1、 数字逻辑电路实训报告专 业： 通信工程 学生姓名： 周文杰 学 号： 1151100511 指导教师： 易艺、齐庆堃 2013 年 5 月 22 日1电动车尾灯控制电路的设计与制作1 整机设计1.1 设计要求 用中规模集成芯片实现电动车尾灯控制电路的设计，假设电动车尾部左右两侧各有 3个指示灯（用发光二极管模拟） 。 当电动车正常运行时，两侧指示灯全灭。 当电动车刹车时，两侧指示灯同时闪烁（闪烁时间间隔为 1s） 。 当电动车右转弯时，右侧的 3只指示灯按“100010001100”状态循环顺序点亮（每只指示灯闪亮时间为 1s） ，左侧的指示灯全灭。 当电动车左转弯时，左侧的 3只指示灯按“
2、001010100001”状态循环顺序点亮（每只指示灯闪亮时间为 1s） ，右侧的指示灯全灭。 其他。1.1.1 设计任务设计并制作一个电动车尾灯控制电路。1.1.2 性能指标要求开关控制 左尾灯 右尾灯S1 S0 运行状态 D1、D2、D3 D4、D5、D60 0 正常运行 灯灭 灯灭0 1 右转弯 灯灭 按 D4、D5、D6 顺序循环点亮1 0 左转弯 按 D1、D2、D3 顺序循环点亮灯灭1 1 刹车 所有的尾灯随时钟 CP 同时闪烁1.2 整机实现的基本原理及框图 1.2.1 基本原理通过 38译码器，555 定时器构成的多谐振荡器，产生脉冲，给 74LS192芯片的模3计数器和两个
3、74LS10、74LS08、输送脉冲，74LS138 译码器芯片实现发光二极管模拟车尾灯的功能，555 芯片定时，给 74LS08时钟信号。发光二极管连电阻接通电源，为1，电路通过 3-8译码器和 74LS08芯片，74LS86、74LS10 芯片，使输出为 1或者为0，从而使发光二极管实现亮灭和流水灯功能。1.2.2 总体框图2开关控制电路S 0 S 1译码电路三进制计数器尾灯电路显示驱动电路逻辑功能表如下表 2（表中 0 表示灯灭状态，1 表示灯亮状态） 。表 2 电动车尾灯控制逻辑功能表开关控制 三进制计数器 六个指示灯S1 S0 Q1 Q0 D1 D2 D3 D4 D5 D60 0 x
4、 x 0 0 0 0 0 00 1 0 00 11 00 0 0 1 0 00 0 0 0 1 00 0 0 0 0 11 0 0 00 11 00 0 1 0 0 00 1 0 0 0 01 0 0 0 0 01 1 x x CP CP CP CP CP CP2 各功能电路实现原理及电路设计 1.当电动车正常运行时，开关全部拨到下面，经过 74LS86芯片的异或门，输出高电平，74LS138 的使能端输入高电平芯片没有正常工作，Y0Y7 输出高电平,74LS08 芯片的另一个管脚经过两次三输入与非门也输出高电平，与 74LS138芯片输出的高电平在经过一个与门后输出的还是高电平，发光二极管没
5、有电压降，两侧指示灯全灭。2.当电动车刹车时，开关全部拨上，经过 74LS86芯片的异或门，输出高电平， 74LS138的使能端输入高电平，Y0Y7 全输出高电平,当 74LS10芯片接受到 555芯片输出的低电平时，发光二极管闪烁；输出高电平时，发光二极管灭掉，所以根据 555提供的脉冲时间闪烁。3.当电动车右转弯时，此时开关状态为 01，经过 74LS86的异或门，输入给 74LS1383芯片的使能端为 0，所以该芯片工作，192 芯片为模三计数器，给 1、2 管脚输入信号，3管脚为 0，此时 Y5Y7一秒轮流输出一次 0，实现发光二极管的流水灯功能。4.当电动车左转弯时，此时开关状态为
6、10，经过 74LS86的异或门，输入给 74LS138芯片的使能端为 0，所以该芯片工作，192 芯片为模三计数器，给 1、2 管脚输入信号，3管脚为 0，此时 Y1Y3一秒轮流输出一次 0，实现发光二极管的流水灯功能。3 制作与调试过程 1上网查资料、询问老师弄懂实训原理图与各芯片的基本原理功能 2,制作原理图，画好实际的封装，修改管脚仿真检查原理图 3画 PCB图，设置好焊盘大小与线宽，排布好元器件开始布线与添加跳线 4去板房打印 PCB并转印 PCB到焊板上。5 腐蚀、打孔刷松香 6根据装配图正确安装好元器件并焊接，检查焊接点是否有虚焊等。7 通过接入+5V电源调试验证。4 电路测试
7、先在电路板接上+5V 电源，如果 LED D8灯亮着说明这部分电路没错。如果 LED D7每秒闪烁一次说明 555电路正常。如果拨动拨码开关能实现题目所要求的几种情况说明整块电路没错。如果没能实现，得先检查原理图以及 PCB图是否正确，若无误则需检查是否虚焊、电路短路、芯片是否烧毁等情况。 4.1 测试仪器与设备 信号源提供+5V 电源，数字万用表。4.2 指标测试 若能实现以下功能即为正确：当开关为 00时，汽车处于正常行驶状态，所有的灯全灭；当开关为 01时，汽车处于左转弯状态，左侧的三个灯循环点亮；当开关为 10时，汽车处于右转弯状态，右侧的三个灯循环点亮；当开关为 11时，汽车处于刹车
8、状态，6 个灯全部闪烁；4.3 误差分析 任何器件都存在着一定的误差，自己做的电路板可能有些地方没有焊接好也会使电路不稳定，板上的铜也可能因时间的关系而被氧化。在焊接的过程中也可能因为电烙铁的温度过高而使器件的阻值发生变化，也可能因为排版的问题使电路的电压损失过多，所以 5V 电压可能无法使电路板正常工作。 555 芯片的精可调电阻不恰当，导致脉冲周期不为 1S。5 实训结论 这次数电实训对我产生很多影响，我感触颇多，同时也花费了很长的时间与精力。而这次跟模电实训类似的数电实训我十分重视。因为这次芯片比较多功能比较复杂，从画原理图时我非常仔细保证原理图不能出错，尤其是做 PCB布线，每条线是否
9、有短路跳线是否跳对了，封装是否正确等等我都非常用心的检查。经过一个多礼拜骂我才4开始印制板子第一张板子印好了以后还发现了 PCB图有一个错误，赶紧改正并重新做。这段时候都很累了考试也很多，不过这些付出都是值得的，因为最终做出了成功的板子。毕竟做出成功的板子是很不容易的，期间调试检查了非常久，靠自己查资料检查电路是否接通，从原理图到 PCB层层检查，最终在我的努力之下终于出了正确的结果。尽管老师在开课时就给出了仿真图供参考，但是只有在充分了解原理和设计方法的情况下才能制作出完美的板子。并且在制作板子过程中锻炼自己的动手能力，把理论知识应用到实际操作中，在检查调试当中学会了很多实际知识，实训的主要
10、目的是让我们更好的掌握数电的知识并用到实际生活中去，就像这次的电动车尾灯一样，在生活中的都是十分常见的应用，使我感觉到科技在日常生活中的应用非常重要，这次的实训使我受益匪浅，学到了很多东西也增长了自己解决问题的能力与信心。参考文献 1 谢自美等编著.电子线路设计.实验.测试（第三版）M.武汉：华中科技大学出版社,2006.2 阎石编著.数字电子技术基础（第四版）M. 北京：高等教育出版社 ,1998.3 江国强编著.新编数字逻辑电路M. 北京：北京邮电大学出版社 ,2006.4 江国强、蒋艳红编著.现代数字逻辑电路实验指导M.北京：电子工业出版社,2003.5附 录1、元件明细表名称 数量（个）LED灯（红） 3LED灯（黄） 2LED灯（绿） 3拨码开关 174LS192芯片 174LS10芯片 174LS138芯片 174LS86芯片 174LS08芯片 2555芯片 1芯片底座（16 脚） 2芯片底座（14 脚） 4芯片底座（8 脚） 1可调电位器（0-50K） 1电阻（200） 6电阻（1K） 4电阻（47K） 1电阻（39K） 1电解电容 1瓷片电容 1焊锡、铁丝 若干2、电路原理图63、PCB 图1
