郑州科技学院
《数字电子技术》课程设计
题目车灯控制系统的设计
学生姓名
专业班级
学号
院（系）
指导教师
完成时间 2016年月日
目录
1课程设计的目的 (1)
2课程设计的任务与要求 (1)
2.1设计任务 (1)
2.2设计要求 (1)
3设计方案与论证 (2)
3.1设计分析 (2)
3.2 设计方案简介 (3)
4设计原理及功能说明 (3)
4.1 设计系统的组成 (3)
4.2 系统的工作原理 (3)
5单元电路的设计（计算与说明） (4)
6硬件的制作与调试 (6)
7总结 (8)
参考文献 (10)
附录1：总体电路原理图 (11)
附录2：实物图 (12)
附录3：元器件清单 (13)
1 课程设计的目的
汽车技术的发展趋势是电子化、智能化、信息化和集成化当前国际汽车市场上，汽车电子化竞争非常激烈，电子控制系统的应用十分普遍。统计数据表明，在国外著名汽车制造厂商中，每辆汽车平均消耗电子产品费用占整车的百分之三十左右，其中光微处理器多达五十多个，越是高档汽车电子化程度越高。汽车电子最显著特征是向控制系统化推进。用传感器、微处理器ＭＰＵ、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统，正获得极其广泛的市场。汽车未来的发展趋势是：用电化学替代燃烧学，电子技术的比重将超过机械技术的比重（电子化），系统的运行由控制器群自动控制（智能化），控制群间的网络平台支持系统运行（信息化），采用高效紧凑的模块化设计（集成化和模块化）。
通过实验可以实现以学生自我训练为主的教学模式，更好的掌握试验原理、操作方法、步骤，全面了解仪器设备的性能并正确的使用仪器，锻炼学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生的创新思维和实际动手能力，提高学生驾驭知识的能力，培养学生实事求是的科学态度，百折不挠的工作作风，相互协作的团队精神，勇于开拓的创新意识。通过开展这项工作，将有利于培养社会所需要的高素质、创新型人才。
2 课程设计的任务与要求
2.1设计任务
设计一个汽车灯光控制电路，用四个发光二极管模拟汽车左转弯尾灯、右转弯尾灯、刹车尾灯和夜间大灯，用开关选择控制汽车正常运行、左转弯、右转弯和刹车时尾灯的情况。
2. 2设计要求
①汽车正常运行时尾灯熄灭；
②汽车左转弯时左侧指示灯闪烁，右转弯时右侧指示灯闪烁，故障时两侧指示灯同时闪烁；
③汽车刹车时红灯亮，刹车片抬起时红灯熄灭；
④汽车夜间行车时可长亮起大灯。
3 设计方案与论证
3.1设计分析
汽车尾灯设计状态如表3-1：
表3-1汽车尾灯显示状态变化表
实验要求实现正常行驶、左转、右转、刹车这四种状态下汽车尾灯的显示情况。我们可以用3个LED显示灯来模拟汽车的尾灯，左边一个，右边一个。当汽车正常行驶，在两侧的LED灯全部熄灭；转向时，汽车对应一侧的灯闪烁；刹车情况下，两侧的灯全部闪，刹车灯亮。完成这些要求，我们可以设计3个开关来模拟转向、刹车开关。其中，
K0 K1 控制汽车尾灯的左转（10），控制右转（01），控制刹车（11）。当所有开关为低电平时，表示汽车正常行驶；当有一个转向灯开关为高电平时，汽车相应一侧的灯循环点亮；当刹车开关为高电平时，6个灯同时闪。这里，我们需要二大部件：第一，尾灯电路，控制汽车的全灭、
单侧循环点亮、全部闪这三种不同的状态；第二，开关控制电路，把
K0、K1 通过组合逻辑电路来实现对尾灯电路的整体控制。
3.2设计方案简介
本次设计方案主要有三个模块：开关控制电路、计数器电路和尾灯译码驱动电路。通过把这三个模块组合连接来实现汽车尾灯控制。首先，由触发器构成计数器电路，来产生00，01，10，11这四种循环的序列，此信号提供转向时车灯闪烁的初始信号来源。其次，通过K0 、K1 三个开关设计一个组合逻辑电路，控制尾灯电路，完成开关控制电路的设计。这几步得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。
4 设计原理及功能说明
4.1设计系统的组成
此系统由CP脉冲电路、三进制计数电路、开关控制电路组成，通过两个开关键组合实现汽车正常运行、左转弯、右转弯和刹车四种情况，并通过发光二极管表现出来。
①开关控制电路设计：
电路需达到四个工作状态，通过开关电路控制选择部分电路是否正常工作，从而达到几种功能的选择。
②三进制计数器电路设计：
要实现三进制的计数器，故应采用两个触发器组成，并计算出激励方程中的J、K输入端。
③CP脉冲电路的设计：
由555定时器构成的多谐振荡器。由于555定时器内部的比较器灵敏度高，功能灵活，而且当采用差分电路形式时，它所产生的振荡频率受电源电压的影响很小，所以由555构成的多谐振荡器作为CP脉冲源。
4.2 系统的工作原理
电路由555定时器控制脉冲信号源的频率即实现了频率可调功能，三进制计数器和开关控制即可完成左右转弯时尾灯闪烁的功能。
当左转的开关接通时，左1显示为高电平，逻辑开关的其余输出均为零，则尾灯电路的左边部分启动，实现左转时左侧尾灯闪烁，右边部分不启动。同理可知右转开关接通时右侧尾灯闪烁。
当制动开关接通时，逻辑开关的输出均为高电平，则两侧灯光同时闪烁。
5 单元电路的设计
由于555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定，不易受干扰，而且本实验中控制电路对脉冲精度要求不高，只要能实现可调即可，故选择采用NE555构成多谐振荡器作为脉冲电路。其原理电路图如图5-1：
图5-1 由555构成的多谐振荡器
555定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名。此电路后来竟风靡世界。目前，流行的产品主要有4个：BJT两个：555，
