汽车尾灯_数电自主实验报告

课程设计报告设计题目：汽车尾灯控制系统班级：计算机1206班学号： 2012XXX姓名： XXX指导教师：马学文设计时间： 2014年8月摘要在现代飞速发展的现代化社会背景下，汽车这一高科技产物越来越多地被人们使用，但也由此造成了一系列的问题，比如，由于汽车的突然转向所引发的车祸常出现。

如果汽车转弯时能够通过尾灯状态的变化来提示司机，行人汽车转弯，就可减少车祸发生。

因此，汽车尾灯就起到了一种信号、警示、标志的作用，也是司机在行车途中必须注意的。

本次实验报告是关于取车尾灯控制系统的设计，根据汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，分析并设计电路。

整个电路有三进制计数器、译码与显示驱动电路、尾灯状态显示电路、开关控制电路4个部分组成。

分析使能控制信号与公模控制变量与时钟脉冲的关系，555定时器、3线—8线译码器实现了根据汽车运行状态指示显示4种不同的状态模式。

本次报告详细讲解了该系统的设计思路及其具体的实现过程。

关键词: 计数器、译码器、定时器、时钟脉冲目录摘要 2 第1章概述4第2章课程设计任务及要求42.1 设计任务 4 2.2 设计要求 4 第3章系统设计43.1方案论证 4 3.2 系统设计 5 3.2.1 结构框图及说明 5 3.2.2 系统原理图及工作原理 5 3.3 单元电路设计 6 3.3.1单元电路工作原理 6 3.3.2元件参数选择 10 第4章软件仿真114.1 仿真电路图 11 4.2 仿真过程 13 4.2 仿真结果 15 第5章安装调试175.2 安装调试过程 175.3 故障分析 17 第6章结论18第7章使用仪器设备清单19参考文献19收获、体会和建议20第1章概述汽车尾灯控制系统的电路是十分常用的工作电路，在我们日常的生活中有着很广泛的应用。

汽车行驶时，会出现正常行驶、左转弯、右转弯、刹车四种情况，针对这四种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示这四种状态。

设计一个汽车尾灯控制系统，技术指标如下：假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用6个小灯泡模拟）；汽车正常运行时指示灯全灭；汽车左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；汽车右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。

数电课程设计汽车尾灯控制电路汽车尾灯控制电路的设计⼀、设计基本要求：假设汽车尾部左右两侧各有3个指⽰灯（⽤发光⼆极管模拟）1.汽车整车运⾏时指⽰灯全灭；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⼆、设计⽅案：1.汽车尾灯显⽰状态与汽车运⾏状态的关系为了区分汽车尾灯的4种不同的显⽰模式，需设置2个状态控制变量。

假定⽤开关J1和J2进⾏显⽰模式控制，可列出汽车尾灯显⽰状态与汽车运⾏状态的关系，如下表所⽰。

2.在汽车⾏驶过程中，汽车的尾灯会根据汽车⾏驶的状态相应的发⽣状态的变化。

假设汽车尾灯左右两侧各有三个指⽰灯，设计⼀个⽤于控制汽车尾灯的电路。

⽅案原理框图如下图所⽰开关控制电路显⽰、驱动电路译码电路计数器{尾灯电路汽车尾灯控制电路原理框图本设计采⽤的⽅案主要由开关控制电路，三进制计数器，译码、显⽰驱动电路组成。

由于汽车左转或右转时，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。

三、电路设计步骤：1.时钟脉冲电路由于N555定时器内部的⽐较器灵敏度⽐较⾼，输出驱动电流⽐较⼤，功能灵活，⽽且采⽤差分电路形式，它的振荡率受电源电压和温度的影响⼩，由555定时器构成的多谐振荡器频率⽐较稳定，不易⼲扰；且此电路对秒脉冲的精度要求不是很⾼，所以选⽤有555构成的多谐振荡器做为脉冲电路。

时钟脉冲电路如下图1所⽰：1.时钟脉冲电路555定时器引脚图2. 三进制计数器汽车左或右转弯时由于是三个指⽰灯循环点亮，所以⽤三进制计数器控制译码电路顺序输出低电平，从⽽控制尾灯按要求电路，由此得出在每种运⾏状态下，各指⽰灯与各给定条件的关系，即逻辑功能表如下表所⽰：（0表⽰灯灭，1表⽰灯亮）三进制计数器功能表此计数器由74LS163芯⽚主要构成。

下⾯分别是它的真值表和引脚图：74LS163真值表74LS163引脚图三进制计数器电路图如下图2所⽰：2.三进制计数器电路图3、开关控制电路开关控制电路通过控制开关J1和J2的开通于关断，实现汽车正常⾏驶、左转弯、右转弯和刹车四种状态。

沈阳航空航天大学课程设计（说明书）汽车尾灯控制电路设计班级/ 学号04070202-2072学生姓名张小田指导教师赵敏沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术综合课程设计院（系）专业班级202 学号姓名课程设计题目汽车尾灯控制电路设计课程设计时间: 2 年12月24 日至 2 年1 月6 日课程设计的内容及要求：一、设计说明在汽车行驶过程中，汽车的尾灯会根据汽车行驶的状态相应的发生状态的变化。

假设汽车尾灯左右两侧各有三个指示灯，设计一个用于控制汽车尾灯的电路。

其原理参考框图如图1所示。

开关控制电路显示、驱动电路译码电路计数器{尾灯电路图1 汽车尾灯控制电路原理框图二、技术指标1．汽车正常运行时指示灯全灭；2．汽车右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；3．汽车左转弯时，左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；4．汽车临时刹车时所有指示灯同时闪烁。

三、设计要求1.汽车尾灯控制电路的直流稳压电源要求自行设计。

2．在选择器件时，应考虑成本，要求指示灯用发光二极管模拟。

3．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。

4．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。

四、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。

2．进行实验数据处理和分析。

五、推荐参考资料1．刘修文主编.实用电子电路设计制作.[M]北京：中国电力出版社，2005年2．朱定华主编.电子电路测试与实验.[M]北京：清华大学出版社，2004年3．路勇主编.电子电路实验及仿真.[M]北京：北方交通大学出版社，2004年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表评语、建议或需要说明的问题：成绩指导教师签字：日期：汽车尾灯控制电路设计一. 概述1．首先由开关控制电路，进而控制汽车尾灯闪亮，开关电路包括：非门，异或门，与非门，电阻，直流稳压电源。

分别控制输出的高低电平，以便达到控制各芯片工作的目的。

数电课程设计报告-汽车尾灯控制设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：烟台南山学院数电课程设计题目汽车尾灯控制设计姓名：所在学院：自动化工程学院所学专业：班级：学号：指导教师：田老师完成时间： 2010—12-16内容提要课程设计作为数字电子技术和模拟电子技术课程的重要组成部分，目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试方法,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。

另一方面爷可以使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。

通过实践应道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的理论知识，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时间的阶段.设计是工科学生面对的重要课题，经历这个过程才能真切感受到工科的魅力，拉近与生产的距离。

本课程设计是设计一个汽车尾灯的控制电路，实现在不同操作下左右各3个尾灯的不同显示方式：1．在行驶时右转则右边3个灯以：3灯全灭—〉L4亮->L4、L5亮—〉L4、l5、L6亮-〉3灯全灭循环且L1、L2、L3灯一直全灭2．当左转时则左边3个灯以：3灯全灭—>L3亮—〉L2、L3亮->L1、L2、L3亮->3灯全灭循环且L4、L5、L6灯全灭3．当左右2个开关都被借接通时，说明驾驶员是一个外行,紧急闪烁器起作用，6个尾灯大约以1HZ的频率一致地善守着亮与暗的循环4．当驾驶员紧急刹车时，左右两开关均接通六个灯会同时亮这要求我们要正确使用各芯片来实现设计要求，理解实验中用到的各个芯片的引脚和接线及其所能实现的逻辑功能。

在所列出的各项方案中选出最简洁的进行设计。

实验二模拟汽车尾灯实验仿真
一、实验目的
1、灵活运用数字逻辑电路的理论解决问题。

2、提高学习兴趣。

二、实验设备及器件
1、SAC-DS1数字逻辑电路实验箱1个
2、万用表1块
3、器件自选
三、设计要求
设汽车左右各三个尾灯，利用两个开关模拟汽车左右拐弯，当两个开关为11时，汽车后面6个尾灯亮；当两开关为01时，汽车左拐，左边三个尾灯依次从右往左循环亮；而当两开关为10时，表示汽车右拐，则右边三个尾灯依次从左往右循环亮(开关为00状态未用) 。

表2.1为其运行状态关系表。

原理线路如图2-1所示。

表2.1 尾灯和汽车运行状态关系表
图2-1模拟汽车尾灯电路系统原理图
1、模拟汽车尾灯电路系统原理图。

2、选器件，画实验连线图(学生来完成)。

3、组装调试(学生来完成)。

四、实验报告要求
1、根据给出的设计要求设计系统原理图，列出元件清单。

2、列出实验步骤。

3、先用EWB做仿真实验（参考图2-2），后用实物独立组装、调试汽车尾灯电路，调试过程中遇到的问题，找出原因及解决方法。

4、总结本次实验的收获和体会。

5、交出完整实验报告。

图2-2模拟汽车尾灯仿真实验参考图
图2-3汽车尾灯控制电路参考图。

1．设计要求假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯，可用实验箱上的电平指示二极管模拟。

（1）汽车正常运行时，指示灯全灭；（2）右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；（3）左转弯时左侧三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。

2．设计过程（1）列出尾灯与汽车运行状态表，如表1-1所示表1-1 尾灯与汽车运行状态表（2）设计总体框图由于汽车左右转弯时，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，各个指示灯与各给定条件（S1,S0,CP,Q1,Q0）的关系，即逻辑功能表如表1-2所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态），由表1-2可得出总体框图，如图1-1所示。

图1-1 汽车尾灯控制电路总框图表1-2 控制电路的逻辑功能表（3）设计单元电路三进制计数器电路。

由双J-K触发器74LS76构成，可根据表1-2进行设计。

汽车尾灯控制电路。

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时，使能信号A=G=1，计数器的状态位00,01,10时，74LS138对应的输出端Y0’，Y1’，Y2’依次为0有效（Y3’,Y4’,Y5’信号为1无效），即反相器GATE1-GATE3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，则74LS138对应的输出端Y4’，Y5’，Y6’依次为0有效，即反相器GATE4-GATE6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，GATE6-GATE1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。

汽车尾灯控制电路设计班级：学号：姓名：指导教师：一、总体设计要求及系统功能描述设计一个汽车尾灯控制的电路；1）用6个发光二极管模拟6个汽车尾灯（左、右各3个，高电平点亮），用2个开关作为左转弯、右转弯控制信号（高电平有效）。

2）当汽车往前行驶时，6个灯全灭；3）汽车左转时，左边三个灯顺序点亮，右边灯则全不亮；反之，右转时，情况相反；4）踩刹车时，汽车灯全亮；5）紧急情况时，左边灯和右边灯都亮，但是都是闪烁状态。

二、系统设计方案论述1）downto 0)y_out STD_LOGIC_VECTOR(2downto 0)右灯输出输出2) 顶层电路图3）设计源程序说明：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity weideng isport(zuo,you,clk,en:in std_logic;z_out:out std_logic_vector(2 downto 0);y_out:out std_logic_vector(2 downto 0));end weideng;architecture qiche of weideng issignal zo,yu,sha:std_logic;beginprocess(zuo,you)variable a:std_logic_vector(1 downto 0);------------定义刹车（sha）信号--------------begina:=zuo&you;case a iswhen "00"=>zo<='0';yu<='0';sha<='0';------------若左右信号均为0，则不是刹车信号when "10"=>zo<='1';yu<='0';sha<='0';------------若左为1右为0，也不是刹车信号when "01"=>yu<='1';zo<='0';sha<='0';----------若右为1左为0，不是刹车信号when others=>yu<='1';zo<='1';sha<='1';---------只有左右都是1，才是刹车信号end case;end process;--------------------左边三个灯------------------process(clk,en,sha,zuo,)variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0);beginif sha='1' thentmp:="111";--------若输入刹车信号，三个灯全亮elsif clk'event and clk='1' thenif en='1' thenif tmp ="000" thentmp:="111";else tmp:="000";----------若输入紧急（en）信号，灯双闪end if;elsif zuo='0'and you ='0' thentmp:="000";------------若左右输入信号为0时，灯全不亮elsif zuo='1' thenif tmp="000" thentmp:="001";------------若输入左转信号，三个灯顺序点亮elsetmp:=tmp(1 downto 0)&'0';end if;end if;end if;z_out<=tmp;end process;-------------------------右边三个灯-------------------------- process(clk,en,sha,you)variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0);beginif sha='1' thentmp:="111";elsif clk'event and clk='1' thenif en='1' thenif tmp="000"thentmp:="111";else tmp:="000";end if;elsif zuo='0' and you='0' thentmp:="000";elsif you='1' thenif tmp="000" thentmp:="100";elsetmp:='0'&tmp(2 downto 1);end if;end if;end if;y_out<=tmp;end process;end qiche;4）仿真图说明在en(紧急情况)为0的前提下，当左右输入信号均为0时，左边三个灯和右边三个灯的输入信号为0，即左边灯和右边灯都不亮；在en为0的前提下，左灯输入信号和右灯输入信号都是1时，左灯和右灯全亮；在en为0的前提下，左灯输入信号为0，右灯输入信号为1时，右灯顺序点亮；在en为0的前提下，右灯输入信号为0，左灯输入信号为1时，左灯顺序点亮；当输入信号en为1时，输出全为双闪。

可编辑修改精选全文完整版任务书一、题目：汽车尾灯控制电路二、设计目的要求汽车行驶时有正常行驶、左转、右转、和刹车四种情况，设汽车尾部左右两侧各有三个指示灯（用发光二极管模拟）。

（1）汽车正常行驶时只是灯全灭；（2）汽车右转弯时，右侧3个灯按右循环顺序点亮；（3）汽车左转弯时，左侧3个灯按左循环顺序点亮；（4）汽车临时刹车时所有指示灯同时闪烁。

三、主要内容及实现的功能电路有四种状态，即汽车正常行驶，向左转弯，向右转弯，临时刹车。

要实现所要求的四种状态，对于要实现的四种状态，电路设计主要有三方面的要求：一是脉冲频率的要求；二是汽车尾灯显示与汽车行驶状态要一一对应；三是汽车尾灯的显示要依次循环变亮。

针对以上三项要求，我们设计了相应的模块。

用555芯片实现脉冲产生电路，其主要电路为一多谐振荡电路；通过译码电路和开关控制电路实现汽车尾灯与汽车行驶状态之间的对应；通过三进制计数器实现汽车尾灯依次并循环显示。

四、主要参考资料课程设计报告一、课题分析汽车尾灯控制电路，主要有三方面的要求：一是脉冲频率的要求；二是汽车尾灯显示与汽车行驶状态要一一对应；三十汽车尾灯的显示要依次循环变亮。

针对以上三项要求，我们设计了相应的模块。

用555芯片实现脉冲产生电路，其主要电路为一多谐振荡电路；通过译码电路和开关控制电路实现汽车尾灯与汽车行驶状态之间的对应；通过三进制计数器实现汽车尾灯依次并循环显示。

二、设计文档（1）汽车尾灯显示与汽车运行状态关系为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式，需设置2个状态控制变量。

假定用开关k1和k0进行显示模式控制，可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，如表1所示。

表1. 汽车尾灯和汽车运行状态（2）汽车尾灯控制电路功能描述在汽车左右转弯行驶时由于3个指示灯被循环顺序点亮，所以可用一个三进制计数器的状态控制译码器电路顺序输出高电平，按要求顺序点亮三个指示灯。

可得出描述指示灯D1、D2、D3、D4、D5、D6与开关控制变量k1、k0，以及时钟脉冲cp之间关系的功能表如表2所示（表中0表示灭灯状态，1表示灯亮状态。

数字电子技术课程设计汽车尾灯控制电路随着社会的发展和科技的进步，数字电子技术已经成为现代社会发展的重要基础。

在车辆电子控制领域，数字电子技术也得到了广泛应用，如汽车尾灯控制电路。

本文将围绕数字电子技术课程设计汽车尾灯控制电路进行介绍和分析。

一、设计思路汽车尾灯是车辆常备顺从零配件，灯光作为协调交通规则和保障行车安全的重要部件，在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色。

数字电子技术通过数字逻辑与模拟电子技术的基础集成，可以用于控制车辆配件的电路控制。

在本次课程设计中，主要是要探索如何用数字电子技术结合汽车尾灯控制电路的原理，来实现对汽车尾灯的控制。

所设计的汽车尾灯控制电路能够实现开、关、闪烁等常见功能，增强汽车在夜间行驶的安全性。

二、设计实现1、基础材料在开始设计汽车灯控制电路之前，我们需要准备一些基础的材料和工具。

这些材料包括：数字电路实验箱、Transistor、电阻、贴片电容、led 灯、按键开关、跳线等元件。

工具包括：万用表、烙铁、导线剪切器、镊子、吸锡器等。

2、电路原理本次课程设计基于NPN 型晶体管的单灯驱动电路。

NPN 型晶体管有一个基极、一个发射极和一个集电极，其还具有放大电流和开关控制的特性。

通过控制基极电流，实现开关引脚与驱动电源引脚的控制，从而可以实现对LED 灯的控制。

3、电路图设计汽车尾灯控制电路的电路图如下：其中，RTC 是无源谐振，目的是在led 灯熄灭的时候，正常开关的微动触点的弹跳时间，避免led 灯在微动过程中作出爆闪效果，影响谷车正常行驶。

按键开关通过触摸来控制灯的亮度，松开手即可保存亮度调整值。

4、电路操作按键开关按下可调节LED 灯的亮度，长按开关可关闭LED 灯，仿佛就像是一部智能的汽车电子控制系统，简洁易操作。

在使用过程中，需要特别留意安装电路的电瓶的电压大小，以免过大或过低导致短路，烧毁电路。

三、实验结果通过将设计好的电路拼装后，进行了实验测试。

实验的结果表明，设计的汽车尾灯控制电路可以实现开、关和闪烁等控制，且相互之间非常便捷。

汽车尾灯控制电路设计方案《数字电路课程设计》报告目录第一部分系统设计 (2)1.1 设计题目及要求 (2)1.2 总体设计方案 (2)第二部分单元电路设计 (2)2．1 时钟脉冲电路 (2)2．2 开关控制电路 (4)2．3 三进制计数器 (4)2．4 译码、显示驱动电路 (6)第三部分整机电路 (7)3.1 整机电路图 (7)3.2 元件清单 (7)第四部分性能测量 (8)4．1实验条件（仿真调试和试验箱） (8)4.2 电路调试 (8)第五部分课程设计总结 (10)第一部分系统设计1.1 设计题目及要求设计一个汽车尾灯控制电路，尾灯共有六个，左右各三个。

基本要求为：1、正常行驶和停车时指示灯全灭。

2、汽车左转弯和右转弯时以动态流水灯形式指示转弯和转弯方向。

3、汽车刹车时使所有尾灯闪烁，提醒后边的车辆防止追尾。

1.2 总体设计方案1.2.1 设计思路在汽车行驶过程中，汽车的尾灯会根据汽车行驶的状态相应的发生状态的变化。

假设汽车尾灯左右两侧各有三个指示灯，设计一个用于控制汽车尾灯的电路。

1.2.2 设计方案方案原理框图如图2.1所示：开关控制电路显示、驱动电路译码电路计数器{尾灯电路图1.2.2 汽车尾灯控制电路原理框图本设计采用的方案主要由开关控制电路，三进制计数器，译码、显示驱动电路组成。

由于汽车左转或右转时，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发光。

第二部分单元电路设计2．1 时钟脉冲电路2．1．1 时钟脉冲电路图时钟脉冲原理图如图2.1.1所示：图2.1.1 脉冲电路2．1．2 时钟脉冲电路工作原理由于N555定时器内部的比较器灵敏度比较高，输出驱动电流比较大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡率受电源电压和温度的影响小，由555定时器构成的多谐振荡器频率比较稳定，不易干扰；且此电路对秒脉冲的精度要求不是很高，所以选用有555构成的多谐振荡器做为脉冲电路。