广东工业大学-电子技术实践报告-汽车尾灯

课程设计课程名称电子技术综合设计与实践题目名称汽车尾灯控制器学生学院自动化学院专业班级13级自动化1班学号3213000850学生姓名洪东妮指导教师杨健2023年11月27日广东工业大学课程设计任务书题目名称汽车尾灯控制器学生学院自动化学院专业班级13级自动化班姓名学号一、课程设计的内容二、课程设计的要求与数据三、课程设计应完成的工作四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1QuartusII入门学习，熟悉设计流程实2-2142进一步学习QuartusII，了解各设计任务及其要求实2-2143通过查阅资料，独立完成电路设计，提交纸质电路原理图草稿实2-2144在QuartusII和DE2板上实现设计实2-2145演示和验收实2-2146完成设计报告五、应收集的资料及主要参考文献发出任务书日期：2023年6月25日指导教师签名：方案完成日期：2023年11月27日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要本课程设计是一个汽车尾灯控制器的题目。通过74LS194双向移位存放器及与非门电路实现相关设计技术要求，完成仿真后，用实验开发板DE2的指示灯模拟实现汽车尾灯的显示情况以反映汽车行驶情况：正常向前行驶，右转弯，左转弯，刹车。利用电子器件设计一个汽车尾灯控制器，汽车左右尾灯各有三个指示灯，当控制开关S1,S0的状态为“00〞时，汽车尾灯的右尾灯D1D2D3与左尾灯D4D5D6都不亮，表示汽车正常向前行驶。当S1,S0的状态为“01〞时，那么汽车的右尾灯D1D2D3依次循环闪烁，左尾灯都不亮，表示汽车即将右转弯。当S1,S0的状态为“10〞时，那么汽车的左尾灯D4D5D6依次循环闪烁，右尾灯都不亮，表示汽车即将左转弯。当S1,S0的状态为“11〞时，那么汽车的左右尾灯D4D5D6和D1D2D3都同时依次循环闪烁，表示汽车正在刹车。本课程设计是为了培养我们的独立思考能力、电路设计分析能力及实验动手能力，让我们复习掌握数字实验设计和调试的方法，提高我们的分析，解决问题的能力。关键词：汽车尾灯、74LS194、DE2、QuartusII目录1设计任务目的与要求11.1设计任务目的11.2设计任务要求12模块及其原理介绍12.174LS194双向以为存放器工作原理12.2D触发器工作原理23设计方案23.1设计思想23.2设计框图33.3设计流程图33.4原理图44实验结果与数据分析44.1仿真分析44.2DE2板测试步骤及实验现象54.3结果分析65结论与问题讨论65.1实训心得6参考文献71设计任务目的与要求1.1设计任务目的利用各种器件设计一个汽车尾灯控制器。1.2设计任务要求汽车左右尾灯各有三个指示灯，当控制开关S1,S0的状态为“00〞时，汽车尾灯的右尾灯D1D2D3与左尾灯D4D5D6都不亮，表示汽车正常向前行驶。当S1,S0的状态为“01〞时，那么汽车的右尾灯D1D2D3依次循环闪烁，左尾灯都不亮，表示汽车即将右转弯。当S1,S0的状态为“10〞时，那么汽车的左尾灯D4D5D6依次循环闪烁，右尾灯都不亮，表示汽车即将左转弯。当S1,S0的状态为“11〞时，那么汽车的左右尾灯D4D5D6和D1D2D3都同时依次循环闪烁，表示汽车正在刹车。尾灯与汽车运行状态控制表开关控制运行状态左尾灯D4D5D6右尾灯D1D2D3S1S000正常运行灯灭灯灭01右转弯灯灭按D1D2D3顺序循环点亮10左转弯按D4D5D6顺序循环点亮灯灭11临时刹车所有尾灯随时钟CP同时闪烁2模块及其原理介绍74LS194双向以为存放器工作原理74LS194移位存放器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出。1.当去除端〔CLEAR〕为低电平时，输出端〔QA－QD〕均为低电平。2.当工作方式控制端〔S0、S1〕均为高电平时，在时钟〔CLOCK〕上升沿作用下，并行数据〔A－D〕被送入相应的输出端QA－QD。此时串行数据〔DSR、DSL〕被禁止。3.当S0为高电平、S1为低电平时，在CLOCK上升沿作用下进行右移操作，数据由DSR送入。4.当S0为低电平、S1为高电平时，在CLOCK上升沿作用下进行操作，数据由DSR送入。5.当S0和S1均为低电平时，CLOCK被禁止。对于54〔74〕194，只有当CLOCK为高电平时S0和S1才可改变。D触发器工作原理负跳沿触发的主从触发器工作时，必须在正跳沿前参加输入信号。如果在CP高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器的状态出错。而边沿触发器允许在CP触发沿来到前一瞬间参加输入信号。这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰的可能性就降低了。边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。SD和RD接至根本RS触发器的输入端，它们分别是预置和清零端，低电平有效。当SD=0且RD=1时,不管输入端D为何种状态，都会使Q=1，Q=0，即触发器置1；当SD=1且RD=0时，触发器的状态为0,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。电路结构:该触发器由6个与非门组成，其中G1和G2构成根本RS触发器。3设计方案3.1设计思想根据开关控制的状态和灯的数目及控制要求，用两块74LS194分别控制D1D2D3和D4D5D6，当S1和S0为0时，将两块74LS194的清零端输入为零到达将芯片的输出置零的目的；当S1、S2不同时为0和1时，到达分别控制的灯的亮灭；当S1、S2同时为1时，将它们与clock通过与门连接到六个灯便可到达六个灯同时闪烁的要求。3.2设计框图74LS194信号输入端S0，S174LS194信号输入端S0，S1时钟CLK与门电路信号输出分频电路时钟CLK与门电路信号输出分频电路3.3设计流程图查找资料查找资料设计方案、原理图设计方案、原理图翻开quartusII翻开quartusII软件及设置相关参数输入输入原理图编译、仿真编译、仿真修改原理图下载到DE2版上并验证修改原理图下载到DE2版上并验证编写编写设计报告3.4原理图4实验结果与数据分析4.1仿真分析4.2DE2板测试步骤及实验现象验证步骤验证现象教师评价令s0=0且s1=0所有指示灯都不亮优令s0=1且s1=0表示右尾灯的指示灯D1D2D3依次循环闪烁令s0=0且s1=1表示左尾灯的指示灯D4D5D6依次循环闪烁令s0=1且s1=1表示左右尾灯的指示灯随着时钟CLK一起全部同时闪烁实验结果实图：右尾灯循环闪烁左尾灯循环闪烁六个灯全部同时闪烁4.3结果分析实验结果与课程设计要求一致，本实验到达控制汽车尾灯的所有运行状态的要求，设计合格。5结论与问题讨论5.1实训心得〔1〕实践是检验真理的标准，通过此次实践，我知道了所学的知识要如何运用，对学过的知识有个很好的总结运用并对以后的学习更加明确方向和了解自己所欠缺的知识点。对quartus和DE2板有了更加深入的了解。〔2〕以往都是理论的学习，以为理论搞定之后，实际情况就会很理想，经过把整个实践流程都做完之后，我发现理论知识是远远不够的，所以我们还必须从理论出发，走到实践中去。〔3〕通过自学，查阅资料，了解了74LS194芯片的功能及工作原理。并且在这个过程中，我学会了怎么去自学，到达了不单单学习这件芯片的知识，而是学习一类方法的效果。〔4〕这次的实训，既让我体会到了个人能力的缺乏，也让我感受到了团队的力量。〔5〕这次实训，让我复习了模电、数电的知识，让我对这两门课有更一深层次的了解，再次验证了温故而知新的道理。参考文献[1]江国强