數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-汽車尾燈顯示控制電路-文庫(kù)吧資料
2024-10-31 09:52本頁面
【正文】 A0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 發(fā)光二極管可通過一端與譯碼器輸出相連，另一端經(jīng)一個(gè)電阻與電源相連，這樣便可實(shí)現(xiàn)通過譯碼器的輸出來控制發(fā)光二極管的亮滅。 圖 開關(guān)模式控制電路原理圖 譯碼 與顯示驅(qū)動(dòng) 電路 譯碼與顯示驅(qū)動(dòng)電路的功能是：在開關(guān)控制電路輸出和三進(jìn)制計(jì)數(shù)器狀態(tài)的作用下，提供 6 個(gè)尾燈控制信號(hào)分別作用于 6 個(gè)尾燈（用發(fā)光二極管模擬），當(dāng)譯碼驅(qū)動(dòng)電路輸出的控制信號(hào)為低電平時(shí)，響應(yīng)指示燈點(diǎn)亮。由要求實(shí)現(xiàn)的邏輯功能可知， E、 F與開關(guān) K1， K0以及時(shí)鐘脈沖 CP 之間的關(guān)系如下表 所示： 表 E、 F、 K0、 K CP與電路邏輯功能的關(guān)系 邏輯開關(guān) K1 K0 時(shí)鐘脈沖 CP 使能信號(hào) E F 電路工作狀態(tài) 0 0 無 0 1 汽車處于正常行駛狀態(tài)，譯碼器 不工作，輸出全為高，與門輸出為高， 6個(gè)尾燈全部熄滅 0 1 無 1 1 汽車右轉(zhuǎn)彎， 譯碼器在控制器作用下 工作，顯示驅(qū)動(dòng)取決于譯碼 器 輸出 ， 實(shí)現(xiàn)右尾燈循環(huán) 點(diǎn)亮 1 0 無 1 1 汽車左轉(zhuǎn)彎，譯碼器在控制器作用下工作， 顯示驅(qū)動(dòng)取決于譯碼器輸出， 實(shí)現(xiàn)左尾燈循環(huán)點(diǎn)亮 1 1 CP 0 CP 汽車緊急剎車或接受檢查，譯碼器 不工作，輸出均為高，時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過與門 使 6 個(gè)尾燈全部閃爍 由上表可以得出： 7 E=K1⊕ K0； F=（ K1K0CP‵）‵ 控制開關(guān)通過一個(gè)電阻與 Vcc 相接，另一端與地相接就可以實(shí)現(xiàn)控制輸出為 0 和 1的功能。由于 74LS161是異步清零，其清零信號(hào) 0011 維持時(shí)間極短，不能算為有效信號(hào)，故整個(gè)電路實(shí)現(xiàn) 0000—— 0001—— 0010—— 0000 這樣的三進(jìn)制加法循環(huán)計(jì)數(shù)功能。 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路 三進(jìn)制計(jì)數(shù)電路可以由 JK 觸發(fā)器或 D 觸發(fā)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成，也可以由集成計(jì)數(shù)器加上邏輯門改造而成，由于直接用集成計(jì)數(shù)器改造的計(jì)數(shù)器電路簡(jiǎn)單，所以本課程設(shè)計(jì)選擇用常用的十六進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器 74LS161 來改成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。這種情況一直維持到 C2 兩端的電壓略低于 1/3Vcc。這種情況一直維持到 C2 的兩端電壓略超過2/3Vcc。 圖 由 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 其工作原理是：接通電源之前，由于 555 定時(shí)器組成的多諧振蕩器處于沒有工作電源，開關(guān)控制 電路 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器 尾燈電路 顯示驅(qū)動(dòng)電路 譯碼電路 5 不能正常工作的狀態(tài)，其輸出為高阻態(tài)，不能提供時(shí)鐘脈沖。 4 汽車尾燈顯示控制電路總體框圖如下圖 31 所示，可分為秒脈沖 產(chǎn)生電路、開關(guān)控制電路、三進(jìn)制電路、譯碼與顯示驅(qū)動(dòng)電路、尾燈狀態(tài)顯示這 5部分組成。雖然由于其電路實(shí)現(xiàn)過程較為簡(jiǎn)單，必須根據(jù)邏輯代數(shù)規(guī)則對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是次汽車尾燈控制電路邏輯變量簡(jiǎn)單，狀態(tài)少，因此電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所用芯片少，成本也不高。 備選方案優(yōu)缺點(diǎn)比較及最終方案確定 綜合比較上述兩種方案，方案一 雖然成本較低，其外圍電路的元器件價(jià)格也不高，且單片機(jī)編程較直接，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也大大簡(jiǎn)化；但是其系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜，運(yùn)用 單片機(jī)控制方案，該系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包含擴(kuò)展電路部分和系統(tǒng)配置電路部 分，軟件設(shè)計(jì)又要注意算法的合理選擇和程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)，所以該系統(tǒng)電路軟硬件設(shè)計(jì)工作量都相對(duì)較大。 ： 由于汽車左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎 、剎車、 檢查 時(shí)，所有燈點(diǎn)亮的次序和是否點(diǎn)亮是不同的，所以用譯碼器對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行譯碼，從而得到一個(gè)低電平輸出，再由這個(gè)低電平控制一個(gè)計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器輸出為高電平時(shí)就點(diǎn)亮不同的尾燈，從而控制尾燈按要求點(diǎn)亮。 其設(shè)計(jì)整體電路工作原理課氛圍如下幾部分： 3 1. 脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路：由 555 定時(shí)電路 產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。 基于集成門構(gòu)成的控制電路 用邏輯門組合電路實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，其基本設(shè)計(jì)思想是 通過 555 定時(shí)器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)作為 計(jì)數(shù)器 和剎車時(shí)的輸入信號(hào)，由 計(jì)數(shù)器 所構(gòu)成的 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ，產(chǎn)生三端輸出的循環(huán)信號(hào)作為汽車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)，再通過譯碼器 和 邏輯門 構(gòu)成的譯碼電路譯碼、分揀信號(hào)輸出到由二極管和反相器構(gòu)成的顯示驅(qū)動(dòng)電路。 ： 單片機(jī)的運(yùn)行都是要有晶振驅(qū)動(dòng)的，有的單片機(jī)是內(nèi)部晶振驅(qū)動(dòng)單片機(jī)，有的單片機(jī)是外部設(shè)計(jì)含有晶振的驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)單片機(jī)的運(yùn)行。 其設(shè)計(jì)整體電路工作原理可分為如下幾部分： ：?jiǎn)纹瑱C(jī)在不停掃描 2 個(gè)按鍵相連的 IO 口得高低電平， 當(dāng)沒有按鍵按下去的時(shí)候，這 2 個(gè) IO 口管腳都是高電平；當(dāng)某一個(gè)按鍵按下去后，與該按鍵想連接的 IO口管腳變成低電平； 當(dāng)某按鍵是處于按下去的狀態(tài)時(shí)單片機(jī)能確定是哪個(gè)按鍵。另外需要 2 個(gè)電鍵開關(guān)來控制各發(fā)光二極管的亮滅，即如上汽車尾燈 顯示狀態(tài)與汽車運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系表一所示。 2 2 方案的設(shè)計(jì)與論證 分析設(shè)計(jì)任務(wù)，可將所需設(shè)計(jì)的汽車尾燈控制電路要實(shí)現(xiàn)的功能總結(jié) ，如表 21（設(shè)開關(guān)接通為 0，斷開為 1） ： 表 21 汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系 控制變量 K1 K0 汽車運(yùn)行
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