基于Multisim的汽车尾灯控制设计说明书

/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。设计思想:开关控制电路译码电路驱动电路AB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。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。〔2三进制计数器电路：如图3图3三进制计数器电路三进制计数电路由2个主从JK触发器构成。第一个主从JK触发器的输出Q1端直接接入74LS138译码器的输入端,第二个主从JK触发器的输出 Q2端输入也直接接入74LS138的输入端,同时,第二个主从JK触发器的另一端输出直接作为第一个主从JK触发器的J端输入,注意,Q2应比Q1的权高。并且,两个主从JK触发器的K端输入都是接的高电平,这样就能使变化后的脉冲的周期为3,从而实现了三进制计数。〔3译码电路：如图4图4译码电路74LS138译码器是一种经常使用的3线8线译码器,如图所示,4、5端接地,6端接控制电路提供的控制信号,1、2、3分别第一个和第二个主从JK触发器的输出信号Q1、Q2、和控制电路的控制信号。由于只要求有6个指示灯,所以在74LS138的输出端只接了6个端口〔左转弯：Y0Y1Y2；右转弯：Y4Y5Y6用以控制信号灯。并且,按照以下真值表来实现。开关控制三进制计数器6个指示灯ABQ1Q2D0D1D2D4D5D600CPCPCPCPCPCP010001100001000000100000011000011000100001000010000011000000<4>驱动电路：如图5图5驱动电路使用发光二极管来显示运行结果。发光二极管正端接5V电源,当非门的右边输入的是高电平,则经过非门以后变成低电平,则发光二极管亮；当非门的右边输入的为低电平,则经过非门以后变成高电平,则发光二极管熄灭。计算、仿真的过程和结果在各个情况下电路运行结果：eq\o\ac<○,1>当A开关闭合,B开关打开〔即逻辑10时的运行结果如图：图6A开关闭合,B开关打开运行结果图eq\o\ac<○,2>当A开关打开,B开关闭合〔即逻辑01时的运行结果如图：图7A开关打开,B开关闭合运行结果图eq\o\ac<○,3>A、B开关同时闭合〔即逻辑11时的运行结果如图：图8A、B开关同时闭合运行结果图eq\o\ac<○,4>A、B开关同时打开〔即逻辑00时运行结果如下：图9A、B开关同时打开运行结果图元器件清单元件规格数量函数信号发生器XFG11台主从JK触发器74LS76D2个双输入与非门74LS00D8个三输入与非门74LS10D1个双输入非门74LS04D7个双输入异或门74LS86D1个译码器74LS138D1个电阻200欧8个直流电源5V6个接地端GND4个设计和使用说明这次设计是基于计算机Multisim仿真软件进行仿真的,通过开关A、B实现状态的转换,A、B同时闭合相当于汽车刹车,六个指示灯都同时闪烁；A、B同时断开相当于汽车正常运行,所有指示灯都熄灭；A闭合、B断开相当于汽车左转弯,左边三个指示灯按左循环闪烁；A断开、B闭合相当于汽车右转弯,右边三个指示灯按右循环闪烁。"XFGI"频率取60HZ比较合适。所以该设计基本具备了常用汽车尾灯控制的基本功能,实现了转弯,刹车指示的功能,具有一定的使用价值。五、设计总结**********在本设计当中,比较困难的板块就是设计三进制计数器电路,还有控制电路以及它与译码器之间的连接问题是比较繁琐的,我认为在开关A端与译码器端口C连接