机电一体化毕业设计（论文）汽车尾灯电路设计1

1、xx机电职业技术学院毕毕 业 设 计题目 汽车尾灯电路设计专 业 机电一体化 层 次 姓 名 学 号 指导教师 年 月 日目 录摘 要第一章 绪论 1.1 课题背景 51.2 汽车尾灯的发展现状 61.3 研究的目的及意义 61.4 eda的发展历程及应用71.4.1 eda的发展历程 71.4.2 eda技术的概念 71.4.3 eda的应用 81.4.4 设计语言 c语言的介绍91.5 基于eda的fpga/cpld开发10第二章 研究内容与设计原理2. 1 本课题的研究内容112. 2 设计思路112. 3 设计方案122.3.1 at89s51介绍13第三章 系统软件设计3. 1本课题

2、主程序设计163.1.1 功能分析163.1.2 数据入口173.1.3 数据出口173.1.4 具体实现程序173.2 protel dxp软件介绍20第四章 系统电路设计4.1 电路图234.2 硬件设计244.2.1 复位电路24 4.2.2 报警电路254.2.3 震荡电路26 4.2.4 单片机下载电路26 4.2.5 电源指示电路27 4.2.6方向指示电路27 4.2.7 功能按键电路28结论 29致谢 30参考文献 31附录 32附录一 原件清单32附录二 电路连接常见故障诊断方法32附录三 电路中芯片的管脚图33附录四 仿真板34摘 要课程设计作为数字电子技术和模拟电子技术课

3、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的方法，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。本设计主要解决如何更加灵活的汽车尾灯控制器进行控制，左转，右转和急刹车信息等。通过设计汽车尾灯显示控制电路，能很好的综合运用我们所学到的单片机,c语言,模拟电路知识,熟悉电子电路设计的基本方法。 另一方面也可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，

4、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实践的阶段。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。【关键词】发光二极管 单片机 设计程序第一章绪论1.1 课题背景随着科技时代的进一步发展，人们的生活也在飞速改变，各种家用电器和设备正以极快的速度进入寻常百姓家。汽车作为一种很重要的生活工具也没有例外地深入到人们生活的方方面面。人们正以极大的热情努力的工作并享受由此而带来的种种便利，汽车作为高消费的生活和生产资料，在满足了人们的出行方便的同时，人们更加注重汽车本身的舒适性、可控性、便捷性和安全性。而作为汽车行

5、车很重要的一部分车灯控制方式很是重要。而作为汽车控制的各种操作，几乎都反映在灯的明亮和熄灭上，也是可以起到警告的作用。而作为尾灯，它有着很大的作用，无论是行车之中还是车辆在驻留的时候，都是必须有各种不同的反映的，于是，汽车尾灯的设计是很重要的。而基于传统的机械和纯电路的控制方式，由于它完全取决于尾灯系统所采用的硬件来保证它的正常工作，而一旦电路老化或者因为机械振动而引起的接触问题以及机械元件变形而不能及时触发电路电源开关，这类问题是经常发生，而除了选用更好的硬件系统元件几乎没有别的可靠的方法来进行避免这类故障的发生，于是，选用智能型的元件来进行系统的设计，增加系统的稳定性和可控制性是非常必须的

6、。而随着eda技术的日益成熟，有电路自动控制车尾灯的方式是可行的。基于eda系统的电路控制方式是可靠的和可以预测的控制方式，其安全性很高，属于智能控制的范畴。于是，在汽车上实行这种车灯控制方式是一种变化和进步，增加了汽车行车安全性，降低了汽车的故障率。1.2 汽车尾灯的发展现状汽车尾灯是汽车的主要部分，在我们的生活中不可缺少，正是有了它才是我们的交通得以正常进行。现在社会上出现交通事故的比例很高除了自身原因外，汽车尾灯也发挥着主要的作用，尾灯的指示灯按正常指定闪烁将会避免很多事故的发生 。汽车尾灯控制电路是数字电路在交通控制电路中的典型应用，在日常生活中有着广泛的应用，本设计基本上模拟了汽车运

7、行过程中的实际状况，一般有左右各三个灯，当人们看到灯不同形式的亮灭闪烁时，就会知道驾驶员的操作意图，即行驶、左转、右转及刹车。1.3 研究的目的及意义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

8、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。1.4 eda的发展历程及应用1.4.1 eda的发展历程随着集成电路和计算机技术的飞速发展，eda（electronic design automation）应运而生，它是一种高级、快速、有效的电子设计自动化技术。eda技术以计算机为工具，代替人完成数字系统的逻辑综合、布局布线和设计仿真等工作。设计者只需要完成对系统功能的描述，然后就可以由计算机

9、来处理这些描述，得到设计结果，修改设计也很方便。利用eda工具进行设计，可以极大的提高设计效率。eda技术的发展经历了一个由浅到深的过程。20世纪70年代，随着中小规模集成电路的开发与应用，传统的手工制图设计电路板和集成电路的方法已经无法满足设计精度和效率的要求，因此人们开始进行二维平面图形的计算机辅助设计，以便解脱繁杂、机械的版图设计工作，这就是第一代的eda工具。到了20世纪80 年代，为了适应电子产品在规模和制作上的要求，出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代eda 技术，其特点是以软件工具为核心，通过这些软件完成产品开发的设计、分析、仿真、测试等各项工作。20世纪90 年代后，

10、随着eda技术继续发展，出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代eda技术，通常也称为esda（electronic system design automation）阶段。在这个阶段，人们开始追求贯彻整个设计过程的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解放出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。1.4.2 eda技术的概念eda是电子设计自动化（electronic design automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（cad）、计算机辅助制造（cam）、计算机辅助测试（cat）和计算机辅助工程（cae）的

11、概念发展而来的。eda技术就是以计算机为工具，设计者在eda软件平台上，用硬件描述语言hdl完成设计文件，然后由计算机自动的完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。1.4.3 eda的应用硬件语言编译工具逻辑综合工具功能分析工具布局布线工具版图生成工具形式验证工具半导体厂icasic设计用户需求功能定义逻辑综合工具功能分析工具布局布线工具时序分析工具编程下载工具可编程pldsoc设计原理图编辑工具网表生成工具布局布线工具规则检查工具电子兼容分析工具热分析工具pcb设计制板商pcb图1.1 eda技术应用范围eda技术应用

12、范围见图1.1。当代的eda技术应用于电子设计的方方面面。从一个角度来看，eda技术可粗略分为系统级、电路级和物理实现级三个层次的辅助设计过程；从另一个角度来看，eda技术应包括电子设计的各个领域：从低频电路到高频电路、从线形电路到非线形电路、从模拟电路到数字电路、从分立元件电路到集成电路的全部设计过程。具体来说，eda技术大体分为三方面的应用：（1）asic（application specific integrated circuit，专用集成电路）设计。（2）soc（system on a chip，系统芯片）设计。（3）pcb（printed circuit board，印刷电路板）设

13、计。可以说如果没有eda技术，今天的电子设计就没办法进行。1.4.4 设计语言 c语言的介绍c语言是combined language（组合语言）的中英混合简称。是一种计算机程序设计语言。它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此，它的应用范围广泛，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到c语言，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。c语言发展如此迅速，而且成为最受欢迎的语言之一，主要因为它具有强大的功能。许多著名的系统软件，如dbase 都是由c 语言编写的。用c 语言加上一

14、些汇编语言子程序，就更能显示c 语言的优势了，像pc- dos 、wordstar等就是用这种方法编写的1.5 基于eda的fpga/cpld开发随着数字集成电路和eda技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路（asic）芯片，而且希望asic的设计周期尽可能短，最好是在实验室里就能设计出合适的asic芯片，并且立即投入实际应用之中，因而出现了现场可编程逻辑器件，其中应用最广泛的属现场可编程门阵列和复杂可编程逻辑器件。现场可编程门阵列fpga（field programmable gate array）是20世纪80年代中期，由

15、美国xilinx公司首先推出的大规模可编程逻辑器件。由于fpga器件采用标准化结构，体积小、集成度高、功耗低、速度快，可无限次反复编程，已成为开发电子产品的首选器件。运算器、乘法器、数字滤波器等具有复杂算法的逻辑单元和信号处理单元的逻辑设计都可选用fpga来实现。xilinx公司和altera公司最新开发的先进ip core（ip核），使fpga在eda和dsp技术领域的应用更加方便。复杂可编程逻辑器件cpld（complex programmable logic device）是20世纪90年代可擦除的可编程逻辑器件epld（erasable programmable logic devic

16、e）的改进器件。其具有更大的与阵列和或阵列，有大量的宏单元和布线资源。高速的译码器、多位计数器、寄存器、时序状态机、网络适配器、总线控制器等较大规模的逻辑设计可用cpld来实现。fpga/cpld 本身作为一种新器件，可以由用户自行规定器件的逻辑功能，将大量的电路功能集成到一个芯片中，提高了系统的集成度和可靠性。另一方面， fpga/cpld的设计方法又是采用eda 的设计方式，是从手工设计到电子设计自动化的变换桥梁。第二章研究内容与设计原理2.1 本课题的研究内容 根据实际情况分析，本课题研究的汽车尾灯控制器满足以下基本要求：（1）当汽车正常行驶时，汽车所有尾灯均不亮；（2）当汽车左转弯时，

17、 汽车左侧的尾灯l1亮；（3）当汽车右转弯时， 汽车右侧的尾灯r1亮；（4）当汽车刹车时， 汽车所有尾灯都亮；（5）当汽车在夜间行驶时，汽车左侧的尾灯l3和右侧的尾灯r3亮。2.2 设计思路刹车控制信号特殊控件行驶信号根据系统设计要求，系统采用自顶向下的设计方法，顶层设计采用原理图的设计方法如图2.1所示：右转弯控制信号左转弯控制信号主控选择模块右侧灯选择控制模块左侧灯选择控制模块ld2rd2rd3rd1ld3ld1 图2.1 顶层设计原理图的设计方法2.3设计方案本课题关于汽车尾灯控制电路主要由几大部分组成：复位电路、报警电路、震荡电路、单片机下载电路、电源指示电路、方向指示电路和按键控制电

18、路等。主电路主要是通过开关控制汽车尾灯的点亮方式，主要由74138译码器和74161计数器，以及与非门等器件构成。主电路包括向左转和向右转两大部分电路。由于汽车正常行驶、左转弯、右转弯、刹车和在晚上灯点亮的次序和是否点亮是不同的，所以可以用74138译码器对输入的信号进行译码，从而得到一个低电平输出，再由这个低电平控制一个74161计数器，计数器输出为高电平时就点亮不同的尾灯，从而控制尾灯按实际需要的要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与给定条件间的关系，即逻辑功能表如下表2.1所示。汽车尾灯控制电路设计总体框图如图2.3所示。表2.1 汽车尾灯和汽车运行状态功能表开关控制汽车运行状态

19、右转尾灯左转尾灯s2s1 s0r1r2r3l1l2l30 0 0正常运行灯灭灯灭0 0 1 左转弯灯灭左侧灯l1亮0 1 0右转弯右侧灯r1亮灯灭0 1 1刹车所有尾灯同时亮1 0 0夜间行车 右侧灯r3和左侧灯l3同时亮开关控制电路译码74138显示驱动电路r1r2r3 l1l2l3计数电路图2.3 汽车尾灯控制电路设计总体框图2.3.1 at89s51介绍at89s51芯片at89s51是一个低功耗，高性能cmos 8位单片机，片内含4k bytes isp(in-system programmable)的可反复擦写1000次的flash只读程序存储器，器件采用atmel公司的高密度、非易

20、失性存储技术制造，兼容标准mcs-51指令系统及80c51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和isp flash存储单元，at89s51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。主要性能特点1、4k bytes flash片内程序存储器； 2、128 bytes的随机存取数据存储器（ram）； 3、32个外部双向输入/输出（i/o）口； 4、5个中断优先级、2层中断嵌套中断； 5、6个中断源； 6、2个16位可编程定时器/计数器； 7、2个全双工串行通信口； 8、看门狗（wdt）电路； 9、片内振荡器和时钟电路； 10、与mcs-51兼容； 11、全静态工作：0hz-33mhz； 12、三

21、级程序存储器保密锁定； 13、可编程串行通道； 14、低功耗的闲置和掉电模式。管脚说明vcc：电源电压输入端。 gnd：电源地。 p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。 pdip封装的at89s51管脚图p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p

22、1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收。 p2口：p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2口输出其特殊功能寄存器的内容。p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控

23、制信号。 p3口：p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。p3口除了作为普通i/o口，还有第二功能： p3.0 rxd（串行输入口） p3.1 txd（串行输出口） p3.2 /int0（外部中断0） p3.3 /int1（外部中断1） p3.4 t0（t0定时器的外部计数输入） p3.5 t1（t1定时器的外部计数输入） p3.6 /wr（外部数据存储器的写选通） p3.7 /rd（外部数据存储器的读选通） p3口同时为闪烁

24、编程和编程校验接收一些控制信号。 i/o口作为输入口时有两种工作方式，即所谓的读端口与读引脚。读端口时实际上并不从外部读入数据，而是把端口锁存器的内容读入到内部总线，经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器。只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线。89c51的p0、p1、p2、p3口作为输入时都是准双向口。除了p1口外p0、p2、p3口都还有其他的功能。 rst：复位输入端，高电平有效。当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。 ale/prog：地址锁存允许/编程脉冲信号端。当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在flash编程期间，此引脚

25、用于输入编程脉冲。在平时，ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时， ale只有在执行movx，movc指令是ale才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效。 psen：外部程序存储器的选通信号，低电平有效。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/psen有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/psen信号将不出现。 ea/vpp：外部程序存储器访问允许。当

26、/ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/ea将内部锁定为reset；当/ea端保持高电平时，此间内部程序存储器。在flash编程期间，此引脚也用于施加12v编程电源（vpp）。 xtal1：片内振荡器反相放大器和时钟发生器的输入端。 xtal2：片内振荡器反相放大器的输出端。 第三章系统软件设计本课题汽车尾灯设计实现的方法就是通过开关控制所设计的电路，从而来实现汽车尾灯不同的点亮方式。达到最终的目的。3.1本课题主程序设计3.1.1 功能分析根据状态功能表2.1所介绍。当汽车正常行驶时，汽车尾灯开关控制信号为s2=“

27、0”、s1=“0”、s0=0，汽车所有尾灯灭。当汽车左转弯时，汽车尾灯开关控制信号为s2=“0”、s1=“0”、s0=1,汽车左侧尾灯l1亮。当汽车右转弯时，汽车尾灯开关控制信号为s2=“0”、s1=“1”、s0=0,汽车右侧尾灯r1亮。当汽车刹车时，汽车尾灯开关控制信号为s2=“0”、s1=“1”、s0=1,汽车所有尾灯同时亮。当汽车在夜间行驶时，汽车尾灯开关控制信号为s2=“1”、s1=“0”、s0=0,汽车左侧尾灯l3和右侧尾灯r3亮。3.1.2 数据入口 s2,s1,s0： 开关控制信号；3.1.3 数据出口 l1： 左侧尾灯l1； l2： 左侧尾灯l2; l3： 左侧尾灯l3; r1

28、： 右侧尾灯r1; r2： 右侧尾灯r2; r3： 右侧尾灯r3；3.1.4 具体实现程序c语言程序设计具体如下：#include void delay(unsigned int z) 延时程序，for循环一直减到0 unsigned int x;unsigned char y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void keyscan() 键盘扫描程序,先判断按键按下去没有，哪个 按下去了，然后根据那个按键按下去的情况，unsigned char temp,temp1,temp2,i,temp3; 进行算法分析和计算，通过给与led的管脚temp1=p1; 赋值高

29、低电平来控制灯亮灭情况temp1=temp1&0x07;if(temp1!=0x07)delay(10);temp2=p1;temp2=temp2&0x07;if(temp1=temp2)switch(temp1)case 0x06: /右转向灯temp=0xfe;for(i=1;i=3;i+)delay(1000);p2=temp;temp=temp-i;if(temp=0xf8)temp=0xfe;if(i=3)i=0;temp3=p1;temp3=temp3&0x07;if(temp3=0x07)p2=0xff;i=4;if(i=5)break;case 0x05: /左转向灯 temp

30、=0xdf;for(i=1;i=3;i+)delay(1000);p2=temp;temp=temp+(16/i);if(temp=0xfc)temp=0xdf;if(i=3)i=0;temp3=p1;temp3=temp3&0x07;if(temp3=0x07)p2=0xff;i=4;if(i=5)break; case 0x03: /刹车 p2=0xc0; delay(1000); p2=0xff; delay(1000); temp3=p1; temp3=temp3&0x07; if(temp3=0x07) break;default:p2=0xff;break; void main()

31、 先初始化，p2脚全为高电平，while(1)无限循环， 开始一直进行键盘扫描p2=0xff;while(1) keyscan();3.2 protel dxp软件介绍altium公司作为eda领域里的一个领先公司，在原来protel 99se的基础上，应用最先进的软件设计方法，率先推出了一款基于windows2000和windows xp操作系统的eda设计软件protel dxp。protel dxp在前版本的基础上增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双显示器支持，可固定、浮动以及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。protel dxp是第一个将所有设计工具集于

32、一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。protel dxp运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的pcb设计过程。通过设计输入仿真、pcb绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术融合，protel dxp提供了全面的设计解决方案。设计理念protel dxp2004是altium公司于2004年推出的最新版本的电路设计软件，该软件能实现从概念设计，顶层设计直到输出生产数据以及这之间的所有分析验证和设计数据的管理。当前比较流行的protel 98、protel 99 se，就是它的前

33、期版本。 protel dxp 2004已不是单纯的pcb（印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是sch（原理图）设计、sch（原理图）仿真、pcb（印制电路板）设计、auto router（自动布线器）和fpga设计等，覆盖了以pcb为核心的整个物理设计。该软件将项目管理方式、原理图和pcb图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持。 与较早的版本protel99相比，protel dxp 2004不仅在外观上显得更加豪华、人性化，而且极大地强化了电路设计的同步化，同时整合了vhdl和fpga设计系统，其功能大大加强

34、了。protel dxp 仿真设计1 protel dxp 电路仿真概述基于最新的spice 3f5 模拟模型和xspice simcode 数字模型仿真内核, protel dxp 内嵌一个功能强大的a/d 混合信号仿真器,设计人员在进行原理图设计输入后,即可正确地仿真模拟和数字器件而无需通过a/d 转换或d/a 转换将其转换到其他模块中进行。它可以对当前所画的原理图进行仿真,在整个设计周期都可以查看和分析电路的性能指标,及时发现设计中所存在的问题并加以改正。设计者能够准确地分析电路的工作状况,从而提高电路的设计工作效率、缩短开发周期、降低生成成本。 2 protel dxp 电路设计的一般

35、步骤电路仿真是指在计算机上通过软件来模拟具体电路的实际工作过程,并计算出在给定 protel dxp仿真步骤条件下电路中各节点(包括中间节点和输出节点) 的输出波形。电路仿真是否成功,取决于电路原理图、元模型的仿真属性、电路的网表结构以及仿真设置等。protel dxp 执行混合信号仿真的设计流程如有图所示。 电路仿真流程： a ) 原理图设计: 首先, 新建一个原理图文件*.schdoc ,打开编辑环境,与普通原理图大致相同;然后,打开libraries ,加载必要的元器件库,添加元器件并设置参数,这里所有的元器件都必须具有simulation 仿真属性,否则仿真时将出现错误信息,在dxp中

36、假定所有元器件都是理想元器件;最后,用导线进行电气连接或网络标号,对整个电路进行编译erc 校验,确保整个电路没有错误。 b) 设置仿真环境: 执行菜单命令,打开analysessetup 对话框,设置仿真方式并指定要显示的数据,dxp 提供10 种分析仿真方式,包括直流工作点、直流扫描、交流小信号、瞬态过程、fourier 、噪声、传输函数、温度扫描、参数扫描以及蒙特卡罗分析等。 c) 仿真:设置仿真环境后单击ok 按钮,系统进行电路仿真,生成一*.sdf 文件,同时打开窗口显示分析结果。 d) 分析结果:观察电路仿真结果,分析仿真波形是否符合电路设计要求,如果不符合,则重新调整电路参数进行

37、仿真,直到满意为止。第四章 系统电路设计4.1 电路图4.2 硬件设计4.2.1复位电路vcc上电时，c充电，在电阻上出现电压，使得单片机复位；几个毫秒后，c充满，电阻上电流降为0，电压也为0，使得单片机进入工作状态。工作期间，按下s，c放电。s松手，c又充电，在10k电阻上出现电压，使得单片机复位。几个毫秒后，单片机进入工作状态。 4.2.2报警电路鸣音报警有两种方法: 单频音报警和音乐声报警。我们这里只用单频音报警实现单频音报警的接口电路比较简单, 其发音元件通常可采用压电蜂鸣器, 当在蜂鸣器两引脚上加 3 15v直流工作电压, 就能产生 3khz左右的蜂鸣振荡音响。压电式蜂鸣器结构简单、

38、 耗电少, 更适于在单片机系统中应用。压电式蜂鸣器, 约需 10ma的驱动电流, 可在某端口接上一只三极管和电阻组成的驱动电路来驱动, 如图 2 所示。在图中, p1.0 接三极管基极输入端, 当 p1.0 输出高电平 “1” 时, 三极管导通, 蜂鸣器的通电而发音, 当 p1.0 输出低电平 “0” 时, 三极管截止, 蜂鸣器停止发音。下面是一个控制蜂鸣器发出连续的 “bbbbbb” 声响的控制子程序, 当有某种故障时 ( 设 p1.1 为 0) , 就调用报警子程序发声报警, 直到故障消除 ( 当 p1.1 为 1 时) , 报警停止。在实际应用系统中, 经常将闪光报警和单频音报警结合起来

39、使用, 以便更好地引起操作人员的注意。4.2.3 震荡电路晶振，内部是电容和电阻，串联后再并联的。它可以在一定的时间完成充放电。有了充放电，就有了时间基准。这样单片机就有一个标准的时间源了，实现计数，什么的，都可以处理。电容接地是为了稳定，因为频率太高，旁边不接东西，手在附近，都可能有干扰，用这个电容下地，是个好选择。4.2.4 单片机下载电路4.2.5 电源指示电路 4.2.6方向指示电路要在左转弯的时候，d1会点亮；右转弯的时候，d6会点亮；急刹车的时候，d2和d5会同时点亮；夜间行驶时，d3d4同时会点亮；所以我选择了三种不同颜色led灯，便于行人和其他车辆的观察。如图下所示;4.2.7

40、 功能按键电路s1为紧急刹车按钮，s2为夜间行驶按钮，s3为左转弯按钮，s4为右转弯按钮； 单片机在不停的扫描4个按键相连的io口的高低电平，当4个按键中的一个按下去后，单片机会确定是哪个先按下了； 当没有按键按下去的时候，这4个io口都是高电平，当某一个按下去后，会与该按键相连接的io口管脚变成低电平. 如图下所示：结论eda技术已经成为电子设计的重要工具，并且应用于电子设计的各个方面。verilog hdl作为一种顺应eda发展潮流的设计方法，得到了迅速的发展。使用verilog hdl可以用于复杂数字逻辑电路和系统的总体仿真、子系统仿真和具体电路综合等各个设计阶段。随着个人电脑平台上的e

41、da工具的发展，个人电脑平台上的verilog hdl仿真综合性能已相当优越，这就为大规模普及这种新技术铺平了道路。本文重点探讨了以下一些方面：(1) 介绍了本课题的发展背景及对eda的发展、verilog hdl的一些特点和fpga在eda中的应用做了详细的介绍。(2) 详细的讲解了汽车尾灯电路的设计思路和步骤，并且给出了功能仿真的结果，同时也给出了设计的源程序。(3) 介绍了gw48型eda实验开发系统，以及基于flex10k10lc84芯片使用该系统进行电路实际校验的步骤与方法。由于学习时间短，对eda的研究以及使用verilog hdl进行电子设计的方法并不是钻研的很透彻，但是通过一段

42、时间的学习，已经基本掌握了使用verilog hdl进行电子设计的步骤，为以后继续研究eda技术打下了基础。在设计的过程中应该本着元件通用化，成品化，以满足大规模生产的要求，以便在日后产品的更新维护能够更好的方便的进行。同时也要尽量减少设计过程中竞争冒险现象出先的概率。使产品在使用过程中能够稳定的运行，达到良好的无故障率。在焊接的过程中要保证焊接坚固，防止在实验的过程中出现短路或开路状态，来减少实验中的不稳定现象的出现。基于以上所述，总的来说就是三点：一，端正态度，认真负责。要向对待理论学习一样，认真的参与课设实践，将理论联系实际，在实践中检验理论，升华理论知识。二，坚持付出，不惧失败。在实践

43、活动中，我们可能会遇到各种各样的困难，经历很多失败，这是必然的，但面对困难与失败，我们要迎难而上，要有一股不出结果不罢休的精神。三，勇于创新，精益求精。我们可以查到很多资料，我们可以很好的利用，但要清楚一点，当我们在实践中发现可以改进的方面时，我们不要怕麻烦，要勇于改进，这样我们才能在实践中取得更大的进步。致谢毕业设计是对我们知识运用能力的一次全面的考核，也是对我们进行科学研究基本功的训练，培养我们综合运用所学知识独立的分析问题和解决问题的能力，为以后撰写专业学术论文和工作打下良好的基础。经过一段时间的忙碌和工作，本次设计终于能够顺利完成，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考

44、虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。首先，我要感谢我的母校江西机电职业技术学院，是她为我们提供了学习知识的土壤，使我们在这里茁壮成长。其次，我要感谢我的导师樊辉娜老师，樊老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是樊老师仍然细心地纠正设计中的错误。除了敬佩樊老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。最后，我还要感谢那些曾给我授过课的每一位老师，是你们教会我专业知识。参考文献1 汪金爱，刘达. eda技术与fpga应用a. 今日电子，2004：76.2 朱彩莲，杨洋. eda技术的发展与应用r. 萍乡：萍乡高等专科学校学报，2004:4.3 孙鹏，陈景. 数字电子技术基础与设计m .大连：大连理工大学出版社，2004：45.4 王长宏，陈朝阳，邹雪城，应建华. ver