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汽车尾灯_百度文库
发布时间:2020-11-18 19:13    作者:优发官网   

  xx 大学 数字电路实习报告 (汽车尾灯控制器) 姓名: 班级: 学号: 院系: 指导教师: 实习日期: 目 录 一、 实习目的和任务……………………………………….…..… 3 二、 软件介绍……………………………………………..……..…3 三、 电路设计……………………………………………..……..…4 1、设计任务…………………………………………..……..4 2、设计要求…………………………………………..……..4 3、系统总体设计方案………………………………………5 4、方案特点…………………………………………............6 5、控制电路设计………………………………………….... 6 6、计数电路设计………………………………………….......6 四、 原理图与仿真结果…………………………………………… 7 五、 实习体会…………………………………………………….. 8 六、 参考文献………………………………………………………9 七、 教师评语………………………………………………………10 一、 实习目的和任务 1、实验目的 汽车左右各有 3 个尾灯。用来指示汽车左转、右转和刹车时的工作状态。当汽车 左转或右转时,左侧或右侧的尾灯给出相应的指示;当刹车时,左右尾灯同时给 出指示。若正常直行时,所有尾灯无指示。汽车尾灯控制器可通过左转信号、右 转信号和刹车信号来控制尾灯的显示。 2、设计任务与要求 设计一个汽车尾灯控制器来实现尾灯的控制。设计要求如下: 1.控制器设有左转、右转和刹车 3 个输入信号; 2.控制器设有 6 个输出信号,分别接到汽车左右侧的 6 个尾灯; 3.当汽车正常直行时,6 个尾灯全灭;全刹车时,6 个尾灯全亮; 4.当汽车左转时,左侧的 3 个尾灯按照 -000 的顺序循环点亮,而右 侧的 3 个尾灯全灭;当汽车右转时,右侧的 3 个尾灯按照 -000 的顺 序循环点亮,而左侧的 3 个尾灯全灭; 5.若汽车在转弯时刹车,则向转弯侧的 3 个尾灯按照转弯时的显示规律显示,而 另一侧的 3 个尾灯全亮。 二、软件介绍 Quartus II 是 Altera 公司的综合性 PLD/FPGA 开发软件,支持原理图、VHDL、 VerilogHDL 以及 AHDL (Altera Hardware Description Language) 等多种设计输入 形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整 PLD 设计流程。 Quartus II 可以在 XP、Linux 以及 Unix 上使用,除了可以使用 Tcl 脚本完成设计 流程外,提供了完善的用户图形界面设计方式。具有运行速度快,界面统一,功 能集中,易学易用等特点。 Quartus II 支持 Altera 的 IP 核,包含了 LPM/MegaFunction 宏功能模块库,使用 户可以充分利用成熟的模块,简化了设计的复杂性、加快了设计速度。对第三方 EDA 工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三方 EDA 工具。 此外,Quartus II 通过和 DSP Builder 工具与 Matlab/Simulink 相结合,可以方便 地实现各种 DSP 应用系统;支持 Altera 的片上可编程系统(SOPC)开发,集系 统级设计、 嵌入式软件开发、 可编程逻辑设计于一体, 是一种综合性的开发平台。 Maxplus II 作为 Altera 的上一代 PLD 设计软件,由于其出色的易用性而得到了 广泛的应用。目前 Altera 已经停止了对 Maxplus II 的更新支持,Quartus II 与之 相比不仅仅是支持器件类型的丰富和图形界面的改变。Altera 在 Quartus II 中包 含了许多诸如 SignalTap II、Chip Editor 和 RTL Viewer 的设计辅助工具,集成了 SOPC 和 HardCopy 设 计流程,并且继承了 Maxplus II 友好的图形界面及简便的使用方法。 Altera Quartus II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计能力和直 观易用的接口,越来越受到数字系统设计者的欢迎。Quartus II 提供了完全集成 且与电路结构无关的开发包环境,具有数字逻辑设计的全部特性,包括: 可利用原理图、结构框图、VerilogHDL、AHDL 和 VHDL 完成电路描述,并将 其保存为设计实体文件; 芯片(电路)平面布局连线编辑; LogicLock 增量设计方法,用户可建立并优化系统,然后添加对原始系统的性能 影响较小或无影响的后续模块; 功能强大的逻辑综合工具; 完备的电路功能仿真与时序逻辑仿真工具; 定时/时序分析与关键路径延时分析; 可使用 SignalTap II 逻辑分析工具进行嵌入式的逻辑分析; 支持软件源文件的添加和创建,并将它们链接起来生成编程文件; 使用组合编译方式可一次完成整体设计流程; 自动定位编译错误; 高效的期间编程与验证工具; 可读入标准的 EDIF 网表文件、VHDL 网表文件和 Verilog 网表文件; 能生成第三方 EDA 软件使用的 VHDL 网表文件和 Verilog 网表文件。 三、电路设计 1、设计任务 1)用发光二级管模拟汽车尾部左右两侧 6 个指示灯(汽车每侧三个灯),用两 个 拨动式开关作为左右转弯信号源 2)汽车正常运行时指示灯全灭;右转弯时右侧三个指示灯按右循环顺序点亮; 左转弯时左侧三个指示灯按左循环顺序点亮;周期为一秒。 3)用一个开关模拟脚踏制动器,临时刹车时所有指示灯同时点亮;如果两个拨 动式开关被接通则紧急警告灯点亮。 2、设计要求 分析以上设计任务,由于汽车左转弯、右转弯、刹车时所有灯点亮的次序和 是否点亮是不同的,所以用 74138 译码器对输入的信号进行译码,从而得到 一个低电平输出,再由这个输出控制一个计数器 74160,计数器输出为高电 平时就点亮不同的尾灯(由发光二级管模拟),从而控制尾灯按要求点亮。 由此得出在每种运行状态下, 各指示灯与给定条件间的关系如汽车尾灯与汽 车运行状态表所示。汽车尾灯控制电路设计总体框图如图 1 所示: 开关控制 S0 S2 0 0 0 1 0 0 0 1 1 × S1 汽车运行状态 右转弯灯 R1 R2 R3 灯灭 灯灭 左转弯灯 L1 灯灭 L2 L3 0 正常运行 0 左转弯 1 右转弯 1 报警 × 临时刹车 按 亮 报警灯亮 按 顺序循环点 亮 顺 序 循 环 点 灯灭 所有灯都亮 表 1 汽车尾灯与汽车运行状态表 图 1 汽车尾灯控制电路设计总体框图 3、系统总体设计方案 汽车尾灯电路有左转、右转、刹车、误动作四种状态,所以用一片 74138 译 码器来产生四种控制状态; 右转灯一共有三盏,而且工作时是按从左往右的顺序 亮的,所以用一片 74160 产生不同的频率,分别控制每盏灯。左转电路与右转电 路类似。 74160 右转灯电路 74138 74160 左转灯电路 4、方案特点 电路用的器件都为常规器件,只需与门和非门,电路简单。电路工作稳定, 功耗低。控制电路主要由一片 74138 组成,分别产生置零、左转、右转、报警和 刹车五种信号;计数电路由两片 74160 组成,左右分别有一片,74160 接成 4 进 制,并用预置数端置零,产生的 00、01、10、11 四种信号分别通过与门和非门 的组合来控制三盏灯按要求亮。信号从 74138 到 74160 再到各个灯。 5、控制电路设计 74138 的 A B C 端分别接右转、左转、刹车控制信号,输出端 Y0 产生置 零信号, Y1 产生右转信号,Y2 产生左转信号,Y3 产生误动作报警信号,Y4~Y7 产生刹车信号, 此时不管左转和右转控制开关处于什么状态,刹车信号都控制灯 亮。 图 2,3 总体控制电路设计图 6、计数电路设计 右转、左转电路设计如下图 图4 右转电路设计图 图5 左转电路设计图 四、原理图 五、实习体会 紧张的一周的数电实习结束了,虽然很累,但是我觉得很充实,也学到了很 多东西。 设计尾灯控制电路方案繁多,但在最终决定设计方案时,比较了诸多方案的 优劣简易程度, 并对其进行了分析,因此也对数电里的基本时序电路和组合逻辑 电路的知识进行了复习与深入理解,进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解, 提高了我们的逻辑分析能力,使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的提 高。 由于本课设比较简单,方法也多种多样,但是由于没有动手的经验,在刚开 始接触这个实验时,对我也是种挑战与提高;面对不知道的知识,芯片及技术, 如何从网络上或者论坛上找到自己所需的也是一种学习的过程; 在查找资料的过 程中,认识到了数电的重要性与不可替代的应用。 在解决原理上的问题和遇到不理解的问题时,更多的是自己独立思考,这提 到了自己独立思考的能力; 在调试实物的过程中,遇到了问题然后再相互探讨解 决,团队合作也是非常重要的。 最后, 通过本次课设不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本 上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我更加懂得了理论与实际的重要 性,只有理论知识是不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论 中得出结论, 从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 在实习的过程中, 我们还感受到了自己劳动自己创造的的成果。所有的方面我们都需要考虑,系统 的每一个细节我们都需要去认真钻研,稍微有一点差错就得不到我们想要的结 果,这些都培养了我们对待科学的各种精神。严谨、认真、创新,这些都是我们 以后学习生活中需要的东西, 我们一定要以这次实习为契机,深刻体会在这其中 学习的东西,应用到我们的生活中去。 这次实习给我的感受很深, 我希望以后还能有这样的实习机会,让我们自己设 计自己创造,完成自己想要达到的效果,生成自己想要的产品。 六、参考文献 1、《电子技术实验教程》周维芳等编著.西南交通大学出版社,2012.5 2、《电工电子学》(第四版)叶挺秀 张伯尧 主编. 高等教育出版社 3、《集成电路设计基础》 王志功主编 电子工业出版社 4、《电子线路设计》 谢自梅 华中科技大学出版社,2000 七、教师评语(单起一页) 教师评语: 成绩: 教师签字:


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