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1、“方向之星”控制器一 内容提要:方向之星控制器是我们熟知的汽车尾灯，在汽车快速普及的趋势中，交通安全越来越被人们所重视。方便实用的汽车尾灯可有效降低交通事故发生率，保护人民生命财产安全。本文粗略讲述了我在本次实习中的整个设计过程及收获，讲述了方向之星控制器的工作原理以及其各个组成部分，记述了我在整个设计过程中对各个部分的设计思路、对各部分电路设计方案的选择、元器件的筛选、以及对它们的调试、对调试结果的分析，到最后得到比较满意的实验结果的方方面面 。二 设计内容及要求:要求设计一个简易的数字频率计，其信号是给定的脉冲信号，是比较稳定的。1. 正常直线行驶时,两排小灯不亮。这时若紧急刹车(按键J)
2、,左(右)排灯同时闪亮,速率1次/秒;2. 左转弯（按键L）时，左排灯（4个）依次向左闪亮；这时若紧急刹车(按键J),左排灯同时闪亮,速率1次/秒;右转弯（按键R）时，右排灯（4个）依次向右闪亮；这时若紧急刹车(按键J), 右排灯同时闪亮,速率1次/秒;3. 只要按键L、按键R同时按下，两排小灯不亮，但要 设计一个声光提示电路，提示操作有误.三 设计思路及原理:首先根据设计要求，写出真值表，再根据真值表用与非门及与门等搭建出基本逻辑控制电路。亮灯信号（高电平）输入74160计数器清零端，使之开始计数，再从Qc端经非门（由7400提供）引回LD置数端，使之由1到110反复计数。再使（74160）
3、输出信号经74138译码器，实现左（或右）小灯依次闪亮的效果。最后将基本逻辑控制电路与单侧灯控制电路连接起来，并调整，使之实现设计要求的功能。1. 八个灯分左右两排2. 三个按键控制闪亮方式3. 时钟脉冲形成节拍 4. 排灯依次闪亮方式及控制方案方案：对脉冲计数，所得二进位制数送入译码器74LS1385.灯光控制左侧灯，右侧灯的依次闪亮控制方法：可用控制信号控制译码器将输出分为两组，也可将LED的公共端加三级管来进行控制，也可用逻辑门进行控制。6.控制逻辑因此,可得出方向之星控制器的原理框图如下:IIIIIIVV四:设计分析1.控制信号由函数信号发生器提供，输出频率为1Hz，电压为10V的矩形
4、波信号。2.时钟信号由试验箱信号源提供频率为1Hz的矩形波信号。波形为：输入输出LRJ左灯右灯错误提示0000000011（同时闪亮）1（同时闪亮）001001（从左到右依次闪亮）001101（同时闪亮）01001（从右到左依次闪亮）001011（同时闪亮）001100011111（同时闪亮）1（同时闪亮）13. 真值表4.基本逻辑电路 单侧灯控制电路5.整体电路附1 74LS00各管脚作用：脚1，2，4，5，9，10，12，13为输入端，脚3，6，8，11为与非门输出端脚7为接地端，脚14为输入电源端。与非门的逻辑功能：当输入端有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；当输入端全部为高电平
5、时，输出端我为低电平。其逻辑表达式为 Y=AB附2 74LS138各管脚作用及工作原理本实验采用3-8线译码器74LS138，其中G2A,G2B,G1为选通端，当G2A=1，G2B=0,G1=0时允许译码，否则禁止译码，A,B.C为3个地址端，Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7为8个输出端。 3-8线译码器74LS138真值表附3 74LS160各管脚作用及工作原理(1)工作原理构成该计数器的所有触发器，都享有一个时钟信号源，在CP上升沿翻转，其优点是计数速度快。它具有异步清零RD,同步置数LD，计数及保持4种功能。所谓异步清零是指不需要时钟脉冲作用，只要该使能端具有有效低电平，就
6、能完成清零任务。而同步置数则是指除了该使能端具有有效低电平外，还必须有时钟脉冲的作用，对应的功能才能实现 。当使能端ET=EP=1时，计数器计数，它们之间只要有一个为零，则计数器禁止计数，呈保持状态。五. 使用的元器件l 元件名称l 规格及用途l 数量74LS00与非门774LS138译码器274LS160计数器4蜂鸣器（仿真用到）报警系统1函数信号发生器提供脉冲信号1时钟信号源提供时钟信号1六参考文献1、 数字电子技术实验教程 王维斌 仲瑞鹏 编 西北工业大学出版社2、数字电路典型实验范例剖析 王泽保 赵博 编 人民邮电出版社七总结与体会1.实验过程中遇到的问题及解决方法 1) 面包板测试
7、测试面包板各触点是否接通。2) 校正电路 校正各芯片引脚是否接对，这一点很重要，这也是整个接线过程费时费力的原因所在，我们三个人在实验室努力了一天才使仿真实现出来，仿真与EWB是有差别的，需要考虑现实的因素，比如有时开关断开要求低电平要通过加电阻接地实现、信号干扰、信号源的延迟和累积都会对整个实验结果造成很大的影响，我们尝试了好几种方法改善了实验效果。2 设计体会 通过这次对方向之星控制器的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于它的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。 通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。 3 对设计的建议 感谢老师在我们实验过程中，帮助我们排除错误，同时希望老师在我们电脑仿真时，能够给我们评价一下电路，指出电路的不足和错误，与及EWB电路与实际仿真的差别，使我们知道实际仿真时应该注意哪些问题，及时修补电路的不足。另外给我们一些有关芯片与及电路的检测方法。使我们能快速排除错误，完成设计。
