1、数字电子技术基础课程设计“方向之星”控制器学院： 信息科学与技术学院 专业： 电子子信息工程 班级： 2 班 学号： 2012508154 姓名： 符利鹏 指导老师： 邓红涛 完成时间： 2014-7-8 0目录一、设计目的 2二、设计思路及原理 2三、设计过程 33.1、系统方案论证 33.2、模块电路设计 4四、系统调试与结果 11五、主要元器件与设备 12六、课程设计体会与建议 136.1、设计体会 136.2、设计建议 13七、参考文献 141“方向之星”控制器设计报告一、设计目的运用自己所学知识实现“方向之星”控制器对小汽车灯亮灭的控制，检验自己的动手能力、对所学知识掌握的熟练程度，
2、以及在这一过程中的各方面能力。二、设计思路本汽车尾灯显示控制电路设计采用 555 产生方波脉冲，由 74LS 系列芯片构成的电路实现了汽车尾灯显示控制电路，LED 灯实现显示电路。 本设计的主要功能是：汽车正常行驶时，尾灯全部熄灭；当汽车右转弯时，右侧 4 个指示灯依次闪烁；当汽车左转弯时，左侧 4 个指示灯依次闪烁；临时刹车时，所有指示灯随时间脉冲闪烁。三、设计过程3.1、系统方案论证2开关 A、B、C 控制左转弯灯，刹车，右转弯的变化。当开光闭合时，由74LS194 发出的循环信号送到左右几个发光二极管，发光二极管按循环规律显示。同样，当 C 开关闭合时，右转弯灯显示的发光二极管按循环规律
3、显示，方向相同。当开光 B 闭合时，74LS194 被关断送出去领信号，此时时钟信号送到发光二极管。3.2、模块电路设计（一）由 NE555 构成多谐振荡器，电路如图所示：（1）接通电源之前，由 555 定时器组成的多谐振荡器处没有工作电源，不能正常工作，输出为高阻态，不能提供时钟脉冲。当接通电源的瞬间，多谐振荡被触发。起内部的初始状态是随机的，因此接通电源的瞬间多谐振荡器的输出电平也是随机的。接通电源后当其内部状态稳定，以 2 脚与 6 脚均为低电平状态开始讨论，根据 555 定时器的特性，输出跳变到高电平。其内部放电三极管截止，电容 C3 通过电阻 R3 和 R4 被电源充电。当电容两端电
4、压上升到 2/3Vcc 时，2 脚与 6 脚的电位也上升到 2/3Vcc,根据 555 定时器的特性，输出端 3 脚变为低压下降。同时放电三极管导通，此时电容 C3 可以通过 R4 和三极管放电，使其3两端电压下降。当 2 脚与 6 脚的电位下降到 1/Vcc 时。输出端电位又跳到高电平。就这样一直重复上述过程，产生一定频率的谐振波，根据 R、C 的参数不同其振荡的频率可以调整。由多谐振荡器频率公式 f=1/(ln2(R1+R2)C +ln2R2C)约等于 1.43/(R1+2R2)C 可知，这里电阻和电容的取值，时钟电路的产生的信号频率约为 1Hz 。（二）循环电路：（2）汽车左转弯时，在左
5、转弯开关控制下，左侧三个尾灯也依次闪烁。由 74LS194移位寄存器构成的循环移动电路，可实现此功能。电路有时钟脉冲信号控制。信号。（三）控制电路：4（3）上图为本例三个控制开关 A、B、C；图示开关状态为正常行驶时的状态；当 A、B、C 都为 1 时，信号被隔断，发光二极管熄灭；当 A=1，B=0，C=0 时，信号送到左边的发光二极管，发光二极管左循环闪烁；当 C=0，B=0，A=1 时，信号送到右边的发光二极管，发光二极管有循环闪烁；当 A=0，B=0，C=0 时，信号被隔断，同时时钟信号送到 8 个发光二极管，8 个发光二极管周期性闪烁。控制左右转弯的开关控制电路通过与非门和与门 LED
6、 显示电路的与非门相连实现。控制刹车的开关控制电路通过与非门与脉冲信号相连实现。（4）逻辑电平指示电路：5（4）由发光二极管来代替汽车尾灯，通过 200 欧限流电阻接到 VCC。当输入端位高时，灯灭；为低时，灯灭。（5）总电路： 6四、系统调试与结果现象记录：正常行驶时，发光二极管一直亮；左（右）转弯时，左（右）发光二极管一直亮，左（右）转弯刹车时，左（右）发光二极管也一直亮；误按 A、C 时，发光二极管一直亮。原因分析：在软件仿真过程中，芯片的输入管脚如果不接输入，相当于输入低电平，但在实际调试过程中，若不接，则相当于输入高电平。解决措施： 输入管脚不用时不能悬空， 需要输入低电平， 即不用
7、的管脚全部接地。效果：达到设计要求结果。功能的测试方法：模块安装然后分模块测试，用发光二极管测芯片各输出管脚的高低电平，验证模块的功能。步骤： （1）测试 555 定时器，将输出脉冲直接连接到发光二极管，观察发光二极管的闪亮情况，记录它是否闪亮以及闪亮频率。（2）测试移位寄存器 74LS194,按 100-110-111-000 循环移动，则符合设计要求。（3）将完整电路连接好以后，控制开关的 A、B、C 的状态，观测所有发光二极管和报警指示灯是否符合设计的要求，如果不满足，再分部检查电路。五、主要元器件与设备名称 规格和用途 数量555 定时器 组成多谐振荡器 174LS194 移位寄存器
8、174LS03 2 输入与非门 274LS08 2 输入与门 1074LS04 非门 6电阻 127极性电容 10nf 2发光二极管 6六、课程设计体会与建议6.1、设计体会经过一个多星期的时间，每天一大早就到机房摸索着如何作图，我们完全没有头绪，完全不知道怎么自己动手去做。所以我们上网百度了，找不到一样的题，但是把自己需要的留下，再加一些自己的也算是自己的东西，也算是我们动手了，就抱着这种心态去一步一步的完成了这任务。虽然还是有很多的不懂的，但是也很开心，毕竟在自己的努力下，做的东西慢慢的靠近题目要求了。每当完成一幅电路图、解决一个个挡在自己面前的问题时，心中便会有种说不出的快感萦绕在心头，
9、精神上亦会得到一丝满足，让你觉得：这点困，还是值得的！但我想在这一过程中更重要的应该是课程设计不仅锻炼了我们的动手能力，更让我们体会到将学到的书本知识用于实践的收获和知识巩固的乐趣！而且单纯的书本理论知识是不能帮助我们深刻理解事物的本质特征的，书本的知识往往忽略了误差因素和不确定因素的影响，在实际操作中我们必须考虑到这些影响。在这次课程设计过程中，我深刻的体会到在设计过程中，需要反复实践。在撰写课程设计报告中，如何将电路的原理及功能用语言严谨、完整的表达出来是一项艰巨的任务，将图表和文档搭配使用显得文章图文并貌！其次我们培养出了团队的默契和深厚的友谊。通过本次实验，最大的收获就是把书本与实践结
10、合在一起，提高了动手能力。学到了很多东西，懂得了团队合作的真正意义，对我以后的学习和工作帮助很大。86.2、设计建议对此次课程设计的建议，大的方面倒没什么建议，但小方面的到有一些，就比如在做课程设计的过程中我们所用到的软件，找可能都会找，但是有很多都不知道有什么用，不知道具体的功能是什么，不过通过自己的摸索也了解到了一些，但是还没有完全了解。希望下次老师可以把题中要用到的器件要什么功能简单的介绍一下。然后让我们自己选择那个是自己需要的器件，这样可能学到的会多一些，牢固一些。七、参考文献1 阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社.2 康华光.电子技术基础 数字部分（第五版） （M） ，北京：高等教育出版社 20063 林涛，数字电子技术基础（M） ，北京：清华大学出版社 2006
