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数电课程设计数字电子课程设计 汽车尾灯控制电路设计 院 系： 专 业： 姓 名： 班 级： 学 号： 时 间： 指导老师： 数字电子技术课程设计 目录 1 设计内容及要求 2 电路的工作原理 3 系统方案 4 系统框图 5 单元电路的具体设计 6 总体电路图 7 测试单元电路 8 调试过程中遇到的问题及解决方法 9 设计体会心得 10 参考文献 2 数字电子技术课程设计 设计前言 本课题设计一个汽车尾灯的控制电路。 汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。当接通左转、右转、刹车和检查时，指示灯按照指定要求闪烁。 电路设计预计所需元件: 74LS00两个、74LS04两个、74LS32两个、74LS74两个、555定时器一个、0.01uF和10uF电容各一个、50k欧姆和43k欧姆电阻各一个、1k欧姆电阻4个、200欧姆电阻6个、开关4个、发光二极管6个、导线若干 一、设计内容及要求 本课题设计一个汽车尾灯的控制电路。该电路由四个电键控制，分别对应着左转、右转、刹车和检查功能。 当接通左转或右转电键时，左侧或右侧的3个汽车尾灯按照左循环或右循环的顺序依次点亮。 当接通刹车电键时，汽车所有的尾灯同时闪烁。 当接通检查电键时，汽车所有的尾灯点亮。 二、电路的工作原理 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。 3个D触发器用于产生三端输出的001、010、100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或门，实现与刹车、检查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。 三、系统方案 通过D触发器产生001、010、100的三种状态信号。 这是本次课程设计中使用的方案，该方案的详细设计将在下面详细叙述。 四、系统框图 3 数字电子技术课程设计 555计时器 周期为1秒的脉冲 D触发器 逻辑电路 左转右转 原始信号 左转右转 分拣电路 分拣后的左转右转信号 转向信号与刹车、检查信号分拣电路 左转电键 右转电键 刹车电键 检查电键 发光二极管 五、单元电路的具体设计： 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： f=1.43/(R1+R2)/C,这里选择R1=43K欧姆，R2=50K欧姆，C=10u法拉，则输出信号为1赫兹。 4 数字电子技术课程设计 2. D触发器逻辑电路： 由于没有与门，所以用一个与非和一个非门代替。 其状态图如下图所示，在初始状态时为000，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011、110、111、101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。 000 001 011 110 100 010 101 111 5 数字电子技术课程设计 3.左转右转控制电路： 用逻辑电路实现 4.检查和刹车控制电路： 由于或门在一端输入为空时输出为高，所以在检测和刹车先与，则无检测和刹车指令时为低电平，与非门输出为低。 6 数字电子技术课程设计 六、总体电路设计 1、电路总图如下： 7 数字电子技术课程设计 2、总体电路图简要说明：总体电路由前面所述单元电路，即由555定时器构成的多谐振荡器、D触发器逻辑电路、左转右转控制电路以及检查和刹车控制电路组成。可实现汽车转向时尾灯指示功能。 8 数字电子技术课程设计 七、测试单元电路： 1. 测试555定时器电路产生周期为1s的时钟信号。 该电路是由555定时器构成的多谐振荡器，使其产生需要的方波作为触发器的CP脉冲，由于电路对脉冲的精确度要求不是很高而晶体振荡需要分频，所以采用555定时器构成的多谐振荡器， 测试方法：利用示波器观察输出信号的周期和频率。 使用仪器：示波器 测试电路如下： 波形如下： 2. 测试D触发器逻辑电路： 测试方法：利用实验箱的CP脉冲和发光二极管测试输出是否为001、010、100的循环 使用仪器：实验箱 9 数字电子技术课程设计 3. 测试左转右转控制电路和检查和刹车控制电路： 测试方法：用实验箱手动测试 测试工具：实验箱 八、调试过程中遇到的问题及解决方法： 1.烧毁 在电路测试阶段由于没有保护措施，所用的74LS32上面的四个或门有一个被烧毁了，由于当时还不知道，所以查了好久才发现问题所在，解决方法是用适当的电阻进行保护。 2.虚焊 这是焊接过程中经常遇到的问题，如果不加以纠正将使电路无法工作，而且这个问题很难检查出来，也只能利用万用表检查，我们刚发现是由于接上电路发现发光二极管是一直点亮的，后来发现是由于一个焊点虚焊导致或门的一端输入为接空引起的。 九、设计心得体会 通过这两周紧张而充实的课程设计，我学到了很多东西，并对我以后所要做的毕业设计有了一个初步的了解。这已经不是我第一次做课程设计了，上学期做过一个模拟电子技术课程设计。那次课程设计是两个人一个小组，大家互相帮助鼓励，这次是独立完成，感觉毕竟不一样。但是这次依然学会很多东西，每次能进步一点点总是令人兴奋的。 原来只是学习课本知识，并不知道很多与现代社会生活息息相关的东西原来可以用自己学习过的知识做出来。所以我不仅要学好课本上的知识，还要学会将所学到的知识联系并应用到现实生活中，做到理论联系实际。做好一个课程设计或毕业设计不仅要具备扎实的书本知识并会善于应用，还要学会查阅资料，对以前学过的知识不清楚的地方还要进行复习，实在搞不明白的地方要向老师或同学请教，这样才可能做出一个比较不错的课程设计。此次设计过程，使我学会了一些作为一个电气自动化专业的学生所应学会的软件如protel，并对可编程逻辑器件的应用和开发的设计思想有了更进一步的了解和掌握。在这里我要感谢在我设计过程中帮助过我的同学和老师，还有一些教会我方法给我帮助的学长，老师和学长的丰富知识和经验让我少走许多弯路。 10 数字电子技术课程设计 尽管通过验证证明，该设计方案是成功的，但是由于我个人能力有限其中难免存在一些错误和缺陷，请老师能给予批评和指证，使该设计更加完善。如果以后还能遇到这种电子技术电路设计题目，我想我会尽力做的更好。 十、参考文献： 1、 电子技术基础主编：康华光 高等教育出版社 2、电子技术课程设计指导书主编：艾永乐 付子义 河南理工大学电气工程系 3、数字电路与逻辑设计主编：曹国清 中国矿业大学出版社 4、电子技术课程设计主编：历雅萍、易映萍 高等教育出版社 5、电子线路设计、实验、测试主编：谢美自 华中理工出版社 11