数电课程设计

汽车尾灯控制器设计。

一）设计要求。

假设汽车尾部左右两侧各有4个指示灯(用发光二极管模拟)有四种显示模式如下：

1.汽车正常运行时指示灯全灭；

2.右转弯时，右侧4个指示灯按右循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；

3.左转弯时，左侧4个指示灯按左循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；

4.临时刹车时左右两侧所有指示灯同时闪烁。

二）汽车尾灯控制电路设计原理。

1) 列出尾灯与汽车运行状态表 (见表1-1)

汽车尾灯和汽车运行状态关系表（1-1）

2) 设计总体框图

由于汽车左右转弯时，四个指示灯循环点亮，所以用**制计数器控制译码器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、s0、cp、q1、q0)的关系，即逻辑功能表如下表（1-2）所示(表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态)。

汽车尾灯控制逻辑功能表（1-2）

由尾灯控制逻辑功能表得出总体框图，如下图（2-1）所示。汽车尾灯控制电路原理框图（2-1）

3) 设计单元电路

a.三进制计数器电路可由16进制计数器74ls161构成，如下图所示。

b.汽车尾灯电路如图（3-1）所示，其显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器构成；译码电路由3-8线译码器74ls138和6个与非门构成。74ls138的三个输入端a2、a1、a0分别接s1、q1、q0，而q1q0是三进制计数器的输出端。

当s1 = 0、s0 = 1,使能信号a=g=1，计数器的状态为00，01，10时，74ls138对应的输出端0y,1y,2y依次为0有效(4y,5y,6y信号为“1”无效)，即反相器g1~g3的输出端也依次为0，故指示灯d1→d2→d3按顺序点亮示意汽车右转弯。若上述条件不变，而s1=1、s0=0，则74ls138对应的输出端4y、5y、6y依次为0有效，即反相器g4~g6的输出端依次为0，故指示灯d4→d5→d6按顺序点亮，示意汽车左转弯。当g=0，a=1时，74ls138的输出端全为1，g6~g1的输出端也全为1，指示灯全灭灯；当g=0，a=cp时，指示灯随cp的频率闪烁。

汽车尾灯电路（3-1）

c.开关控制电路。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、s0、cp)的真值表，如表（3-2）所示。

s1，s0，cp与g，a逻辑功能表（3-2）

由表（3-2）经过整理得逻辑表达式为

由上式可得开关控制电路。

4)汽车尾灯总体电路。

二) 汽车尾灯控制电路**运行(图中s1=a,s0=s)

1）当汽车正常运行时，s1=s0=0,使g=0,a=1，74ls138的输出端全为1，g6~g1的输出端也全为1，指示灯全灭灯。

2）当汽车左拐时，s1=1,s0=0时，使得a=g=1, 74ls138对应的输出端4y、5y、6y依次为0有效，即反相器g4~g6的输出端依次为0，故指示灯d4→d5→d6按顺序点亮，示意汽车左转弯。

3）当汽车右拐时，s1=0,s0=1时，使能信号a=g=1，计数器的状态为00，01，10时，74ls138对应的输出端0y,1y,2y依次为0有效(4y,5y,6y信号为“1”无效)，即反相器g1~g3的输出端也依次为0，故指示灯d1→d2→d3按顺序点亮示意汽车右转弯。

4）当汽车刹车时，s1=s0=1时，g=0，a=cp，指示灯随cp的频率闪烁。

74ls138引脚图。

74ls161引脚图。

74ls00引脚图。

74ls86引脚图。

三）元器件列表。

四）设计总结：

这次设计是通过查阅各种资料、与同学讨论以及独立思考设计出来的。在设计过程中，我用到了本学期所学过的同步计数器74ls161和译码器74ls138。因此，我对它们的功能和运用有了更深一步的了解。

同时通过multisim软件对电路进行模拟**，从而使设计结果得到了验证。通过这次课程设计环节，使我了解到模拟电路和数字电路之间的联系，使我对单元功能电路的理解和运用能力有了一定的提高。

优点：基本实现汽车在运行时尾灯点亮方式的基本情况。

设计中的不足：由于行车时都是开关控制，所以每一个开关都应该有一个消除机械振动的装置，可以用基本sr触发器来实现。所以在时间允许的情况下，可以对这一不足进行改良，从而使整个系统更加可靠。

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