课程名称：数字电子技术
课题名称：汽车尾灯控制电路
一、任务及要求 任务： 假设汽车尾部左右量测各有3个指示灯（用发光二极管模拟）1. 汽车正常运行时指示灯全灭；2.右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；.3. 左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；4.临时刹车时所有指示灯同时闪烁。
要求：1.设计思路清晰，给出整体设计框图，画出整机原理图；2.给出具体设计思路，设计各单元电路、电路器件；3.总电路设计；4.进行实验仿真调试，验证设计结果；5.编写设计说明书；6.所有图纸和说明书用计算机打印
二、进度安排 第一周： 周一：布置任务，查找资料； 周二～周三：设计系统方案，仿真； 周四～周日：领元器件，电路安装，或程序调试； 第二周： 周一～周二：电路安装，调试，运行或程序调试，下载运行； 周三：结果验收； 周四：收元器件，整理实验室，撰写报告，答辩； 周五：资料整理。 三、参考资料 1、数字电子技术基础（第六版） 主编;阎石 高等教育出版社 2、电子技术与LED技术实验与仿真 主编;郭照南 孙胜麟 中南大学出版社
目录 一、课程设计的任务要求： 1 二、设计方案： 1 尾灯与汽车运行状态表 1 设计总框 1 汽车尾灯控制逻辑功能表 2 汽车尾灯控制电路原理框图 2 三、单元电路（子模块，子程序）分析： 2 1、三进制计数器 3 2.开关控制电路 3 3.译码器74LS138 4 4.555定时器多谐震荡电路构成信号源 5 四、系统仿真/测试： 5 五、电路安装调试： 7 六、 元件清单： 7 七、总 结： 8 电子技术课程设计评分标准 9
一、课程设计的任务要求：设计目的： 假设汽车尾部左右量测各有3个指示灯（用发光二极管模拟）1. 汽车正常运行时指示灯全灭；2.右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；.3. 左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；4.临时刹车时所有指示灯同时闪烁。
设计要求：1.设计思路清晰，给出整体设计框图，画出整机原理图；2.给出具体设计思路，设计各单元电路、电路器件；3.总电路设计；4.进行实验仿真调试，验证设计结果；5.编写设计说明书；6.所有图纸和说明书用计算机打印
二、设计方案：尾灯与汽车运行状态表 表1 当S1=0.S0=0时，正常运行。当S1=0,S2=1时,右转弯。 当S1=1,S2=0时，左转弯。当S1=1.S2=1时，刹车。 设计总框 用6LED灯来模拟汽车的尾灯，左边三个，右边三个。 当汽车正常行驶，六个灯全部熄灭。 当汽车右转弯时，右侧3个指示灯循环顺序点亮。 当左转弯时，左侧3个指示灯循环顺序点亮。（用三进制记数器，控制左右转弯时，三个灯的循环点亮，译码电路与开关电路控制左灯.右灯） 当汽车刹车时，六个灯全部闪烁。（时钟CP控制） 所以按照设计要求此汽车尾灯控制电路是由三进制计数器、译码电路、显示驱动电路和开关控制电路等电路组成。 汽车尾灯控制逻辑功能表 表2
Cp信号由信号发生器提供。利用3-8译码器74LS138芯片，实现对初始循环信号进行译码，实现车灯按照要求来循环点亮。最后由两个开关设计组合逻辑电路，控制尾灯电路，即可实现所需功能。
图1 三、单元电路（子模块，子程序）分析：
1、三进制计数器选用74LS160芯片并用置数法，设计成三进制。 由74LS160功能知LD为置数端，CR为清零端。用置数法时，应将CR ENT还有ENP接高电平。由同步置数公式Nb=Na+M-1，三进制M应为3，置入数Na为0，代入公式得Nb=2。 即应将QB接入与非门，与非门输出端接LD端。这就构成了三进制计数器，下图为三进制仿真图，图2。 
图2 2.开关控制电路当两个开关断开时，表示汽车正常行驶指示灯灭； 当第一个开关闭合时，表示右转弯，右侧三个指示灯依次循环点亮； 当第二个开关闭合时，表示左转弯，左侧三个指示灯依次循环点亮； 当两个开关同时闭合时，表示刹车，所有灯闪烁。 开关电路真值表 表3 | | | | | | | | | | | | | | | | | | |  1 | | | | | |
图3为开关部分仿真图
74LS138和显示驱动电路的使能端信号分别为G和A。 逻辑表达式为 G=S1⊕S0
 A=S0S1  图3 3.译码器74LS138 译码电路由3-8线译码器74LS138（如图4）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。  图4 4.555定时器多谐震荡电路构成信号源由于555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定,不易受干扰。而且本实验中控制电路对脉冲精度要求不高,只要能实现可调即可。故选择采用NE555构成多谐振荡器作为脉冲电路。输出频率为f=1.43/(R1+2R2)C。当取R1=10K,R2=510K,C=1Uf时可算出产生的频率为1hz。即使得周期为1s。  图5 四、系统仿真/测试：- 当汽车正常运行时，S1=S0=0,使G=0,W=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。
 图6 2.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5意汽车左转弯。 
图7 3.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如图 
图8 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 
图9 五、电路安装调试： 在电路连接中，连接了4次才成功。每次左转弯右转弯时有几个灯不符合仿真效果，而刹车随时钟信号CP亮时，是正确的。刚开始我们以为接错了，就重新接了。重新接之后还是没改变这个尴尬的情况。我们小组经过讨论后，认为可能是元器件一损坏，接下来将每个元器件进行功能测量，最后发现没有元器件损坏。这些问题都排除，就只剩下线路接触不良。我发现有些电线插入孔时，可以左右摇摆，从而导致调试不成功。我们将这种线不用进行接线，最后调试成功。图10为调试成功时的情况.  图10 6、元件清单：表4 七、总 结：课程设计是一个检验与增长知识的一个课堂。通过本次实验，我对汽车尾灯进行了设计并仿真完成。这将书本上的知识利用到实际的分析解决问题中去，这样使我们更加牢固的掌握分析与设计的基本知识与理论，更加熟悉的各种不同规模的逻辑器件，掌握逻辑电路的分析和设计的基本方法，为以后的学习奠定基础。 老师给我们讲解原理时，我们发现这次课程设计并不难。但到自己实践时，会发现总是遇到阻碍。需要将数电课本上的知识运用进来。在设计时我发现先要进行每个模块的设计，然后再将每个模块联合起来。所有我首先要分析汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，然后对汽车尾灯控制器进行功能描述，确定汽车尾灯控制器的结构框图，最后进行电路设计。在电路设计过程中，先进行模式控制电路的设计，然后用到了74LS160构造一个三进制计数器，再进行开关的设计，再设计译码与显示电路，最后用6个发光二极管组成尾灯状态显示电路，各个结构的电路设计好了之后，组合起来就设计好了汽车尾灯控制器的逻辑电路。 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
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