汽车尾灯设计报告--

1、一、总体概述1.1 设计意义随着社会的不断进步和科学技术，经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，汽车已经广泛的进入了人们的生活。而作为汽车电路重要的组成部分-汽车尾灯控制系统，人们对它的认识还存在许多的局限性，还有待我们继续对其进行研究和探讨。所以设计一套更好更合理的汽车尾灯系统，对汽车业的发展，对经济的发展有着深远的影响。1.2 设计目的通过本课程的设计，我们应该做到：（1）更好的巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型数字系统的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高学生电路设计和分析能力。（2）通过实践，在理论指导下有所创新，为后继专业课的学习和日后工程实践奠定基

2、础。1.2 设计要求汽车尾灯的控制电路由三个按键组成，分别对应左转，右转和刹车。汽车尾灯左右两侧各有三个指示灯（用发光二极管模拟），汽车正常远行时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。1.3 电路设计的思路和主要特点。 根据设计的要求，有如下图所示的设计思路：脉冲产生电路开关控制电路译码电路计数电路仪表盘电路显示电路显示驱动电路驱动电路和尾灯自检图1-3-1 设计思路方框图设计特点：（1）增加了新功能有应急显示，减速转弯显示，倒车显示。（2）将转弯灯，刹车灯，倒车灯分开了，且根据不同的功能选用了不同颜色的LE

3、D灯。这样不仅使电路更加简单，还更加符合实际情况。（3）还特别增加了尾灯的自检功能，即尾灯不能正常工作会在仪表盘的对应灯上显示出来，及时提醒驾驶员去更换尾灯。二、设计方案的选择2.1 方案一： 设计的总原理图如下图所示： 图2.1-1总电路图2.1.1总体概述。本设计主要以数字电路为主，通过简单的芯片（如74LS161、74LS373、555等）而巧妙的设计成一个智能化的汽车尾灯控制电路。该电路能实现现实生活中汽车尾灯控制的正常行驶、左转、右转、左转刹车、右转刹车、刹车、倒车、夜行等八种功能。本电路具有控制简单，能够实现转弯流水灯指向功能显示的优点，开创性的设计出简单的驾驶状态显示仪显示功能。

4、2.1.2设计要求。设计一个汽车尾灯控制电路，汽车尾部左右两侧各有3个指示灯和一个刹车灯(均用发光二极管模拟)，当在汽车正常运行时指示灯全灭，驾驶显示仪上绿灯一直在亮；在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮（R1R1R2R1R2R3全灭R1）时间间隔0.5S（采用一个2HZ的方波源），在驾驶仪上右转弯黄灯在闪亮；在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮（L1L1L2L1L2L3全灭L1）在驾驶仪上左转弯黄灯在闪亮；在临时刹车或者检测尾灯是否正常时，所有指示灯同时点亮（R1R2R3 L1L2L3点亮），在驾驶仪上中间的蓝灯在闪亮；在实现左转弯刹车和右转弯刹车时，相应的控制状态都会灯光显示；

5、当倒车时所有尾灯同时闪亮，在驾驶仪上下面的红灯在闪亮；当夜行车的时汽车尾灯两侧的最边的一个灯一直闪亮，并且驾驶仪上的照明蓝灯一直在亮。2.1.3设计功能及模块。 （1）功能表。 表2.1-2开关闭合汽车运行状态左转尾灯右转尾灯驾驶仪状态灯显示K1左转按L1L2L3顺序循环点亮灯灭左黄灯在亮 K2 右转 灯灭按R1R2R3顺序循环点亮右黄灯在亮 K1 K3 左转刹车按L1L2L3顺序循环点亮 全 亮左黄灯和中间蓝灯在亮 K2 K3 右转刹车全 亮按R1R2R3顺序循环点亮右黄灯和中间蓝灯在亮 K3 刹车 及检测全 亮全 亮中间蓝灯在亮 K4 倒车闪 亮闪 亮下面红灯在亮 K5夜行R3闪亮，其余灯

6、灭L3闪亮，其余灯灭仪盘照明蓝灯在亮 （2）主要模块表。脉冲产生电路（555）开关控制电路驾驶仪显示电路计数电路74LS161显示驱动电路74LS373LED显示电路 图2.1-3 电路原理方框图2.1.4各部分设计原理介绍。（1） 555脉冲产生电路（CLK）。电路图设计如下：图2.1-4 555脉冲产生电路A. 设计说明。由于汽车尾灯是的点亮是给人的不同的信息及该车将要发生的动作，所以汽车的尾灯在闪烁的时候不能超过一定的频率，但是频率也不能太小，所以我们在设计的时候是采用的555定时器设计的一个脉冲产生源，占空比约为50%，它产生的频率F约为2HZ。然后通过计数器就能控制汽车尾灯在循环点亮

7、的时候时间间隔约为0.5S，这样就能让人很清楚的明白该汽车的动作以采取相应的动作从而避免交通事故的发生。B. 设计公式计算。 高电平时间： 低电平时间： 占 空 比： C. 最后波形如图2.1-5所示：图2.1-5 脉冲波形高电平时间 =250.0ms低电平时间 =213.9ms 占 空 比 D=53.8%频 率 F=2.158Hz（2） 主电路设计原理。 主电路图如图2.1-6所示：图2.1-6主电路设计图A. 计数电路（74LS161）原理图如图2.1-7所示： 图2.1-7计数电路原理图 计数电路通过74LS161芯片进行计数。左转时汽车尾灯的左面3个灯按照L1L1L2L1L2L3全灭L

8、1顺序循环点亮，具体实现是通过左转开关控制计数器74161的ENT和ENP端开始计数，从而控制灯的点亮方式，计数范围为0000（全灭）0001（L1点亮）0010（L1L2点亮）0011（L1L2L3点亮）0100（异步清零）0000循环计数就实现了循环点亮的这个过程。由于记数脉冲是由555定时器产生的频率约为2HZ方波，所以循环点亮这个过程所需要的时间约为0.5S*4。右转与左转原理相同，汽车尾灯右面3个灯按照R1R1R2R1R2R3全灭R1顺序循环点亮，具体实现是通过右转开关通过控制计数器74161的ENT和ENP端开始计数，从而控制灯的点亮方式，计数范围为0000（全灭）0001（R1点

9、亮）0010（R1R2点亮）0011（R1R2R3点亮）0100（异步清零）0000循环计数就实现了循环点亮的这个过程。由于记数脉冲是由555定时器产生的频率约为2HZ方波，所以循环点亮这个过程所需要的时间也约为0.5S*4。B. 刹车电路。通过刹车开关控制电路。当刹车开关闭合时，电路提供一个高电平，通过与一个或门直接控制所有灯的点亮，从而达到刹车与检测灯好坏的功能。左转弯刹车和右转弯刹车的原理为转弯和刹车单独作用，互不影响，但是重叠作用的灯光效果可以满足要求，从而简化了电路。C. 倒车电路。通过倒车开关控制电路。当倒车开关闭合时，电路提供一个高电平与脉冲信号相与，然后再通过或门控制尾指向灯，

10、从而达到灯随着脉冲频率变化闪烁。D. 夜行电路。通过夜行开关控制电路。当夜行开光闭合时，电路提供一个高电平与倒车电路的控制脉冲相与，控制车两边最边上的一个灯，使其随着脉冲频率变化闪烁，从而达到夜行警告的目的，还可用于故障警示作用。E. 驱动电路。本设计驱动全部选用74LS373 作为简单的发光二极管驱动。具有简单布线，驱动数量多的优点。F. 驾驶仪显示电路。这个电路为创新设计，具有设计简单，显示效果清晰的优点。原理图如图2.1-8所示：图2.1-8仪表显示电路图各功能开关提供的高电平与脉冲信号相与形成受开关控制的脉冲使灯随着脉冲频率变化闪烁。上面为绿灯，指示电源接通；左转时，左边黄灯闪亮；右转

11、时，右边黄灯闪亮；刹车时，中间蓝灯闪亮；左转弯刹车时左黄灯和中间蓝灯一同闪亮；右转弯刹车时右黄灯和中间蓝灯一同闪亮；倒车时，下面红灯在闪亮，提示注意安全；夜行时，蓝灯打开，指示夜行状态和给仪盘照明的作用。2.1.5该方案的优缺点。 优点：此电路设计原理简单，构思巧妙，利用简单的器件实现较为复杂的控制，结构比较明晰。电路设计中有很多创新的地方，比如实现转弯流水灯指向功能显示，驾驶仪显示能够及时提醒驾驶员车的行驶状态，减少交通事故的发生率。 缺点：电路设计线路较为冗繁。 完善方向：此电路可以利用相关传感器进行开关控制，从而达到自行控制灯光的目的；在灯光段设计自检电路，随时监测线路的好坏，并及时反馈

12、给驾驶员；配以语音提示使功能更加完善。2.2 方案二：开关S1、S2、S3、S4、S5分别代表左转、右转、刹车、倒车、应急控制开关，当每一个开关单独闭合时，相应的单一功能指示灯会在高电平的驱动下发亮。通过与门、或门的组合实现多种功能同时指示。555方波信号由555芯片和电阻、电容实现脉宽可调的方波信号。当转弯显示需要以闪烁方式提醒时就将控制信号与555产生的方波信号相与即可实现闪烁。仪表显示模块是从相应的尾灯状态显示处引线回去驱动仪表显示的，同种功能的尾灯与仪表显示同时亮同时灭。电路自检模块，通过对电路正常工作与否的不同分析发现在LED灯和保护电阻间，若正常工作时电压应该比电路异常时的电压高很

13、多。是近似的高电平和低电平的区别，通过这个差别我们就可以实现电路的自检并在仪表显示部分由一个单独的LED指示相应的灯及前面电路工作正常与否。方波信号模式控制电路驱动显示电路尾灯状态显示S1S2S3 S4仪表显示驱动电路检测S5图2.2-1 原理方框图图2.2-2仿真电路图设计优点：该电路由单纯的与门、或门的组合实现汽车尾灯多种状态的显示，器件种类较少同时也很常见，另外设计了汽车仪表显示模块与汽车尾灯电路检测模块，是一个完整的汽车尾灯与仪表显示的方案。此方案结合实际用不同的车灯颜色和车灯位置相组合来体现不同车灯的各自指示作用。设计不足：由于电路都采用基本器件，从而使器件使用数量较多，电路结构看起

14、来复杂。车灯只采用不同颜色和位置行驶不同功能提示缺乏新意，可以采用不同颜色、位置和不同显示图形相结合的提示，这样提示效果会更好一些。电源2.3 方案三：电源刹车模块转向刹车模块应急模块转向模块控制模块发光二极管显示 图2.3-1 电路方框图 图2.3-2 电路原理图电路是由555电路产生单位脉冲控制灯的依次点亮，五个开关分别对应的是左转、右转、左刹车、应急和倒车五个功能。电路缺点：过于简单；尾灯跟实际有点不符合，可以将刹车、倒车还有应急都单独拿出来，给与不同的颜色尾灯显示不同功能。2.4 方案四（李燃）： 555电路产生脉冲开关控制电路译码电路74LS138计数电路74LS74显示电路各色LE

15、D灯尾灯控制电路各种门电路组成555电路产生高频信号倒车喇叭 图2.4-1 电路原理方框图 图2.4-2 仿真电路图工作原理简述：左、右转开关接通时，控制信号通过译码器与计数器产生的移位信号共同控制左、右转的三黄色尾灯循环点亮。当左右两开关同时接通时，控制信号通过译码器与555产生的脉冲共同控制两侧红色尾灯的闪亮。当刹车开关接通时，各种情况下的刹车控制信号通过门电路共同控制两侧红色尾灯的亮灭。当倒车开关接通时，直接驱动两侧红色尾灯和倒车喇叭。优点：（1） 增加了减速转弯、应急、倒车等显示功能和倒车喇叭。（2） 将左、右转弯开关和刹车开关通过一个3-8线译码器相连，这样对实现减速转弯，应急刹车来

16、说节约了器件，电路看起来条理更清晰。（3） 将转弯灯和刹车灯分开，这样更易于控制减速转弯时灯的显示，而且节省器件还更符合实际，看起来直观明了。不足：(1) 没有仪表盘显示和尾灯自检功能。(2) 倒车喇叭，声音太难听。(3) 倒车灯和刹车灯没有分开，不太符合实际。2.5 方案五： 电源 373驱动电路三进制计数器 K1 K2仪表、尾灯显示状态脉冲电路 K3 K4门电路 K5 K6图2.5-1 组成框图图2.5-2 仿真电路图电路简介：本设计比设计要求增加了应急、倒车、夜行示宽和仪表灯显示功能。控制开关状态经过74L373驱动成高低电平，当转弯开关接通时计数器有效（脉冲源接通555部分），实现轮流

17、点亮。其余倒车、刹车、应急灯状态是通过开关电平与与门、或门、脉冲的组合来实现控制的！仪表盘部分是根据想要的效果，经过门电路组合控制！（此部分实现简单）仪表盘显示状态：应急时全闪、左转时左灯闪、右转时右灯闪、刹车时底灯亮、倒车时底灯闪、夜行时中间灯亮。尾灯采取了两组灯：最后两个是刹车灯，是一组仅供刹车使用的灯。令一组灯（尾灯前排六个）融合了转弯灯、夜行灯、应急灯和倒车灯的功能（转弯时按左或右方向轮流点亮；夜行是最外两个灯亮；应急时最外两个灯闪；倒车时六个灯同时闪）。各种灯的使用开关都是独立的。所以第二组灯左转弯时也会出现右转弯，夜行时转弯不明显，倒车时不能转弯等种种车灯冲突问题；故取消的此方案！

18、26 方案选择与论证方案一线路较为冗繁，布局还可以改进，能进一步减少器件，还有十进制计数器的记忆功能没有解决，导致第二次计数时会从上次记忆处开始计数，使尾灯显示不够规律。但其转弯流水灯显示功能和仪表盘的引入比较好。方案二没有使用译码器，直接用开关取代控制电路，这样实现减速转弯的显示会使用较多的器件。还有转弯灯只使用了一个，不够美观，效果也没有三个灯循环显示好。但其将不同功能的显示用不同颜色的灯区分开了，这样更贴近现实，而且实现相同的功能更省器件，另外其尾灯的自检电路设计很有创意和实用。方案三灯没有分开，用转弯的六个灯显示所有的功能，元件用的较多，而且显示的效果不够好。虽然不够贴近实际，但是用最

19、少的灯显示所有的功能也非常不错， 省灯省电、低碳环保。方案四没有仪表盘显示和尾灯自检功能；还有倒车喇叭声音太难听，不实用；倒车灯和刹车灯没有分开，不太符合实际。但其布局较合理，器件选择恰当，是五个方案中实现相同功能下器件最省的。方案六中开关后面的驱动74LS373 用处不大，可以省去；十进制的记忆功能也没有解决。但其增加了仪表盘显示和夜行示宽显示，布局也相对不错。融合每个方案的优点，我们最终得出了一个最佳方案。该方案采用四方案的布局，二方案的尾灯自检功能，一、二、五方案的仪表盘显示，每个方案新增的减速转弯、应急、倒车等显示功能，加上二方案体现的低碳环保。三、电路原理框图555电路产生脉冲开关控

20、制电路译码电路74LS138计数电路74LS74显示电路各色LED灯组成尾灯控制电路各种门电路组成74LS373组成的驱动电路门电路组成仪表灯控制电路和尾灯自检电路仪表盘显示电路 图3-1 最终方案方框图原理简述：由555脉冲电路产生周期为600ms的脉冲信号，提供给74LS74组成的二位二进制加法计数器，由开关电路来控制74LS138组成的译码电路，由译码电路、计数电路和开关控制电路一起组成尾灯控制电路，从而控制尾灯的亮灭。尾灯通过驱动74LS373再经过门电路，组成仪表电路，实现尾灯的自检。四、单元电路推导及电路元器件参数计算41 时钟信号源（CLK）单元设计由于汽车尾灯的点亮是给人不同的

21、信息及该车将要发生的动作，所以汽车尾灯在闪烁的时候不能超过一定的频率，但是频率也不能太小，所以我们在设计的时候是采用的555定时器产生的一个脉冲，占空比约为50%，频率约为1.7HZ。所以尾灯在循环点亮的时候时间间隔约为0.6S，这样就能让人很清楚的明白该汽车的动作，从而避免交通事故的发生。图4.1-1 555引脚图图4.1-2 555脉冲原理图工作原理简述：555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2,6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路也不需要外加触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端（脚7）放电，使电路产生振荡。电容C在1/3Vcc和2/

22、3Vcc之间充电和放电。参数计算：周期T=Tph + Tpl=613ms高电平时间：Tph=0.7（R1+R2）C=312ms低电平时间： Tpl=0.7R2 C=301ms占 空 比： D= Tph = R1+R2 =0.51 Tph+Tph R1+2R2 42 74 LS138译码器译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号或另外一个代码，因此，译码是编码的反操作。二进制译码器的输入是一组二进制代码，输出时一组与输入代码一一对应的高、低电平信号。图4.2-1 74LS138引脚图表4.2-2 74LS138的功能表输入输出S1S2+S3A2A1A0Y0Y1Y2Y3

23、Y4Y5Y6Y70××××11111111×1×××1111111110000011111111000110111111100101101111110011111011111010011110111101011111101110110111111011011111111110图4.2-3 74LS138的部分电路图工作原理简述：74LS138是一种3线8线译码器， 设有三个使能输入端，当S3与S2均为0，且S1为1时，译码器处于工作状态，输出低电平。当译码器被禁止时，输出高电平。三个输入端A0A1A2共有8种状态组

24、合（000-111），可译出8个输出信号Y0-Y7。在本设计中三个输入端分别接三个开关，开关状态的变化通过译码器译出，然后和门电路组成尾灯控制电路，实现对尾灯的控制。43 74LS74构成的二位二进制异步计数器计数器主要由边沿触发器组成。各种类型的触发器虽然结构不同，但都有一个共同的基本特性，即都有两个稳定状态，在外来触发信号作用下，电路可以从一个稳定状态转换到另一个稳定状态；在没有触发信号时，电路保持原来稳定状态不变。计数器电路正是利用了触发器的这一特性。因此，用触发器可以构成各种形式的计数器。本设计采用D触发器构成二位二进制计数器。图4.3-1 74LS74引脚图图4.3-2 74LS74

25、功能表图4.3-3 74LS74的部分电路图工作原理简述：一个D触发器可实现一位二进制的存储，因此采用2个D触发器实现二位寄存器。连接时将每只D触发器接成T触发器，再由低位触发器的Q端和高一位的CP端相连接，即构成设计所需的计数器。计数器工作时，两个输出端口循环输出00 01 10 11，将其通过门电路就得到了左右转弯时尾灯循环点亮的信号。4.4 74 LS373驱动器 373为三态输出的8D透明锁存器，当三态允许控制端 OE 为低电平时,O0O7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE 为高电平时，O0O7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存

26、允许端 LE为高电平时，O随数据D而变。当LE为低电平时，O被锁存在已建立的数据电平。图4.4-1 74LS373引脚图图4.4-2 74LS373的部分电路图工作原理简述：在做尾灯自检电路时，电阻两端的电压比较小，通过门电路后输出为低电平，无法实现自检，所以用373来做驱动，增大电压。五、总体电路图与电路工作原理说明。 图5-1 总体电路图总电路原理：汽车尾部左右两侧各有5个指示灯（3个黄色的，1个白色的，1个红色的led灯）中间还有一个高位刹车灯(红色的led灯)，用作汽车行驶状态的方向指示，另外还有4个仪表盘指示灯，该灯不仅能给驾驶员提供尾灯显示信息，还能显示出各尾灯是否正常工作。该系统

27、由四个电键S0 S1 S2 S3控制，分别对应着左转、右转、刹车、倒车。当S3 S2 S1 S0=0000时，通过74LS138译码后为“11111110”不做任何处理，尾灯和仪表灯全灭，汽车处于正常行驶。当S3 S2 S1 S0=0001时，汽车左转，左面三个黄色的尾灯按照L1L1L2L1L2L3全灭L1顺序循环点亮。具体实现是通过74LS138对“001”译码为“11111101”然后通过一个与非门和一个或门，使74LS74的复位端为高电平，开始计数，计数循环输出00 01 10 11 00将其加到一个与门和一个或门就可以得到控制转弯灯的信号000 001 011 111 000。当S3

28、S2 S1 S0=0010时，汽车右转，右面三个黄色的尾灯按照L1L1L2L1L2L3全灭L1顺序循环点亮。具体实现过程同左转。当S3 S2 S1 S0=0011时，汽车处于应急状态，两个红色的尾灯同时闪亮。具体实现是74LS138对“011”译码为“11110111”，该低电平信号通过一个与非门，然后和555脉冲信号通过与门共同控制尾灯的闪烁。当S3 S2 S1 S0=0100时，汽车刹车，三个红色的尾灯全亮。具体实现是74LS138对“011”译码为“11101111”，该低电平信号通过二个与非门，分别控制高位刹车灯和左右两侧的刹车灯。当S3 S2 S1 S0=0101或0110时，汽车减

29、速左或右转，左或右侧的三个黄色尾灯循环点亮，三个红色的刹车灯一直亮。具体实现同单独左或右转和刹车。当 S3 S2 S1 S0=1000时，汽车倒车，两侧的白色尾灯一直亮。具体实现是开关接通5V电压，直接使灯亮。由于该开关没有接译码器，所以其控制的倒车灯和前面三个开关的控制互不影响。所有开关被接通时，仪表板的灯都会相应的被点亮，且当尾灯坏掉时，对应的仪表灯会熄灭，以此提示驾驶员及时更换尾灯，避免造成交通意外。具体实现是在灯和保护电阻之间引出电平，通过驱动器74LS373，其输出通过与门再接仪表盘显示灯。 表5-2 汽车尾灯控制电路的状态表开关控制S3 S2 S1 S0汽车运行状态左侧尾灯右侧尾灯

30、高位刹车灯仪表盘灯（有提示尾灯运行状况功能，即对应尾灯坏了，该仪表灯由亮变灭。）0 0 0 0正常运行全不亮全不亮不亮不亮0 0 0 1左转弯3黄灯循环点亮全不亮不亮左侧黄灯闪亮 0 0 1 0右转弯全不亮3黄灯循环点亮不亮右侧黄灯闪亮 0 0 1 1应急状态红灯闪亮红灯闪亮不亮红灯闪亮0 1 0 0刹车红灯亮红灯亮亮红灯亮 0 1 0 1减速左转3黄灯循环点亮，红灯亮红灯亮亮对应灯亮0 1 1 0减速右转红灯亮3黄灯循环点亮，红灯亮亮对应灯亮0 1 1 1应急状态时刹车红灯闪亮红灯闪亮亮对应灯亮1 0 0 0倒车白灯亮白灯亮不亮白灯亮1 倒车与其它组合对应灯亮对应灯亮对应灯亮对应灯亮六、元器

31、件与实验设备清单 表6-1 元器件清单表序号名称（器件/设备）型号与规格数量13-8译码器74LS13812D触发器74LS7413555定时器NE55514与非门74LS0035非门74LS0436或门74LS3227定值电阻100欧111.5欧、43K欧各18与门74HC0849电解电容10F、0.01F各110开关三闸411导线若干12LED灯驱动电压2v1613实验箱214示波器115万用表1七、电路的仿真运行及组装、调试7.1 电路的仿真运行本设计采用了Proteus软件进行仿真，原因：proteus软件蕴含了丰富的模拟器件和仪器，能够完成模拟电子、数字电子、单片机及嵌入式等实验的内

32、容，支持电工、电子的模拟仿真，功能强大，仿真效果与现实非常接近。（1）仿真总电路：图7.1-1仿真总电路（2）脉冲电路及其波形：图7.1-2脉冲电路及其产生波形（3）左转灯显示：图7.1-3左转灯显示 （4）右转灯显示：图7.1-4右转灯显示（5）应急情况：图7.1-5应急灯显示（6）刹车灯显示：图7.1-6刹车灯显示（7）倒车过程加刹车显示： 图7.1-7倒车过程刹车显示（8）倒车左转时刹车情况： 图7.1-8倒车左转刹车显示（9）尾灯设计自检电路当左/右转弯灯有断路不亮时，仪表盘左/右灯不再有闪烁；当倒车灯有断路不亮时，仪表盘中间等会始终不亮；当倒车灯有断路不亮时，仪表盘底灯不再闪烁；当夜

33、行灯有断路不亮时，仪表盘前灯不再闪烁。总的来说，仪表盘对应的功能显示灯亮能够检查到尾灯是否有异常。7.2 组装与调试（一）电路的组装a.根据电路图与实验箱的布局，按模块在试验箱上布置好芯片。b.单独检查每一块芯片，导线及其他元件经检查后放到待用元件区。c.为了方便检查，选取适当长和不同颜色的导线，将元件逐个接进模块中，并在重要的导线上注明。d.因为左转和右转的连线是几乎一样的，先连好一边，在引到令一边。e.两个实验箱的地线必须连接在一起，形成共地。（二）电路的调试调试是指系统的调整、改进与测试。测试时在电路组装后对电路的参数与工作状态进行测量，调整则是在测试的基础上对电路的某参数进行修正，使满

34、足设计要求。（1）调试方法：采用边安装边调试的方法。把复杂的电路按原理框图上的功能分成单元进行和安装和调试，在单元调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围，最后完成整机调试。（2）调试步骤、技巧：a、通电前检查，首先根据原理电路图认真检查电路接线是否正确，包括错线、少线、多线和短路。而且要尽可能直接测量元器件引脚，因为引脚处接触不良较多。b、通电观察，在电路安装没有错误的情况下接通电源，闭上开关，先观察电路是否有异常，然后按要求测量各元器件的引脚的测量参数。以保证元件正常工作。c、单元电路调试，用前级的输出信号或自身的信号测试单元的各种指标是否符合设计要求。d、整机联调，将各个单元电路调好后连在一

35、起，观察和测量，把测量的结果与设计的指标逐一对比，找出问题及解决方法，然后对电路及其参数进行修正，直到整个电路的性能符合设计要求为止。八、测试结果分析8.1 测试数据表格和效果展示照片表8.1-1 控制信号及灯、电阻电压数据表信号灯及仪表灯空载时控制信号电压（）接灯后 控制信号电压（）尾灯两端 电压（）尾灯电阻两端电压（）检测信号驱动前电压（V）检测信号驱动后电压（V）仪表显示灯两端电压（V）仪表处电阻两端电压（V）左转灯（黄色）4.063.052.001.050.992.941.961.88右转灯（黄色）4.103.041.981.060.952.931.951.88倒车灯（白色）4.924

36、.552.881.671.6723.043.060.99刹车灯（红色）3.952.951.941.020.843.041.972.34应急灯（红色）3.302.591.840.750.823.011.952.30表8.1-2 555方波数据表T1(ms)T2(ms)T(ms)VH(V)VL(V)3102906004520 图8.1-3 555方波数据图8.2 数据及结果分析8.2.1控制信号及灯、电阻电压分析由于在最初理论计算是没有考虑到控制信号经过一系列芯片后电压大小会相应减小，也没考虑到带上信号指示灯负载后控制信号电压也会相应受影响（电压减小）。我们最初按5v的控制信号电压进行对LED灯的

37、限流保护设计，限流电阻R=(5-2)v/10mA=300欧，但实际接上理论电阻后LED灯亮度不够，好在电阻选值是过大，若过小则有可能烧毁LED。后来我们估算了一下把电阻改为了100欧，LED灯亮度就很好了。由于LED灯不同灯的导通电压会有一点小小的差别，但差别都很小，考虑到实际与驱动等因素，我们买的LED导通电压一般都在2V左右。控制信号在空载和接上负载后电压发生较大变化，空载时控制块分电压较小，电阻相对很小，后面接了负载后电阻相对变大了，分压随之变大。但是由于倒车控制信号是直接从电源开关后引到后面信号灯的未经过芯片作用，因而其控制信号空载电压较高很接近5V，接负载后分压也很小（主要是导线和电

38、源分压）。这里的保护电阻我们就按理论计算值300欧来进行保护的。应急灯的控制信号电压较小，由于它是与脉冲经与门后的脉冲控制信号，在不停的变化，在用电压表测量是可能不太准确，导致控制信号电压比其它稍小点。8.2.2 555方波数据分析 理论计算值：T1 =0.7*（R1 + R2 ）* C； T2 =0.7 R2 C；R1=1.5K，R2=42K，C=10F；T1=304.5(ms)，T2=294（ms），T= T1 + T2 =598（ms），周期理论计算值和实际出入很小，已经很完美了。输出的高低电平也符合理论值。九、遇到的问题及解决9.1 遇到的问题a.由于在最初理论计算是没有考虑到控制信号

39、经过一系列芯片后电压大小会相应减小，也没考虑到带上信号指示灯负载后控制信号电压也会相应受影响（电压减小）。我们最初按5v的控制信号电压进行对LED灯的限流保护设计，限流电阻R=(5-2)v/10mA=300欧，但实际接上理论电阻后LED灯亮度不够。b.由于我设计电路模块较多，且是分模块大家分工搭建的电路最后组合的，经常在连线上出现混乱，自己都记不清哪根线是什么了。c.在自检这个模块，我们LED灯的限制，由于LED灯导通电压在2V左右，在检测处采样得到的正常工作电压只有1V左右，在74ls08等芯片中被认为是低电平，与出现故障时的低电平等同，无法区别实现自检。9.2 问题的解决a.针对第一个问题

40、，我们在搭建好的电路上对控制信号的控制电压进行了测量，分析。发现我们在理论计算时忽略了芯片的电阻分压和负载的作用，导致实际电压比我理论上想的电压要低很多。后来我们在实际测量的基础上进行了重新计算，将电阻的电阻值减小到R=100欧。最后LED的亮度就好多了。b.针对第二个问题，我们考虑到连线、模块较多，我们就对各个模块和最终的模块与模块间要连的线用标签进行了命名、贴标签。方便了以后的连电路和修改。c. 针对第三个问题我们考虑了很多方法。首先我们考虑了加驱动将控制信号的3V多的电压驱动的更高一些，尽可能接近理论值的5V左右，可是电压只有微小的提高，还是达不到我们想要的芯片能够识别的高电平。后来我们又考虑到这里不是接负载后控制信号电压不足导致无法检测嘛，我们就用灌电流的方式来驱动LED，解决指示灯这块负载对前级控制信号的影响，可是当我们用灌电流后又发现，检测端的电压又被LED等的导通电压给钳位为了2V多，在芯片那里有刚好是默认的高电平，这和出现故障是检测点的高电平相一致无法区别是否故障了。最终我们在第一种拉电流