找資料，到電路方案的設(shè)計(jì)與比較，芯片型號(hào)的選取，電路圖繪制與仿真，再到實(shí)際電路

60、的連接與調(diào)試。課程設(shè)計(jì)的任何環(huán)節(jié)無論大小，都需要有我們一個(gè)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì)，我們小組四個(gè)人更換了幾次方案，在最開始的時(shí)候小組一個(gè)成員在單片機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了自己的電路，電路相對(duì)比較簡(jiǎn)單，在單片機(jī)中寫入相應(yīng)的程序即可完成相應(yīng)的任務(wù)，后來根據(jù)課程設(shè)計(jì)要求更改了電路方案，但是出現(xiàn)自己對(duì)所學(xué)數(shù)字電路知識(shí)的不扎實(shí)，從而使得電路分析到一半就不能進(jìn)行下去了，再或是自己不熟悉仿真軟件導(dǎo)致不能

61、靈活應(yīng)用protuse軟件導(dǎo)致搭建電路失敗。但是自己最后還是通過網(wǎng)上查詢的資料和同學(xué)之間的相互探討，讓電路最終仿真成功，這也要從中吸取教訓(xùn)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)待任何事物都必須認(rèn)真、耐心，特別是自己沒有掌握的知識(shí)，不能看到難處就放棄，應(yīng)該有一種迎難而上的勇氣和毅力，在以后的工作當(dāng)中肯定會(huì)遇到很多的難題，到時(shí)候我們能不能夠從容應(yīng)對(duì)非常關(guān)鍵，而作為一名大二的學(xué)生個(gè)人覺得這方面的素質(zhì)很重要，在自己以后的學(xué)習(xí)中也很值得注意。</p>&l

62、t;p>　　在完成設(shè)計(jì)的過程中自己不斷解決了一個(gè)個(gè)的難題，要通向最后的成功，絕不會(huì)一蹴而就，路要一步一步地走，做事要踏實(shí)，實(shí)事求是，不能好高騖遠(yuǎn)。在電路接線過程中，也出現(xiàn)了很多問題，問題多并不可怕，可怕的是在反復(fù)的受挫中沒有革新，不能改進(jìn)自己的方法和思路。通過這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)電子技術(shù)中的諸多知識(shí)有了更深層次的理解，也初步學(xué)會(huì)了如何將理論知識(shí)有機(jī)地與實(shí)際結(jié)合加以運(yùn)用。</p><p><b>　　

63、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）.武漢：高等教育出版社,2005 </p><p>　　[2]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）.武漢：高等教育出版社,2005</p><p>　　[3]梁玲,王憲生.AutoCAD2009電氣設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版,2009</p><p>　　[4]