十二、汽车尾灯控制器设计与制作

十二、汽车尾灯控制器设计与制作

摘要:本系统设计一个汽车尾灯的控制电路。该电路由四个电键控制，分别对应着正向行驶、左转、右转、刹车。当接通正向行驶电键时，左右尾灯全部熄灭；左转或右转电键时，左侧或右侧的3个汽车尾灯按照左循环或右循环的顺序依次点亮；当接通刹车电键时，汽车所有的尾灯同时闪烁。

实验器材: 555定时器1块、74LS112（双下降沿JK型触发器）2块、74LS138（3线—8线译码器）1块、74LS00（四二输入与非门）2块、74LS04（六反相器）2块、74LS10(四三输入与非门)一块、74LS86(四异或门)1块、发光二极管6个、开关2个、电阻10个（2个500欧姆、8个100欧姆）、电容2个（值为1mF）、电压源5个（+5V）导线若干。

实验原理:

1、描述系统功能：

(1)汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系：

为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式，需要设置2个状态控制变量。假定用开关S1、S0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下表：

汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系

(2)汽车尾灯控制器功能描述：

由于在汽车左、右转弯行驶时，3个指示灯被循环点亮，所以可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，按要求顺序点亮左、右尾灯。设计三进制计数器的状态用Q1和Q0表示，可得出描述指示灯LD1 、LD2 、LD3、RD3 、RD2 、RD1与开关控制变量S1、S0计数器的状态Q1、Q0及时钟脉冲CP之间关系的功能表如下：

汽车尾灯控制器功能表

2、系统功能的展示操作步骤：

用开关S1、S0通过模式控制电路分配实现脉冲的控制，当S1S0=00时，通过与门使低电平信号到达所有D触发器的清零端，使D触发器清零，所有发光二极管均灭；当S1S0=01时，通过模式控制电路分配的控制脉冲送到右移移位寄存器，使右循环；当S1S0=10时，通过模式控制电路分配的控制脉冲送到左移移位寄存器，使左循环；当S1S0=11时，将S1、S0的信号和闪烁脉冲送到闪烁控制电路，封锁移位寄存器的输出，将闪烁信号直接加到六个发光二极管上，实现闪烁控制。

系统工作原理图如下：

                              图12.1  原理图

2、系统工作原理图作用说明：

（1）555定时器用于产生脉冲信号,该脉冲信号用于提供给D触发器和刹车时的输入信号；

（2）尾灯状态显示电路：

尾灯状态显示电路由6个电阻和6个发光二极管组成，当6个反相器的输出为低电平时，相应发光二极管被点亮；

（3）译码与显示驱动电路：译码与显示驱动电路的功能是在模式控制电路输出和三进制计数器状态的作用下，提供6个尾灯控制信号，当译码驱动电路输出的控制信号为低电平时，相应的指示灯电亮；

（4）三进制计数器：作为存储单元；

（5）模式控制电路：控制汽车的四种运行模式。

心得和体会: 1、熟悉555定时器的电路结构、工作原理及特点；

2、提高了我们的实际动手能力。

参考文献：

[1] 徐卫华   李家旺编. 数字电路实验讲义.  2007年出版P₃₃

[2] 陈有卿编.555时基电路趣味制作.人民邮电出版社.1996年2月.第一版 P₅~P₁₀

图12.2   制作作品图