基于Multisim的汽车尾灯控制设计

可编辑修改精选全文完整版一、设计任务汽车尾灯控制电路的设计，要求实现汽车左转弯、右转弯、停止等条件下尾灯的点亮与熄灭情况。

二、设计条件本课题设计基于强大的数字电路板仿真软件Multisim，该软件具有电脑模拟各种电路功能，其运用各种仿真器件可达到现实器件同样的功能效果。

三、设计要求假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、汽车正常运行时指示灯全灭；2、左转弯时左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；3、右转弯时右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；4、临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。

四、设计内容设计内容包括运用主从JK触发器构成一个3进制计数器，为汽车尾灯按左（右）循环闪烁控制电路的设计提供脉冲；并使用74LS138D3线-8线译码器来控制指示灯的亮灭情况。

设计一个开关控制电路，来控制尾灯的闪烁，并决定74LS138D译码器的工作情况。

1.设计思想:开关控制电路译码电路驱动电路A B三进制计数电路图1 汽车尾灯控制框图图一为汽车尾灯控制电路方框图，其中比较复杂的是三进制计数电路和译码电路。

开关控制电路由2个开关控制，通过控制对译码电路提供的信号来控制驱动电路；三进制计数器电路由2个主从JK触发器构成，通过主从JK触发器的特性构成时序逻辑电路来实现三进制计数；译码电路采用74LS138D译码器，使用3线8线译码器可以控制8个端口的输出，而本实验只需要使用6个端口，其余两个端口闲置。

通过三进制计数器和开关控制电路来控制译码器6个端口的逻辑状态；驱动电路采用常用的LED管，采用共阳极形式，LED管的正极接+5V电压，负极通过驱动电路来控制LED的亮灭情况。

2.电路结构与原理图（1）开关控制电路：如图2图2 开关控制电路开关两端一端接高电平，一端接地（低电平）。

74LS86D与74LS138的输入控制端连接，当开关同时闭合或断开的时候，输入相同，74LS86输出为“0”，则74LS138不译码。

若两开关同时断开，则74LS04D的输出为“1”；而74LS10D接有CP脉冲，所以此时74LS00D 的输出完全决定于CP脉冲；当两开关同时闭合，74LS00D输出为“1”；B开关打开；B开关闭合，A开关打开时的分析也按照上面的方法来分析实现。

齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩课程名称数字逻辑指导教师院（系）信息学院专业班级学生姓名仅作参考学号不谢设计日期 2014.7.2课程设计题目汽车尾灯控制器设计一、课程设计目的与任务课程设计的目的：通过课程设计让学生进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；提高学生的综合运用所学的理论知识，独立分析和解决问题的能力；让学生初步掌握对电子线路安装与调试等。

设计任务：设计一个汽车尾灯显示控制，实现对汽车尾灯状态的控制。

二、课程设计内容1 本设计题目的主要内容本设计主要是用中、小规模集成电路设计一个汽车尾灯显示控制。

在汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（假定用发光二极管模拟），根据汽车运行的状况，指示灯需具有四种不同的状态：①汽车正向行驶时，左右两侧的指示灯处于熄灭状态。

②汽车向右转弯行驶时，右侧的三个指示灯按循环顺序点亮③汽车向左转弯行驶时，左侧的三个指示灯按循环顺序点亮④汽车临时刹车时，左右两侧指示灯处于同时闪烁状态。

使用Multisim 2000进行仿真设计。

汽车尾灯显示控制的构成：（1）模式控制电路（2）三进制计数器（3）译码与显示驱动电路（4）尾灯状态显示电路2 基本要求（1）要求电路简单可靠，仿真结果基本正确。

（2）满足基本的设计要求，基本功能能够实现。

（3）提交课程设计报告。

齐鲁工业大学课程设计专用纸（附页）3 设计思想与总体构架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，如表所示。

表汽车尾灯和汽车运行状态（“0”表示开关打开，“1”表示开关合上）开关控制6个发光二极管汽车运行状态K1 K0 D1 D2 D3 D4 D5 D61 1 正常运行灯灭灯灭1 0 右转弯按D1、D2、D3顺序循环点亮灯灭0 1 左转弯灯灭按D4、D5、D6顺序循环点亮0 0 临时刹车所有尾灯同时按cp闪烁该电路主要有三方面的要求，一时脉冲，二是汽车的行驶状态要与汽车尾灯的显示要对应，三是汽车尾灯的循环变亮。

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。

数字逻辑电路课程设计一、设计要求1、设计一个汽车尾灯控制电路，要求能根据汽车运行情况来控制汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)；2、汽车正常运行时指示灯全灭；3、汽车右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；4、汽车左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；在临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。

二、总方案设计（1）列出尾灯与汽车运行状态表如下：（2）设计总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，各指示灯与各给定条件（s 1、s 0、CP 、Q 1、Q 0）的关系，即逻辑功能表如下表所示：由上表得出在总体框图如下尾灯电路S0S1（3）设计单元电路三进制计数器电路由74LS161构成如下所示：译码电路由3-8先译码器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Q1、Q0是三进制计数器的输出端。

当S1=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Y0，Y1，Y2依次为0有效（Y3，Y4，Y5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，则74LS18对应的输出端Y4、Y5、Y6依次为0有效，既反相器G4~G6的输出端为0，故指示灯按D4→D5→D6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。

74LS138功能表汽车尾灯电路其显示驱动电路由6个法等等二极管和6个反向器构成；④开关控制电路设74LS138和显示驱动电路的使能信号分别为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、C P）的真值表如下：开关控制CP使能信号由上表且经过整理得逻辑表达式为G=S1⊕S0 A=S1S0+S1S0CP=S1S0·S1S0CP 则得开关控制电路⑤总电路图四、元器件74LS161、74LS10、74LS00、74LS86、74LS04、74LS138，200欧电 阻、LED 灯。

0.引言Multisim 具有丰富的仿真分析能力并且以Windows 为基础的EDA 仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

通过Multisim 可以交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。

它是EDA 仿真设计系统的一个重要组成部分。

EDA 代表了当今电子设计技术的最新发展方向，其基本特征是设计人员以计算机为工具，按照自顶向下的设计方法。

随着EDA 技术的发展，可以利用“虚拟仪器”、“虚拟器件”在计算机上进行电子电路设计和实验。

目前，在这类仿真软件中，“虚拟电子实验台”—————Multisim 较为优秀，其应用逐步得到推广。

这种新型的虚拟电子实验技术软件，在创建实验电路时，元器件、测试仪器均可直接从屏幕图形中选取，且仪器的设置、使用和数据读取方法以及外观都与现实中的仪表非常相似。

实际工作中可以利用此软件实现计算机仿真设计与虚拟实验，并且设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；设计和实验用的元器件及测试仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验；仿真时可方便地对电路参数进行测试和分析，可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图，并且在实验中不消耗实际上的元器件，实验所需元器件的种类和数量不受限制，从而降低了实验成本低，加快了实验速度，提高了实验效率高。

基于上述优点，我们利用虚拟实验室中的虚拟仪器来组织完成交通灯控制电路的仿真设计。

1.交通灯控制器原理假设有个十字路口，分别有A 、B 两条交叉的道路，交通灯的控制方式为：A 街道先出现在绿灯（3S ）、黄灯（1S ）时，B 街道为红灯（4S ）；而A 街道为红灯（4S ）时，B 街道出现绿灯（3S ）、黄灯（1S ）；如此循环。

交通灯控制的一个循环为8S ，而采用一片同步十进制计数74LS160来完成时间控制，相当于模8的计数器。

2.电路设计2.1真值表假设A 、B 街道的绿、黄、红灯分别用GA 、YA 、RA 和GB 、YB 、RB 表示，交通灯控制电路的真值表如表1所示：表1交通灯控制电路逻辑真值表2.2设计模8计数器2.2.174LS160简介74LS160是同步10进制计数器，其管脚排列如图1所示：其中A 、B 、C 、D 为预置数输入端，LOAD 为预置数控制端，CLR 为异步清零端，ENP 和ENT 为计数器允许端，CLK 为上长沿触发时钟端，RCO 为输出的进位信号，QA 、QB 、QC 、QD 为十进制输出端。

汽车尾灯控制电路设计要求：假设汽车尾部左右两次各4个指示灯1.汽车正常运行时指示灯全灭。

2.右转弯时，右侧4个指示灯从左按右循环顺序点亮；3.左转弯时，左侧4个指示灯从右按左循环顺序点亮；4.临时刹车时所有指示灯同时亮。

实现要求：1.画出实现电路原理图2.用MULTISIM仿真验证。

电路方案设计此电路由脉冲发生器、74ls161计数器、74ls138译码器、若干开关和若干逻辑门组成。

根据电路要求可以知道，有两个开关分别控制汽车左转，右转，正常行驶以及临时刹车时的尾灯显示状态，因此可以通过两个开关的4种组合（00,01,10,11）来分别控制这4中情况，然后通过这四种情况的组合，控制74ls161计数器，使之进行计数，通过对74ls161计数器的输出值的选择，得到相应的组合。

再用74ls161输出的组合控制74ls138译码器进行译码，通过挑选相应的译码值，对尾灯进行控制。

所用芯片管脚图，状态表：74ls138真值表74ls138管脚图74ls161工作表74ls161管脚图下面是我们设计出来的两种方案：方案一：首先，将74ls161计数器连接为工作状态，并且让它处于M=16的计数状态。

然后选取计数为1 5 9 13时灯亮，其输出为（0001,0101,1001,1101），分别使这4种情况下灯泡亮，可以通过分别将这4种情况中的低电平运用非门转化为高电平，再用与门进行约束实现。

这样，我们就可以通过控制74ls161的工作状态来控制灯泡了。

首先，当两个开关都打开时，两个输入均为高电平，通过与非门可以将其从其他三种情况中区分出来（两个输入均为1时输出为0）。

当两者都打开时，可以控制计数器一直清零。

这时计数器会一直清零，就不会有我们想要的1 5 9 13这样的输出，灯泡就不会亮。

然后当其中一个开关闭合时，即左转或者右转，我们挑左转进行分析。

当输入为（1 0）或者（0 1）时，通过与非门后其结果为1。

然后和清零控制端进行与门连接，其结果为清零控制端结果。

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。

淮海工学院课程设计报告书课程名称：数电技术课程设计题目：汽车尾灯控制器的设计系（院）：电子工程学院学期：2011-2012-2专业班级：电子101姓名：学号：评语：成绩：签名：日期：1. 设计目的及主要任务1.1设计目的①要求了解汽车尾灯控制电路的工作原理，掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。

②要求掌握基于单片机或数字集成电路的汽车尾灯控制器的设计方法与数字电子线路系统的装调技术。

1.2 设计任务及主要技术指标①设汽车尾部左右两侧各有3 个指示灯（用发光管模拟），要求是：1、汽车正常行驶时，尾灯全部熄灭。

2、当汽车右转弯时，右侧3 个指示灯按右循顺序点亮。

3、当汽车左转弯时，左侧3 个指示灯按左循顺序点亮。

4、临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。

②确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。

③绘制总体电路原理图再仿真。

2. 方案论证及设计原理2.1 方案确定与论证汽车尾灯控制器的常见电路形式有基于集成门电路构成的电路系统和基于单片机系统构建的控制电路。

单片机成本较低，其外围电路的元器件价格也不高，但系统软硬件设计相对比较复杂，运用单片机控制方案，该系统硬件设计包含扩展电路部分和系统配置电路部分，软件设计又要注意算法的合理选择和程序的优化设计，所以该系统电路软硬件设计工作量都相对较大。

集成门电路系统稳定性高，结果再现性好，系统分析与设计相对较为容易。

虽然由于其电路实现过程较为简单，必须根据逻辑代数规则对系统进行设计，但是次汽车尾灯控制电路逻辑变量简单，状态少，因此电路结构简单，所用芯片少，成本也不高。

综合以上考虑及现有知识，选用逻辑电路搭建汽车尾灯控制电路。

2.2 设计原理2.2.1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系设置两个状态控制变量来区分汽车尾灯的四种不同的显示模式。

假定用开关K1,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汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系开关控制汽车运行状态左转尾灯右转尾灯K1K0 L1L2L3 R1R2R30 0 正向行驶灯灭灯灭0 1 右转弯灯灭按R1R2R3向右依次点亮1 0 左转弯按L1L2L3向左依次点亮灯灭1 1 刹车所有尾灯同时点亮2.2.2 汽车尾灯控制器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，所以可以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3 个指示灯。