汽車尾燈電路設(shè)計(jì)報(bào)告

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目： 汽車尾燈控制系統(tǒng) 院 （部）： 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 電信工程13-4 學(xué)生姓名: 李磊 學(xué) 號(hào): 311308001116 指導(dǎo)教師: 謝東壘、徐永豪 21 / 21文檔可自由編輯目錄汽車尾燈控制系統(tǒng)3摘要3關(guān)鍵詞31引言41.1設(shè)計(jì)任務(wù)41.2要求42汽車尾燈控制電路分析62.1汽車尾燈控制電路運(yùn)行狀態(tài)分析62.2電路工作整體框圖73所需電路各部分設(shè)計(jì)83.1電源電路93.2脈沖發(fā)生電路103.3按鍵控制電路103.4狀態(tài)產(chǎn)生電路113.5按鍵控制電路133.6譯碼電路和顯示電路144結(jié)束語與心得體會(huì)155元器件清166參考文獻(xiàn)17附件錯(cuò)誤！未定義

2、書簽。汽車尾燈控制系統(tǒng)摘要：汽車現(xiàn)今已是非常普遍的交通工具，作已大量進(jìn)入人們的生活，汽車尾燈控制系統(tǒng)已經(jīng)很常見，本次課題利用數(shù)字芯片設(shè)計(jì)一個(gè)集左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和緊急剎車的控制電路系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：汽車尾燈 控制電路 譯碼電路 時(shí)鐘電路 proteus仿真 電路設(shè)計(jì)1引言汽車現(xiàn)今已是非常普遍的交通工具，作已大量進(jìn)入人們的生活，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于汽車的控制電路，也已從過去的全人工開關(guān)控制發(fā)展到了智能化控制。在夜晚或因天氣原因能見度不高的時(shí)候，人們對(duì)汽車安全行駛要求很高汽車尾燈控制系統(tǒng)給大家?guī)砹朔奖?。汽車尾燈控制器是隨汽車智能化技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，汽車尾燈一般是用基于微處器的硬件電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成，

3、正因?yàn)橛布娐返木窒扌?，不能隨意的更改電路的功能和性能，且可靠性得不到保證，因此對(duì)汽車尾燈控制系統(tǒng)的發(fā)展帶來一定的局限性，難以滿足現(xiàn)代汽車的智能化發(fā)展，而本課題可解決此問題。 本次的課題是基于單片機(jī)的汽車尾燈控制器，該設(shè)計(jì)課題主要由AT89S52單片機(jī)為核心展開的汽車尾燈控制電路的設(shè)計(jì)方法，用發(fā)光二極管模擬汽車尾燈，按鍵開關(guān)作為轉(zhuǎn)彎等控制信號(hào)。通過設(shè)計(jì)汽車尾燈顯示控制電路，能很好的綜合運(yùn)用我們所學(xué)習(xí)到的單片機(jī)、C語言、模擬電路等知識(shí)，熟悉電子電路設(shè)計(jì)的基本方法。在實(shí)際應(yīng)用中有很多種方法來實(shí)現(xiàn)汽車尾燈的控制，但此次以單片機(jī)為核心的控制電路體現(xiàn)出電路簡單、制作方便、容易操作、可反復(fù)擦寫、性能可靠等

4、特點(diǎn)。1.1設(shè)計(jì)任務(wù)首先設(shè)計(jì)555定時(shí)器的脈沖產(chǎn)生電路，用產(chǎn)生的脈沖來控制J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三態(tài)循環(huán)電路。電源采用12V電壓器，經(jīng)整流，濾波后通過LM317可調(diào)電壓芯片產(chǎn)生穩(wěn)壓電源供電路使用。3.5HZ的方波信號(hào)通過555定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)。雙J-K觸發(fā)器74LS112連接產(chǎn)生00、01、10三種狀態(tài)的信號(hào)。74LS138譯碼器對(duì)三種狀態(tài)進(jìn)行譯碼，最終的四輸入與非門和而輸入或門以及而二輸入與非門通過按鍵共同構(gòu)成控制電路。1.2要求本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)、制作一個(gè)汽車尾燈顯示的電路。設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有3個(gè)指示燈（用發(fā)光管模擬），要求是： 以555定時(shí)器為脈沖發(fā)生電路和74ls112雙J-K觸發(fā)器構(gòu)成

5、的三態(tài)循環(huán)電路為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈的控制電路。汽車尾部左右兩側(cè)各有3個(gè)指示燈。當(dāng)接通相應(yīng)的開關(guān)按鍵時(shí)，指示燈按照指定要求閃爍。 汽車尾燈由三個(gè)電鍵控制，分別對(duì)應(yīng)著左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和剎車功能。 當(dāng)接通左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)電鍵時(shí)，左側(cè)或右側(cè)的3個(gè)汽車尾燈按照左循環(huán)或右循環(huán)的順序依次點(diǎn)亮。 當(dāng)接通剎車電鍵時(shí)，汽車所有的尾燈同時(shí)。2汽車尾燈控制電路分析本次設(shè)計(jì)方案主要有四個(gè)模塊：脈沖發(fā)生電路、開關(guān)控制電路、三進(jìn)制電路和譯碼驅(qū)動(dòng)電路。通過把這四個(gè)模塊組合連接來實(shí)現(xiàn)汽車尾燈控制。首先，通過555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)用于提供給雙J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器和開關(guān)控制電路中的三輸入與非門的輸入

6、信號(hào)。其次，雙J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器用于產(chǎn)生00、01、10的循環(huán)信號(hào)，此信號(hào)提供左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)。最后，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)通過6個(gè)與非門以及7410提供的高低電位信號(hào)，將原始信號(hào)分別輸出到左、右的3個(gè)汽車尾燈上。得到的信號(hào)即可輸出到發(fā)光二極管上，實(shí)現(xiàn)所需功能。2.1汽車尾燈控制電路運(yùn)行狀態(tài)分析汽車尾燈控制電路，用6個(gè)發(fā)光二極管模擬汽車尾燈，即左尾燈（L1-L3）3個(gè)發(fā)光二極管；右尾燈（D1-D3）3個(gè)發(fā)光二極管。用兩個(gè)開關(guān)分別控制左轉(zhuǎn)彎尾燈顯示和右轉(zhuǎn)彎尾燈顯示。當(dāng)右轉(zhuǎn)彎開關(guān)被打開時(shí)，右轉(zhuǎn)彎尾燈顯示的3個(gè)發(fā)光二極管按右循環(huán)顯示。當(dāng)左轉(zhuǎn)彎開關(guān)被打開時(shí)，左轉(zhuǎn)彎尾燈顯示的3個(gè)發(fā)光二極管

7、按左循環(huán)顯示。當(dāng)急剎車時(shí)，6個(gè)發(fā)光二極管閃爍。圖2.1 右轉(zhuǎn)彎顯示規(guī)律圖圖2.2 左轉(zhuǎn)彎顯示規(guī)律圖圖2.3 剎車顯示規(guī)律圖根據(jù)以上要求，要實(shí)現(xiàn)當(dāng)右轉(zhuǎn)彎開關(guān)打開時(shí)，右轉(zhuǎn)彎尾燈顯示的3個(gè)發(fā)光二極管按右循環(huán)規(guī)律顯示，如圖2.1；當(dāng)左轉(zhuǎn)彎開關(guān)打開時(shí)如圖2.2；剎車時(shí)如圖2.3。根據(jù)不同的狀態(tài)，繪制汽車尾燈和汽車運(yùn)行狀態(tài)表如表3-1所示。設(shè)左轉(zhuǎn)彎按鍵為S0，右轉(zhuǎn)彎按鍵為S1，緊急剎車按鍵為S3。表2-1 汽車尾燈和汽車運(yùn)行狀態(tài)表開關(guān)控制行駛狀態(tài)左尾燈右尾燈S1 S0 L1 L2 L3 D1 D2 D3 0 1 右轉(zhuǎn)彎燈滅按D1 D2 D3順序循環(huán)點(diǎn)亮1 0 左轉(zhuǎn)彎按L1 L2 L3 順序循環(huán)點(diǎn)亮燈滅1

8、1 急剎車所有的尾燈隨時(shí)鐘CP同時(shí)閃爍圖2.42.2電路工作整體框圖譯碼電路按鍵控制電路電源電路LED顯示電路脈沖電路狀態(tài)產(chǎn)生電路路圖2.53所需電路各部分設(shè)計(jì)總體電路圖：圖3.13.1電源電路圖3.2220V交流電經(jīng)過220V-12V的電壓器變?yōu)?2V交流電，經(jīng)過整流橋變?yōu)橹绷麟?，通過C1,C2進(jìn)行濾波，進(jìn)入LM317輸出1.25V-37V的電壓。電壓可以通過滑動(dòng)變阻器改變電壓，最后接的C3,C4濾除輸出產(chǎn)生的干擾高頻信號(hào)。3.2脈沖發(fā)生電路圖3.3根據(jù)公式,算出555的脈沖的頻率為3.6HZ，脈沖的頻率可以通過改變電阻R1、R2的值來改變。3.3按鍵控制電路 開關(guān)控制電路通過控制開關(guān)S0和

9、S1的閉合與斷開來實(shí)現(xiàn)汽車檢查、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎和剎車四種狀態(tài)。S0、S1置于00狀態(tài)時(shí)，汽車處于檢查狀態(tài)；S0、S1置于01狀態(tài)時(shí)，汽車處于右轉(zhuǎn)彎狀態(tài)；S0、S1置于10狀態(tài)時(shí)，汽車處于左轉(zhuǎn)彎狀態(tài)；S0、S1置于11狀態(tài)時(shí)，汽車處于剎車狀態(tài)。圖3.4開關(guān)控制邏輯表達(dá)式：3.4狀態(tài)產(chǎn)生電路 圖3.5J-K觸發(fā)器的狀態(tài)方程為：，需要產(chǎn)生00、01、10三個(gè)狀態(tài)，有狀態(tài)畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。000000圖3.6Q1n+1Q0n+1Q1nQ0n000101101000圖3.7激勵(lì)方程：,檢查自啟動(dòng)功能得到狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖00000011圖3.8滿足實(shí)驗(yàn)要求。3.5按鍵控制電路圖3.9開關(guān)控制S2 S1 S0三進(jìn)制

10、計(jì)數(shù)器Q1 Q0六個(gè)指示燈1 2 3 4 5 60 0 10 00 11 01 0 0 0 0 00 1 0 0 0 00 0 1 0 0 00 1 00 00 11 10 0 0 1 0 00 0 0 0 1 00 0 0 0 0 11 0 0 cp cp cp cp cp cp圖3.10邏輯功能表：（0表示燈滅，1表示燈亮）當(dāng)S0、S1任意一個(gè)按下的時(shí)候74LS138的使能端有效，由J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三種狀態(tài)能夠輸出到顯示電路，當(dāng)S2按下的時(shí)候，直接控制后邊的與非門讓所有的燈亮滅。3.6譯碼電路和顯示電路圖3.11此電路由74LS138芯片和6個(gè)與非門，6個(gè)反向器和發(fā)光二極管構(gòu)成。74LS

11、138芯片簡介：74138為3線-8線譯碼器，其工作原理如下：當(dāng)一個(gè)選通端為高電平，另兩個(gè)選通端為低電平時(shí)，可將地址端的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。若外接一個(gè)反向器可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成32線譯碼器，若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)，74138還可以做數(shù)據(jù)分配器。4結(jié)束語與心得體會(huì)第一次連接好電路后，電路的顯示結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不太相同，不能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，即LED燈不能循環(huán)點(diǎn)亮，通過分別檢測發(fā)現(xiàn)，脈沖發(fā)生電路、譯碼電路、控制電路、顯示電路都沒有問題，但又不太確定J-K觸發(fā)器是否壞了，最后到實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過示波器檢測發(fā)現(xiàn)是J-K觸發(fā)器壞了，換完后電路能正常工作。數(shù)字邏輯是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生必修的

12、一門專業(yè)基礎(chǔ)課，我們進(jìn)行數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)是我們理論聯(lián)系實(shí)際的最好途徑，將書本上的知識(shí)利用到實(shí)際的分析解決問題中去，這樣使我們更加牢固的掌握分析與設(shè)計(jì)的基本知識(shí)與理論，更加熟悉的各種不同規(guī)模的邏輯器件，掌握邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)的基本方法，為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。通過為期一周的課程設(shè)計(jì)，基本完成了本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求：汽車正常運(yùn)行時(shí)指示燈全滅，汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮，車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)3個(gè)燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮，汽車臨時(shí)剎車時(shí)所有指示燈同時(shí)閃爍。從一開始接受課程設(shè)計(jì)任務(wù)，后著手建立設(shè)計(jì)框圖，再到圖書館和網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，確定電路圖到最終制作成型，每一步都必須認(rèn)真仔細(xì)。雖然開始并不是很成功，不能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，但在請(qǐng)教同學(xué)、小組討論和經(jīng)過多次檢修后，終于實(shí)現(xiàn)了課程設(shè)計(jì)任務(wù)的全部功能。本次課程設(shè)計(jì)汽車尾燈讓學(xué)生能更加深入的了解許多芯片的接法以及功能表，設(shè)計(jì)了脈沖電路，譯碼控制電路，雙J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三態(tài)電路，開關(guān)控制發(fā)光二極管等，將各個(gè)部分組成起來設(shè)計(jì)成為汽車尾燈控制電路。5實(shí)物展示6參考文獻(xiàn)1劉勇著數(shù)字電路電子工業(yè)出版社2屠其非 LED用于汽車尾燈的展望 光源與照明 20013張慶雙主編實(shí)用電子電路200例機(jī)械工業(yè)出版社