汽车尾灯课程设计

1、综述 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实 践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节 当今社会生活节奏快，交通拥挤，导致交通事故频繁发生，其中汽车追尾 事件在交通事故中所占比重较大，追尾时间的产生主要是由于司机的疏忽以及 无法把握前方车辆的运行的状况而导致的；而汽车尾灯控制电路的产生，恰 好有利于缓解这一状况，通过对尾灯的控制，体现汽车在公路的上的行驶状 态，即汽车正常行驶时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯右循环点亮左 转弯时左侧三个指示灯按左循环循序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。 通过这一特点来提示后方车辆本车的行驶情况，有利于减少汽车追尾事

2、件的发 生，是一个值得普及的设计，而与此同时在此设计的基础上还可实现电路的拓 展，例如加上被劫持报警装置等实用设备。 汽车尾灯控制电路如果在汽车领域广泛应用将有利于减少交通事故的发 生。 1总体逻辑结构 1.1汽车尾灯运行状态尖系 根据课程设计任务书要求，分析汽车运行状态与尾灯矢系可得如下尖系 表（表）。其中J1J2代表控制开尖。 表1-1汽车尾灯与汽车运行矢系表 J2 J1运行状态左尾灯右尾灯 0 0 正常行驶 灭 灭 0 1 右转弯 灭 右尾灯循环闪烁 1 0 左转弯 左尾灯循环闪烁 灭 1 1 紧急刹车 所有灯同时闪烁 所有灯同时闪烁 1 -2汽车尾灯电路的逻辑电路尖系按照以上汽车的运行

3、状态与尾灯尖系分析总 结，写出汽车尾灯正常行驶，左转弯，右转弯，紧急刹车时的二进制代码， 以实现汽车正常行驶时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯右循环点亮； 左转弯时左侧三个指示灯按左循环循序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪 烁的任务要求。其矢系如下表（表2 ）。 表1 - 2汽车尾灯电路的逻辑尖系表 开矢 控制 二进制代码 左 尾 灯 右 尾 灯 J2 J1 Q1 Q0 D4 D5 D6 D1 D2 D3 0 0 X X 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0

4、 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 X X CLK CLK CLK CLK CLK CLK 1-3总体方案框图 根据课程设计任务书要求，以及汽车尾灯逻辑矢系的分析，得出设计该 电路大体需要开矢控制电路、驱动显示电路、译码电路、时钟 脉冲信号产生电 路、三进制计数电路以组成汽车尾灯控制电路，其中驱动显示电路和译码电路 共同构成了尾灯电路。其控制尖系如下图（图1 ）。 幵矢控 制电路 时钟脉冲信 号发生器 三进制 计数器 2单元电路设计21三进制单元电路的设计 2.1.1 74160N的基本介绍 下图和下表分别为74160N的逻辑电

5、路图和功能表。 U4 o A O B O C O D 14 15 91 -LOAD CLR CLK 7416 ON 图2-1 74160N逻辑电路引脚图 表2-1 74160N的逻辑功能表 CLK RCD LOAD EP ET 工作状态 X 0 X X X 置零 t 1 0 X X 预置零 X 1 1 0 1 保持 X 1 1 X 0 保持（但c=0） f 1 1 1 1 计数 2.1.2利用74160N设计三进制计数器 将同步十进制计数器74160接成同步三进制计数器（如图2-2 ），该 电路是采用异步置零法接成的三进制计数器，当计数器成QdQcQbQa=001 状1态时，担任译码器的门G输

6、出低电平信号给RCO端，将计数器置零， 回到0000状态。 7EoNRP C15O -LOAD CLR U2A 7403N* CLK 74160N* 图2-2三进制电路图 2. 2时钟电路设计 我的设计采用的是由555定时器接成的多谐振荡器，所采用的周期 T=0 5S,f=2Hz,其占空比q=60% 电路设计如图2-3，运用公式如卜 T1 5 2 (2-1) T2R2C In 2 T TiT 2(Ri2R2* T (Ri2R2)Cln 2 VDD T 1 Ri R2 T Ri2R2 (2-2) (2-3) (2-4) (2-5) C1 1OnF VDD R1 14.43 Ohm vcc RST

7、OUT 4 DIS 4 R2 THR 28.86 MOhm TRI CON GND 12V 8 C2 10nF 555 VIRTUAL 、R3 X100 Ohm 2-3时钟电足各图 2.3尾灯电路的设计 2.3.1 74138译码器的基本介绍 下图为3位二进制138译码器，输入的三位二进制代码共有8种状态，译 码器将每个输入代码成对应的一根输出线上的高、低电平信号。例如当输入 ABC=OOO时，A、B、C为0V，对应取非均为3V 这时Y0输出高电平 (3.7 )，其他输出端均为低电平(0.7V)，于是将输入的000代码译成了 Y0端的高电平信号。 U1 二23456 74LS 138N* 图2

8、-4 138译码器引脚图 2.3.2汽车尾灯电路 采用发光二极管非门、与非门、电阻丝、138译码器接成汽车尾 灯电路如图2-5所示，其中138译码器输入端接三进制计数器，输出端接显示 电路，构成了译码电路，而由发光二极管、电阻丝、与非门、非么构成了显 示驱动电路。在与非门的一端接译码电路，另一端接开 尖控制电路。 R1 vcc R2 R3 R4 R5 .OOhm I.OOhm .OOhm .OOhm 5%1 .OOh VCC R6 %1.0Ohm 55%v LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 LED6 U1A U1B fWfeN 7405N U2A U2B U1C U1D U1E

9、 U1F 7405N 7405N 4 7405N 7405N U2C U2D 7400N 7川 ( U3D 7400N U3C 7400N J 开矢控 制电路 6 7400N7400N 2 3 當 6 进制 数器 2.4开尖控制电路的设计 根据设计需求在开矢控制电路中当J3断开时，J1J2通过二进制转换 可控制汽车在左右转弯时尾灯的闪烁情况，当汽车紧急刹车时根据要求尾灯需 全部闪烁故尾灯需要由J1J2及时钟脉冲共同控制，此时J1J2J3全部闭合， J3闭合时时钟脉冲系统参与控制。其中G=J1 J2+J2J1 ； A=(JVJ2,+JVJ2+J1J2,)+CLK可列写出真值表(表 2-2) 表2

10、-2开尖控制电路真值表 J1 J2 C L K G A 0 0 X 0 1 0 1 X 1 1 1 0 X 1 1 1 1 C L K 0 CLK 根据真值表选取开矢、与非门非门等电子元件器件设计图2-6的 电路 U3A J1 uia Key = Space -进制 计数器 U6A 740CN* 7400N* U4A 7400N* 7405N* J2 U2A Key = Space 740职 3总体电路图 U7A 7410N，7400N* Key = Space 时钟 脉冲 图2-6开尖控制电路图 R6 VC c. R2 R3 R4 R5 VCC 1 .OOhm_15.%OOhm_15.%OO

11、hm_15.%OOhm_15. %OOhm 15.%OOh U3A 21 U8ASPST ry孰24亠_ 7400N U10A LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 LED U1AU1BU1C U1D U1E U1F 7405N 7405N 7405N 7405N 7405N7405,1 722 鸣OOhm 5%1 J3 SPST V1 12 V 36 7410N7400N 12V VDD R7 -450938MOhm A1 U5 VCC 15 14 U4 c Y3 1O 10 G1八0 GG22AB yy 1-|4 QQ 1 Qd 25 32 R8 36.0 RSTOU 35 D

12、IS THRmT RICON 74LS138N OeEnN Tp %lrAD o1 5 9 20 33 GND CLK 74160N 18 U6A R9 555 VIRTUAL 7403N C1 10nF 34 100 Ohm 图3总体电路 C2 I On 结论 本设计主要通过模块化思想，逐步实现设计所需达到的功能要 求：时钟脉冲电路系统是产生连续脉冲以达到对三进制计数器、开矢 控制电 路的间接控制实现任务要求，是整个电路的核心部分。通过实 验室调试对其 选取适当参数使系统稳定，以达到系统需求。 显示驱动电路和译码电路共同组成了尾灯电路，显示译码电路是 利用 138译码器的逻辑功能实现的，显示

13、驱动电路则是由发光二极管、电阻丝、 非门、与非门、非门等基本器件组成。 由74160构成的三进制计数器产生的代码由译码电路传至驱动显示电 路，以及时钟脉冲原、基本逻辑器件构成的幵尖控制电路，共同控制控制 汽车尾灯。 本设计采用的电子元件大多成本低廉，组成的电路有较好的稳定 性易于广泛应用于实际生产中，同时电路具有良好的可拓展性，即在此电路 的基础上能够以模块化的方式添加其他电路系统以达到更好的使用效果，同 时模块化的设计方式更易于系统升级、更新和修复。 同时本系统也存在一定的不足，在汽车尾灯开尖控制系统中采取 的是开尖和基本逻辑门电路，采用上述元件成本固然低廉但是逻辑矢系复 杂，易产生纟出漏，鉴于此应采取更为先进的逻辑电路板代替本 设计采用的控制开矢系统。 学生：学 号：日