电子技术课程设计

目录。一、设计要求3

2、设计的作用、目的4

3、设计的具体实现5

1.系统概述5

2.电路分析与设计5

3.电路设计框图及功能描述6

4.电路原理设计及参数计算7

4.1由555定时器构成的多谐振荡器7

4.2 d触发器逻辑电路9

4.3左转右转控制电路11

4.4刹车和正常行驶控制电路12

4.5最后电路原理图13

4、心得体会及建议15

5、附录17

六、参考文献18

七、任务分配19

一。设计要求。

设计一个汽车尾灯控制电路，汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)，当在汽车正常运行时指示灯全灭；在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮（r1→r1r2→r1r2r3→全灭→r1）时间间隔0.5s（采用一个2hz的方波源）；在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮（l1→l1l2→l1l2l3→全灭→l1）；在临时刹车或者检测尾灯是否正常时，所有指示灯同时点亮（r1r2r3 l1l2l3点亮）；当汽车后退的时候所有尾灯循环点亮；当晚上行车的时候汽车尾灯的最后一个灯一直点亮。

二。设计的作用、目的。

目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握eda技术和系统知识，增加集成电路应用知识，培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

另一方面也可以是我们更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型数字系统的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高电路分析和设计能力。通过实践引导我们在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

通过设计，一方面可以加深我们对理论知识的理解，另一方面也可以提高我们考。

虑问题的全面性，将理论知识上升到一个实践的阶段。

基于本课题的研究具有极大的实用性和可操作性，在实际的应用中有广泛的意义，用于汽车车灯控制系统的电路，可以极大地提高汽车的安全性和驾驶的舒适性，降低了车的故障率和危险发生的概率。具有实际的应用价值，故研究本课题。

三。设计的具体实现。

1. 系统概述。

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，汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。当接通左转、右转、刹车和正常行驶时，指示灯按照指定要求闪烁。

假设汽车尾灯左右两侧各有三个指示灯（用发光二极管模拟），要求是：汽车正常远行时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；临时刹车时所有指示灯同时亮。经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以将电路分为以下几部分：

首先，通过555定时器产生时间间隔0.5s，频率为2hz的脉冲信号，该脉冲信号用于提供给触发器和刹车时的输入信号。

触发器用于产生三进制的的循环信号，此信号提供左转、右转的原始信号。

左转、右转的原始信号通过6个与门以及电键提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯上。这部分电路起到信号分拣的作用。

分拣之后的信号通过与门，实现与刹车左、右转电键信号的之间选择。最终得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。设计本电路是考虑了三种以上的设计方案。

这几种方案的不同在于产生三进制计数器。

2．电路分析与设计。

方案一：该方案通过74ls160或74ls161计数器构成能产生三种状态循环的信号。

方案二：通过双 j-k 触发器 74ls76来产生的三种状态信号。

方案三：通过d触发器产生的三种状态信号

方案四：通过t触发器产生的三种状态信号。

第一种方案非常简单，但是该方案在模拟时发现，由于计数器的竞争冒险的存在，使得尾灯在闪烁时总会出现不自然的中间过程。所以不推荐使用，相对的是第二种方案，效果是最好的，但设计起来比较复杂，需要极大的细心和耐心，最后我们决定采用第三种方案，设计的复杂程度适中，而且达到了预期的设计目的。

3. 电路设计框图及功能描述。

系统框图。尾灯与汽车运行状态表。

电路组成及工作原理：经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以将电路分为以下几部分：

首先，通过555定时器产生频率为1hz的脉冲信号，该脉冲信号用于提供给d触发器和刹车时的输入信号。

2个d触发器用于产生三端输出的的循环信号经过74ls138译码器，将信号转换为左转、右转的原始信号，这部分电路起到信号分拣的作用。

左转、右转的原始信号通过6个与门以及非门提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯上。

控制电路主要是将电路的四个状态分离出来，以产生不同的工作状态。最终使电路能够得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。

4.电路原理设计及参数计算。

4.1由555定时器构成的多谐振荡器：

由555定时器构成的多谐振荡器时输出频率为：

g故电路的**周期为。

**频率为。

经过计算，这里选择=2.28k欧姆， =6k欧姆，c=100u法拉，则输出信号为2赫兹（周期为0.5秒）

产生频率2赫兹的输出信号。

对其进行调试如图：

4.2 d触发器逻辑电路：

由于汽车左或右转弯时 , 三个指示灯循环点亮 , 所以用三进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 (si 、s0 、 cp 、 q1 、 q0 )的关系 , 即逻辑功能表如。

表中0表示灯灭状态 ,1表示灯亮状态。

其状态图如下图所示，在初始状态时为00，所以要经过一个脉冲周期进入循环，而在整个工作过程中周期信号是一直和本电路连接的，不会出现循环外的11状态，所以不用担心出现不稳定状态，也就是说从接入电源开始电路就是一直处在循环中的。

状态转换图。

完成d触发器的组装并对其进行**，用led对起进行检测发现用与门进行**结果与设计目的不一致，对起进行分析得出出现冒险--竞争现象，即用与非门和反相器进行替换问题得到很好的解决。

状态转换实际电路。

汽车尾灯电路如表4.1所示，74ls138 的三个输入端、、分别接、、，而是三进制计数器的输出端。当=0，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、、依次为 0 有效（、、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=1，则 74ls138 对应的输出端、、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；当g = 0,a = cp 时，指示灯随 cp 的频率闪烁。

4.3左转右转控制电路：

用译码器及逻辑电路来实现。

a、b、c是译码器的输入端，c是高位输入，b、a依次，当 c为高电平有效时驱动、、（右转）；而c为低电平时驱动、、（左转）。

是译码器的输出端。

左右转向控制电路。

4.4刹车和正常行驶控制电路：

开关控制逻辑图。

对于开关控制电路，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4.4所示。由表4.

4经过整理得逻辑表达式：

由上式得开关控制电路，如图所示。

控制开关电路。

4.5最后电路原理图。

总体电路如下图所示，将电路接通后，分别根据要求输入符合要求的脉冲，观察到了汽车尾灯的控制现象。电路原理图如下：

四、心得体会及建议。

经过两周的课程设计很快就结束了，总的说来收获不小，不能说设计的过程中是一帆风顺的，开始时是设计阶段也没太在意，后来到动手的时候觉得遇见了好多没想到的问题，平时在书本上划的很熟练的一些电路，当拿到软件上进行**时就错误百出。开始时让我极为的伤头，在课程设计的第二天我专门的对软件进行了操练，掌握软件的基本用法，也发现用计算机软件进行设计的好处，使产品的设计成本降低，我想这也应该是吸引我们的地方，当真正的进行产品大规模生产时利润是相当大的。这次实验是我们对书本中学到的各个部分原理的一次综合的运用，在书本中我们看那些原理有老师的讲解我们理解起来不太困难，但是当我们将那些知识综合运用于电路的设计中确实有了很多意想不到的困难。

实践出真理，通过这次电路的设计让我们学到了书本中没有的学到的很多东西，我想最主要的就是一种综合能力的提升。我认为这样的电路设计很有现实意义，这样的教学方法对于提升同学们的综合运用能力也是行之有效的，是非常值得推广的。如果在讲课过程中能够运用部分内容穿插一些小设计，或者让同学们自己回去设计一些小电路，并且通过老师的指导演示出来，我想不仅能调动同学的学习积极性，而且还能培养出同学们的创新设计能力。

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