1、 目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書第二章 系統(tǒng)分析第三章 單元電路的設(shè)計(jì)第四章 汽車尾燈總電路圖第五章 汽車尾燈pcb圖第六章 仿真電路第七章 電路調(diào)試第八章 元件清單第九章 設(shè)計(jì)體會(huì)第一章：設(shè)計(jì)任務(wù)書本課題設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈的控制電路。該電路由兩個(gè)開關(guān)的四種狀態(tài)控制，分別對(duì)應(yīng)著全滅、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車。假設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有3個(gè)指示燈（用發(fā)光二極管模擬）a.汽車正常運(yùn)行是指示燈全亮滅；b.右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮；c.左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)3個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮；d.臨時(shí)剎車時(shí)所有指示燈同時(shí)閃爍。列出尾燈與汽車運(yùn)行狀態(tài)表,如下表1.1： 表1.1尾燈和汽車運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系表開關(guān)控制運(yùn)行狀態(tài)左尾

2、燈右尾燈s1 s0d4d5d6d1d2d30 0正常運(yùn)行燈滅燈滅 0 1右轉(zhuǎn)彎燈滅按d1d2d3順序循環(huán)點(diǎn)亮 1 0左轉(zhuǎn)彎按d6d5d4順序循環(huán)點(diǎn)亮燈滅 1 1臨時(shí)剎車所有的尾燈隨時(shí)時(shí)鐘cp同時(shí)閃爍第二章：系統(tǒng)分析 1：設(shè)計(jì)總框圖由于汽車左右轉(zhuǎn)彎時(shí)，三個(gè)指示燈循環(huán)點(diǎn)亮，所以用三進(jìn)制計(jì)數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點(diǎn)亮。由此得出在每種運(yùn)行狀態(tài)下，每個(gè)指示燈與給定條件（s1、s0、cp、q1、q0）的關(guān)系，即邏輯功能表如表2.1所示（表中0表示燈滅狀態(tài)、1表示燈亮狀態(tài)）。 表2.1汽車尾燈控制邏輯功能表開關(guān)控制三進(jìn)制計(jì)數(shù)器六個(gè)指示燈s1 s0q1 q0d6d5d4 d3d2d

3、10 10 00 11 0000 001 000 010000 1001 00 00 11 0100 000010 000001 000 11 /cpcpcp cpcpcp2系統(tǒng)方案的選擇設(shè)計(jì)本電路，我們采用雙jk觸發(fā)器74ls76構(gòu)成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。譯碼電路由3-8線譯碼器74ls138和6個(gè)與非門構(gòu)成。用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生輸出信號(hào)為1赫茲。3：電路的工作原理設(shè)計(jì)本電路，我們采用雙jk觸發(fā)器74ls76構(gòu)成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。譯碼電路由3-8線譯碼器74ls138和6個(gè)與非門構(gòu)成。用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生輸出信號(hào)為1赫茲。經(jīng)過以上所述的設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求的分析，可以將電路分為以下

4、幾部分：首先，通過555定時(shí)器產(chǎn)生頻率為1hz的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)用于提供給jk觸發(fā)器和剎車時(shí)的輸入信號(hào)。三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路可有雙jk觸發(fā)器74ls76左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)通過6個(gè)與門以及電鍵提供的高低電位信號(hào)，將原始信號(hào)分別輸出到左、右的3個(gè)汽車尾燈上。這部分電路起到信號(hào)分揀的作用。分揀之后的信號(hào)通過或門，實(shí)現(xiàn)與剎車、檢查電鍵信號(hào)的之間選擇。最終得到的信號(hào)即可輸出到發(fā)光二極管上，實(shí)現(xiàn)所需功能。第三章：單元電路的設(shè)計(jì)1：時(shí)鐘電路方案一：用555芯片構(gòu)成多諧震蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘。時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路用一片555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，設(shè)計(jì)脈沖周期為1s,其計(jì)算公式為：t= ln2(r1+2r2) c=（47

5、0000+2*500000）*10-6*0.7=1.029，以此信號(hào)作為的cp 555電路圖波形圖如下：由圖可知: t= t2t1= 5.523 34.5426=0.9807s,與理論值存在一定誤差，由波形圖也可看出，波形并不是很工整。方案二：利用單片機(jī)內(nèi)部資源的定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)鐘（略）2：三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路方案一： 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器我們用jk觸發(fā)器構(gòu)成。jk觸發(fā)器 的特性方程： （cp下降沿有效）連線圖如下：仿真圖如下：由上圖可見q1，q0按00，01，11三種狀態(tài)輸出。方案二：計(jì)數(shù)器選用集成電路74ls163進(jìn)行設(shè)計(jì)較簡便。74ls163是4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，它具有同步清零、同步置數(shù)的功能。74l

6、s163的外引線排列如圖所示，其功能表如表2所示。圖中,是低電平有效的同步清零輸入端，是低電平有效才同步并行置數(shù)控制端,ctp,ctt是計(jì)數(shù)控制端,co是進(jìn)位輸出端，d0d3是并行數(shù)據(jù)輸入端，q0q 3是數(shù)據(jù)輸出端。圖：74ls163的外引線排列圖ct74ls163功能表| 3：汽車尾燈電路汽車尾燈電路如圖所示，其顯示驅(qū)動(dòng)電路由6個(gè)發(fā)光二極管和6個(gè)反相器構(gòu)成；譯碼電路由3-8線譯碼器74ls138和6個(gè)與非門(由74ls00芯片)構(gòu)成。74ls138的三個(gè)輸入端a，b，c分別接、q0， q1，s1，而q1、q0是三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端，當(dāng)s1=0、使能信號(hào)a=g=1，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為00，01，1

7、0時(shí)，74ls138對(duì)應(yīng)的輸出端y0、y1、y2依次為0有效（y3，y4，y5信號(hào)為“1”無效），即反相器g1g3的輸出端也依次為0，故指示燈d1d2d3按順序點(diǎn)亮示意汽車轉(zhuǎn)彎。若上述條件不變，而s1=1，則74ls138對(duì)應(yīng)的輸出端y4、y5、y6依次為0有效，即反相器g4g6的輸出端依次為0，故指示燈d4d5d6按順序點(diǎn)亮，示意汽車左轉(zhuǎn)彎。當(dāng)g=0，a=1時(shí),74ls138的輸入端全為1，g6g1的輸出端也全為1，指示燈全滅；當(dāng)g=0,a=cp時(shí)，指示燈隨cp的頻率閃爍4.開關(guān)控制電路開關(guān)控制電路，設(shè)74ls138和顯示驅(qū)動(dòng)電路的使能端信號(hào)分別為g和a，概括總體邏輯功能分析及組合得g、a與

8、給定條件的真值表，如表所示。表s1、s0、cp與g、a邏輯功能表開關(guān)控制cp使能信號(hào)s1 s0g a00010111101111cp0cp由表過整理得邏輯表達(dá)式為 g=s1s0 _ _a=s1s0+s1s0cp=s1s0s1s0cp由上式得開關(guān)控制電路，如圖所示。由以上分析可得出總體框圖，如圖所示：如圖：設(shè)計(jì)總體框圖第四章：汽車尾燈總電路第五章：pcb圖第六章：仿真電路第七章：電路調(diào)試電子安裝完畢，通常不宜急于通電，先要認(rèn)真檢查一下。檢查內(nèi)容包括：檢測(cè)的方法通常有兩種方法：(1)連線是否正確這種方法的特點(diǎn)是，根據(jù)電路圖連線，按一定順序一一檢查安裝好的線路，由此，可比效容易查出錯(cuò)線和少線。按照實(shí)

9、際線路來對(duì)照原理圖電路進(jìn)行查線(2)這是一種以元件為中心進(jìn)行查線的方法。把每個(gè)元件引腳的連線一次查清，檢查每個(gè)去處在電路圖上是否存在，這種方法不但可以查出錯(cuò)線和少線，還容易查出多線。(3)為了防止出錯(cuò)，對(duì)于已查過的線通常應(yīng)在電路圖上做出標(biāo)記，最好用指針式萬用表“歐姆1”檔，或用數(shù)字萬用表的“二極管檔”的蜂鳴器來測(cè)量元器件引腳，這樣可以同時(shí)發(fā)現(xiàn)接觸不良的地方。(4)元器件的安裝情況(5)檢查元器件引腳之間有無短路；連接處有無接觸不良；二極管的極性和集成元件的引腳是否連接有誤。(6)電源供電，信號(hào)源連接是否正確。(7)電源端對(duì)地是否有短路的現(xiàn)象。(8)在通電前，斷開一根電源線，用萬用表檢查電源端對(duì)

10、地是否存在短路。若電路經(jīng)過上述檢查，并確認(rèn)無誤后，就可以轉(zhuǎn)入調(diào)試。2.調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法：1：靜態(tài)調(diào)試交流，直流并存是電子電路工作的一個(gè)重要組成特點(diǎn)。一般情況下， 直流為交流服務(wù)，直流是電路工作的基礎(chǔ)。因此，電子電路的調(diào)試有靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試之分。靜態(tài)調(diào)試過程。例如，通過靜態(tài)測(cè)試模擬電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，數(shù)字電路的各輸入端和輸出端的高低電平值及邏輯關(guān)系等，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)損壞的元器件，判斷電路工作情況，并及時(shí)調(diào)整電路參數(shù)，使電路工作狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)照原理圖，用萬用電表一一檢查線路的各個(gè)接口是否接通，有無短路、斷路或漏接現(xiàn)象，如果有，應(yīng)及時(shí)改好電路。對(duì)照原理圖，檢查芯片的引角是否接正

11、確。檢查芯片的vcc和gnd是否接好。2：動(dòng)態(tài)調(diào)試動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。調(diào)試的方法是在電路的輸入端接入適當(dāng)頻率和幅值的信號(hào)，并循著信號(hào)流向逐級(jí)檢測(cè)各有關(guān)點(diǎn)的波形，參數(shù)和性能指標(biāo)。發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，應(yīng)采取不同的方法縮小故障范圍，最后設(shè)法排除故障。 測(cè)試過程中不能憑感覺和印象，要始終借助儀器觀察。使用示波器時(shí)，最好把示波器的信號(hào)輸入方式置于“dc”擋，通過直流耦合方式，右同時(shí)觀察被測(cè)信號(hào)的交，直流成分。通過調(diào)試，最后檢查功能塊和整機(jī)的各種指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，如必要，再進(jìn)一步對(duì)電路參數(shù)提出合理的修正。在進(jìn)行完上述檢查后。通電進(jìn)行調(diào)試。用萬用表檢查兩塊芯片的vcc和gnd，看是否有電壓。是

12、不和輸入的電壓一致。在確保芯片處于工作狀態(tài)后，在錄音機(jī)接口處，輸入一個(gè)信號(hào)，用示波器沿著只許信號(hào)在走向，一路測(cè)量，把測(cè)得波形和輸入信號(hào)的波形對(duì)比。一級(jí)一級(jí)的測(cè)量，如果發(fā)現(xiàn)不對(duì)，再認(rèn)真查線路，如果線路一定是對(duì)的。那有可能是芯片出了故障而不能正常工作。可以換一個(gè)芯片試。如果換上新芯片后，工作正常，說明原來的芯片是壞的。就這樣一點(diǎn)一點(diǎn)的的調(diào)試，直到調(diào)試成功為止。3：燒毀在電路測(cè)試階段由于沒有保護(hù)措施，所用的74ls32上面的四個(gè)或門有一個(gè)被燒毀了，由于當(dāng)時(shí)還不知道，所以查了好久才發(fā)現(xiàn)問題所在，解決方法是用適當(dāng)?shù)碾娮柽M(jìn)行保護(hù)。4：虛焊這是焊接過程中經(jīng)常遇到的問題，如果不加以糾正將使電路無法工作，而且這

13、個(gè)問題很難檢查出來，也只能利用萬用表檢查，我們剛發(fā)現(xiàn)是由于接上電路發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管是一直點(diǎn)亮的，后來發(fā)現(xiàn)是由于一個(gè)焊點(diǎn)虛焊導(dǎo)致或門的一端輸入為接空引起的。第八章：元件清單74ls系列芯片：74ls 138 1個(gè)74ls00 2個(gè)74ls86 1個(gè)74ls101個(gè)74ls761個(gè)74ls042個(gè)定時(shí)器：5551個(gè)電阻：2006個(gè)500k1個(gè)470k 1個(gè)3.3k2個(gè)電容;1.0f1個(gè)10nf 1個(gè)發(fā)光二極管 6個(gè)撥動(dòng)開關(guān)2個(gè)第九章：設(shè)計(jì)心得體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)收獲很大，開始設(shè)計(jì)時(shí)感覺沒什么難的，后來到動(dòng)手的時(shí)候覺得遇見了好多沒想到的問題，然后一個(gè)一個(gè)的解決，我想這也是最吸引我們的地方，當(dāng)真正投入時(shí)才發(fā)現(xiàn)樂在其中。 在方案的選擇中，我們選擇了用jk觸發(fā)器構(gòu)成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路，去外面跑了多次也沒有找到j(luò)k觸發(fā)器74ls76芯片。在protel中制pcb 板的時(shí)候，開始做單面板，線很多，走不通，又該為雙面板。當(dāng)制好的那一刻，我感到無比的欣慰。在制