汽车尾灯课程设计

1、目录设计课题任务和要求 2总体方案选选择的论论证 2单元电路的的设计 4总体电路图图、功能能单元电电路图 66组装与调试试 9所设计电路路的特点点以及改改进意见见 111所用元器件件的编号号列表 111参考文献 111收获、体会会和建议议 122附录 122一、设计课课题任务务和要求求本课题设计计一个汽汽车LED尾灯的的控制器器电路。该该电路由由四个电电键控制制，分别别对应着着左转、右右转、刹刹车和检检查功能能。当接通左转转或右转转电键时时，左侧侧或右侧侧的3个汽车车尾灯按按照左循循环或右右循环的的顺序依依次点亮亮。当接通刹车车电键时时，汽车车所有的的尾灯点点亮。当接通检查查电键时时，汽车车所

2、有的的尾灯同同时闪烁烁（0.551S/次）。二、总体方方案选择择的论证证为了区分汽汽车尾灯灯的4种不同同的显示示模式，我们设置4个状态控制变量。假定用开关K1、K2、K3、K4进行显示模式控制，可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，如下表1所示。开关控制汽车状态左尾灯D11、D2、D3右尾灯D44、D5、D6K1K2K3K40111左转弯按D3、DD2、D1顺序循循环点亮亮熄灭1011右转弯熄灭按D4、DD5、D6顺序序循环点点亮1101刹车同时点亮同时点亮1110检查同时闪烁同时闪烁表1 汽汽车尾灯灯和汽车车运行状状态 在汽车左左右转弯弯行驶时时由于33 个指示示灯被循循环顺序序点亮，

3、所所以可用用一个三三进制计计数器的的状态控控制译码码器电路路顺序输输出高电电平，按按要求顺顺序点亮亮3个指示示灯。设设三进制制计数器器的状态态用Q11和Q0表示示，可得得出描述述指示灯灯D1、D2、D3、D4、D5、D6与开开关控制制变量KK1、K0，计计数器的的状态QQ1、Q0以及及时钟脉脉冲CPP之间关关系的功功能表如如表2所示（表表中指示示灯的状状态“1”表示点点亮，“0”表示熄熄灭）。开关计数器状态态汽车尾灯状状态K1K2K3K4Q1Q0D1D2D3D4D5D60 1 11 110000100001010000101000001 0 11 11000001000100001010000

4、0011101-1111111110-CPCPCPCPCPCP表2 汽汽车尾灯灯控制器器功能表表根据以上设设计分析析与功能能描述，可可以得出出汽车尾尾灯控制制器的结结构框图图，如图图1所示。图1 汽汽车尾灯灯控制器器的结构构框图三、单元电电路的设设计3.1 秒秒脉冲电电路的设设计由555定定时器构构成的多多谐振荡荡器。由于5555定时时器内部部的比较较器灵敏敏度高，输输出驱动动电流大大，功能能灵活，而而且采用用差分电电路形式式，它的的振荡频频率受电电源电压压和温度度的影响响很小。所所以由5555定定时器构构成的多多谐振荡荡器的振振荡频率率稳定，不不易受干干扰。根据多谐振振荡器周周期表达达式，可

5、可取、,可使TS。3.2 三三进制计计数器电电路的设设计三进制计数数器的状状态表如如下表所示示。 三进制计计数器的的状态表表现态次态Q1Q0Q1Q0000101101000 上表状状态所对对应的驱驱动方程程为： 由由D触发器器构成的的三进制制计数器器：两个D触发器器可由一一片双DD触发器器74LSS74芯片片实现，以以及744LS000与非门门和744LS044非门来来实现此此电路。3.3开关关控制电电路的设设计设译码器与与显示驱驱动电路路的使能能控制信信号为GG1和F，G1与译码码器744LS1138的的使能输输入端GG1相连连接，FF与显示示驱动电电路中与与非门的的一个输输入端相相连接。由

6、由总体逻逻辑功能能可知，G1和F与开关控制变量，K1、K2以及时钟脉冲CP之间的关系如表3所示。开关控制时钟脉冲使能信号控控制端电路工作状状态K1K2K3K4CPCG1F0111-011汽车左转弯弯行驶（此此时译码码器在计计数器控控制下工工作，显显示驱动动电路中中的与非非门输出出取决于于译码器器输出，左左侧尾灯灯D1、D2、D3在译码码器输出出作用下下顺序循循环点亮亮）1011-111汽车右转弯弯行驶（此此时译码码器在计计数器控控制下工工作，显显示驱动动电路中中的与非非门输出出取决于于译码器器输出，右右侧尾灯灯D4、D5、D6在译码码器输出出作用下下顺序循循环点亮亮）1101-00汽车刹车（此

7、此时译码码器不工工作，译译码器输输出全部部为高，显显示驱动动电路中中的与非非门输出出均为高高，反相相器输出出均为低低，尾灯灯全部点点亮）1110CP-0CP汽车检查（此此时译码码器不工工作，译译码器输输出全部部为高，时时钟脉冲冲cp通过过显示驱驱动电路路中的与与非门作作用到反反相器输输出端，使使左右两两侧的指指示灯在在时钟脉脉冲cpp作用下同同时闪烁烁）表3 使使能控制制信号与与开关控控制变量量、时钟钟脉冲的的关系3.4译码码及显示示驱动电电路设计计译码与显示示驱动电电路的功功能是：在开关关控制电电路输出出和三进进制计数数器状态态的作用用下，提提供6个尾灯灯控制信信号，当当译码驱驱动电路路输出

8、的的控制信信号为低低电平时时，相应应指示灯灯点亮。因因此，译译码与显显示驱动动电路可可用744LS1138、6个与非非门和66个反相相器构成成。图中中，译码码器744LS1138的的输入端端C、B、A分别接接C、Q1、Q0。当当图中GG1=F=1、C=0时，对对于计数数器状态态Q1QQ0为00、01、10，译译码器输输出依次次为0，使得得与指示示灯D3、D2、D1对应的反反相器输输出依次次为低电电平，从从而使指指示灯DD3、D2、D1依次顺顺序点亮亮，示意意汽车左左转弯；当图中中G1=F=1、C=1时，对对于计数数器状态态Q1QQ0为00、01、10，译译码器输输出依次次为0，使得得与指示示灯

9、D44、D5、D6对应应的反相相器输出出依次为为低电平平，从而而使指示示灯D44、D5、D6依次次顺序点点亮，示示意汽车车右转弯；当图中中G1=0，F=11时，译译码器输输出为全全1，使所所有指示示灯对应应的反相相器输出出全部为为高电平平，指示示灯全部部熄灭；当图中中G1=0，F=ccp时，所所有指示示灯随ccp的频频率闪烁烁。实现现了4种不同同模式下下的尾灯灯状态显显示。四、总体电电路图、功功能单元元电路图图4.1 电电路仿真真总电路路图4.2 各各功能单单元图4.2.11 秒脉冲冲电路 4.2.22 三进制制计数器器电路4.2.33 开关控控制电路路4.2.44 译码及及显示驱驱动电路路五

10、、组装与与调试 电电子电路路的组装装与调试试在电子子设计技技术中占占有重要要位置。它它是对理理论设计计进行检检验、修修改和完完善的过过程，任任何一个个新产品品往往都都是在安安装、调调试并反反复改多多次方能能最终完完成。 电子电电路的组组装 组组装电路路通常采采用焊接接和在面面包板上上插接两两种方法法，无论论采用哪哪种方法法均应注注意以下下几方面面。所有元器件件在组装装前应尽尽可能全全部测试试一遍，以以保证所所用元器器件均合合格。所有集成电电路的组组装方向向要保持持一致，以以便于正正确布线线和查线线。组装分立元元件时应应使其标标志朝上上或朝向向易于观观察的方方向，以以便于查查找和更更换。对对于有

11、极极性的元元件，例例如电解解电容器器、晶体体二极管管等，组组装时一一定要特特别注意意，切匆匆搞错。为了便于查查线，可可根据连连接线的的不同作作用选择择不同颜颜色的导导线。一一般习惯惯是正电电源用红红色线、负负电源用用蓝色线线、地线线用黑色色线、信信号线用用黄色线线等。连线尽量做做到横平平竖直。连连线不允允许跨接接在集成成电路上上，必须须从其周周围通过过。同时时应尽可可能做到到连线不不互相重重叠、不不从元器器件上方方通过。为使电路能能够正常常工作与与调测，所所有地线线必须连连接在一一起，形形成一个个公共参参考点。 正正确的组组装方法法和合理理的布局局，不仅仅可使电电路整齐齐美观、工工作可靠靠，而

12、且且便于检检查、调调试和排排除故障障。如果果能在组组装前先先拟订出出组装草草图，则则可获得得事半功功倍之效效果，使使组装既既快又好好。 电子电电路的调调试 调调试是指指系统的的调整、改改进与测测试。测测试是在在电路组组装后对对电路的的参数与与工作状状态进行行测量，调调整则是是在测试试的基础础上对电电路的某某些参数数进行修修正，使使满足设设计要求求。在进行调试试前应拟拟订出测测试项目目、测试试步骤、调调试方法法和所用用仪器等等，做到到心中有有数，保保证调试试工作圆圆满完成成。（1）调试试方法 调调试方法法原则有有两种。第第一种是是边安装装边调试试的方法法。它是是把复杂杂的电路路按原理理框图上上的

13、功能能分成单单元进行行安装和和调试，在在单元调调试的基基础上逐逐步扩大大安装和和调试的的范围，最最后完成成整机调调试。这这种方法法一般适适用于新新设计的的电路。第二种方法法是在整整个电路路全部焊焊接完毕毕后，实实行一次次性调试试。这种种方法一一般适用用定型产产品和需需要相互互配合才才能运行行的产品品。（2）调试试步骤通电前检查查 电电路安装装完毕后后, 不要要急于通通电，首首先要根根据原理理电路认认真检查查电路接接线是否否正确，包包括错线线（连线线一端正正确、另另一端错错误），少少线（安安装时漏漏掉的线线），多多线（连连线的两两端在电电路图上上都是不不存在的的）和短短路（特特别是间间距很小小的

14、引脚脚及焊点点间），并并且还要要检查每每个元件件引脚的的使用端端数是否否与图纸纸相符。查查线时最最好用指指针式万万用表“1”档, 或用用数字万万用表“”档的蜂蜂鸣器来来测量，而而且要尽尽可能直直接测量量元器件件引脚，这这样同时时可以发发现接触触不良的的地方。通电观察 在在电路安安装没有有错误的的情况下下接通电电源（先先关断电电源开关关，待接接通电源源连线之之后再打打开电路路的电源源开关）。但但接通电电源后不不要急于于测量，首首先要充充分调动动眼、耳耳、鼻、手手观察整整个电路路有无异异常现象象，包括括有无冒冒烟，是是否有异异常气味味，是否否有异声声，手摸摸器件是是否发烫烫，电源源是否有有短路和和

15、开路现现象等。如如果出现现异常，应应该立即即关掉电电源，故故障排除除后方可可重新通通电。然然后再按按要求测测量各元元器件引引脚电源源的电压压，而不不只是测测量各路路总电源源电压，以以保证元元器件正正常工作作。单元电路调调试 在在调试单单元电路路时应明明确本部部分的调调试要求求。调试试顺序按按信号流流向进行行，这样样可以把把前面调调试好的的输出信信号作为为后一级级的输入入信号。单元调试包包括静态态和动态态调试。静静态调试试一般是是指在没没有外加加信号的的条件下下测试电电路各点点的电位位，特别别是有源源器件的的静态工工作点。通通过它可可以及时时发现已已经损坏坏和处于于临界状状态的元元器件。动动态调

16、试试是用前前级的输输出信号号或自身身的信号号测试单单元的各各种指标标是否符符合设计计要求，包包括信号号幅值、波波形形状状、相位位关系、放放大倍数数和频率率等。对对于信号号产生电电路一般般只看动动态指标标。把静静态和动动态测试试的结果果与设计计的指标标加以比比较，经经深入分分析后对对电路与与参数提提出合理理的修正正。在调调试过程程中应有有详尽记记录。整机联调 各各单元电电路调试试好以后后，并不不见得由由它们组组成的整整机性能能一定会会好，因因此还要要进行整整机调试试。整机机调试主主要是观观察和测测量动态态性能，把把测量的的结果与与设计指指标逐一一对比，找找出问题题及解决决办法，然然后对电电路及其

17、其参数进进行修正正，直到到全机的的性能完完全符合合设计要要求为止止。 故障诊诊断方法法 整整机出现现故障后后，首先先应仔细细观察有有无元器器件出现现过热痕痕迹或损损伤情况况，有无无脱焊、短短路、断断脚和断断线情况况。然后后采用静静态查找找和动态态查找法法。静态查找法法就是用用万用表表测量元元器件引引脚电压压、测量量电阻值值、电容容漏电以以及电路路是否有有断路或或短路情情况等。大大多数故故障通过过静态查查找均可可诊断出出结果。当当静态查查找仍不不能发现现故障原原因时，可可采用动动态查找找法。 动动态查找找法是通通过相应应的仪器器、仪表表在电路路加上适适当信号号的情况况下测量量电路的的性能指指标、

18、元元器件的的工作状状态。由由获得的的读数和和观察到到的波形形准确、迅迅速地查查找到故故障发生生的部位位及产生生的原因因。为加快查找找故障点点的速度度，提高高故障诊诊断效率率，除了了前面提提到的静静态查找找和动态态查找法法，其它它常用的的方法有有：（1）直观观判断法法 用它可找找出断线线、虚焊焊、元器器件烧焦焦、器件件温升过过高和高高压打火火等故障障；（2）断路路法 即把可疑部部分从电电路中断断开，使使之不影影响其它它部分的的工作，若若此时故故障消失失，往往往故障发发生在被被断开的的电路中中；（3）短路路法适用与多级级电路，用用短路方方法消除除故障电电路对下下一级的的影响（当当短路两两点直流流电

19、位不不同时应应通过电电容隔直直）；（4）替代代法将已调好的的单元组组件，替替代疑为为故障的的单元组组件，可可判定可可疑单元元是否确确有故障障。此法法在集成成片组成成的电路路中常用用，用好好的集成成片替代代疑有故故障的集集成片，若若此时故故障现象象消除，则则说明该该集成片片确有故故障。 具体操作作时可视视不同情情况分别别选用。六、所设计计电路的的特点以以及改进进意见电路特点：该电路路结构清清晰，便便于调试试； 放光二二极管采采用共阳阳极接法法，由外外部电源源驱动。改进意见：不使用用138译码器器，而使使用3个D出发器器输出循循环信号号，这样样可以减减少使用用芯片； 改用JK出发器器，可以以减少与

20、与非门和和非门芯芯片的使使用。七、所用元元器件的的编号列列表序号名称型号与规格格数量13-8译码码器74LS113812D触发器74LS77413555定时时器NE555514与非门74LS00015非门74LS00436或门74LS33227定值电阻2001040K18滑动变阻器器50K19陶瓷电容0.01F110电解电容10F111开关412导线若干八、参考文文献1.余余孟尝 数字电电子技术术基础简简明教程程 北京 高等教教育出版版社 2200662.从从宏寿 程卫群 李绍铭 MMulttisiim8仿仿真与应应用实例例开发 北京 清华大大学出版版社 220066九、收获、体体会和建建议在

21、经过了一一周的忙忙碌后，我我们的课课程设计计终于接接近了尾尾声。回回顾一周周的时间间，我有有几点感感想。首先是我们们的理论论和实践践脱节。我我在刚打打开这次次课程设设计的辅辅导讲义义的时候候，看着着设计要要求和提提供的芯芯片，我我脑中一一片空白白，不知知道从何何下手，甚甚至不知知道有些些芯片的的作用。我我只好一一步步地地开始查查资料，渐渐渐地我我有了些些眉目，网网络上的的一些范范例给了了我很大大帮助，让让我一下下子明白白各个器器件在这这次课程程设计中中的用途途。欣喜喜之余，这这又让我我反思，我我们的应应用实践践能力很很差，如如果没有有这样相相似的网网络资源源，我们们竟会举举步维艰艰，我们们缺乏

22、实实践的能能力。然后是面对对困难我我们需要要勇气和和执着。如如果缺乏乏勇气不不能在挫挫折面前前我们便便会不知知所措，不不愿有所所作为，这这样是不不会有进进展的。上上面提到到一开始始我不知知道从何何下手，但但是查阅阅了一些些资料已已有便能能渐渐理理清思路路。另外外还想提提一下的的就是Mulltissim的使用用，之前前我们只只是在信信号与系系统的设设计中使使用过一一次EWB，所以以对mulltissim很不熟熟悉，但但是摸索索一段时时间，我我们还是是能用用用它来进进行仿真真设计的的。当然然光有勇勇气还是是不够的的，这可可以给我我们一个个好的开开端，但但是要完完整地走走下去，我我们还是是需要执执着地付付出。我我们组这这次的前前期设计计过程是是这样的的：先是是看懂范范例，然然后是设设计自己己的电路路，最后后仿真调调试。这这三个环环节我们们都花费费了不少少时间。这这次的课课程设计计主要是是关于数数字电路路的知识识，我们们已经结结课一年年多了，很很多东西西都忘记记了，譬譬如多谐谐震荡器器的原理理，其周周期的计计算，D触发器器的原理理等。这这时我们们只能静静下心来来复