汽車尾燈課程設(shè)計(jì)報告書

1、綜述電子課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個環(huán)節(jié)，是將理論知識和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個環(huán)節(jié)當(dāng)今社會生活節(jié)奏快，交通擁擠，導(dǎo)致交通事故頻繁發(fā)生，其中汽車追尾事件在交通事故中所占比重較大，追尾時間的產(chǎn)生主要是由 于司機(jī)的疏忽以及無法把握前方車輛的 運(yùn)行的狀況而導(dǎo)致的；而汽車 尾燈控制電路的產(chǎn)生，恰好有利于緩解這一狀況，通過對尾燈的控制，體現(xiàn)汽車在公路的上的行駛狀態(tài)，即汽車正常行駛時指示燈全滅；右 轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個指示燈右循環(huán)點(diǎn)亮左轉(zhuǎn)彎時左側(cè)三個指示燈按左循環(huán)循序點(diǎn)亮；臨時剎車時所有指示燈同時閃爍。通過這一特點(diǎn)來提示 后方車輛本車的行駛情況，有利于減少汽車追尾事件的發(fā)生

2、，是一個值得普及的設(shè)計(jì)，而與此同時在此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上還可實(shí)現(xiàn)電路的拓展，例如加上被劫持報警裝置等實(shí)用設(shè)備。汽車尾燈控制電路如果在汽車領(lǐng)域廣泛應(yīng)用將有利于減少交通事故的發(fā)生。1總體邏輯結(jié)構(gòu)1.1 汽車尾燈運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，分析汽車運(yùn)行狀態(tài)與尾燈關(guān)系可得如下關(guān)系表（表1-1 ）。其中J1,J2代表控制開關(guān)。表1-1汽車尾燈與汽車運(yùn)行關(guān)系表J2 J1運(yùn)行狀態(tài)左00正常行駛C,右轉(zhuǎn)彎01,八左轉(zhuǎn)彎10，緊急剎車11滅滅左尾燈循環(huán)閃爍所有燈同時閃爍滅右尾燈循環(huán)閃爍滅所有燈同時閃爍1.2 汽車尾燈電路的邏輯電路關(guān)系按照以上汽車的運(yùn)行狀態(tài)與尾燈關(guān)系分析總結(jié)，寫出汽車尾燈正常行駛，左轉(zhuǎn)彎，右轉(zhuǎn)

3、彎，緊急剎車時的二進(jìn)制代碼，以實(shí)現(xiàn)汽車正常行駛時指示燈全滅；右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè) 3個指示燈右循環(huán)點(diǎn)亮；左轉(zhuǎn) 彎時左側(cè)三個指示燈按左循環(huán)循序點(diǎn)亮；臨時剎車時所有指示燈同時閃爍的任務(wù)要求。其關(guān)系如下表（表 1-2 ）。表1-2汽車尾燈電路的邏輯關(guān)系表開關(guān)控制二進(jìn)制代碼左尾燈右尾燈J2J1Q1Q0D4D5D6D1D2D300XX00000001000001000101000010011000000110001000001001010000101000100011XXCL KCLKCLKCL KCL KCL K1.3 總體方案框圖根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，以及汽車尾燈邏輯關(guān)系的分析，得出 設(shè)計(jì)該電路大體需要

4、開關(guān)控制電路、驅(qū)動顯示電路、譯碼電路、時鐘脈沖信號產(chǎn)生電路、三進(jìn)制計(jì)數(shù)電路以組成汽車尾燈控制電路，其中驅(qū)動顯示電路和譯碼電路共同構(gòu)成了尾燈電路。其控制關(guān)系如下圖（圖1-1 ） O動電路開關(guān)控制電路也躋時鐘脈沖信口 4 AP號發(fā)生器I計(jì)數(shù)器圖1-1總體方案圖2單元電路設(shè)計(jì)2.1 三進(jìn)制單元電路的設(shè)計(jì)2.1.1 74160N的基本介紹下圖和下表分別為74160N的邏輯電路圖和功能表圖2-1 74160N邏輯電路引腳圖表2-1 74160N的邏輯功能表CLKRCDLOADEPET工作狀態(tài)X0XXX置零f10XX預(yù)置零X1101保持X11X0保持（但C=01111計(jì)數(shù)2.1.2 利用74160N設(shè)計(jì)三

5、進(jìn)制計(jì)數(shù)器將同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160接成同步三進(jìn)制計(jì)數(shù)器（如圖2-2）,該電路是采用異步置零法接成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器成QdQcQbQa=001狀態(tài)時，擔(dān)任譯碼器的門G輸出低電平信號給RCO端，將計(jì)數(shù)器置零，回 至IJ 0000狀態(tài)U1ABCD(2-1)RCL74160N*U2 m u 口7403N*圖2-2三進(jìn)制電路圖2.2 時鐘電路設(shè)計(jì)我的設(shè)計(jì)采用的是由555定時器接成的多諧振蕩器，所采用的周期T=0.5S,f=2Hz,其占空比q=60%電路設(shè)計(jì)如圖2-3,運(yùn)用公式如下：(R RJ C1n2(2-2)T2 R2CIn2T Ti T2 (Ri 2R2)Cln2(2-3)(2-4)11T

6、(Ri 2RJCl n2q 匚 R1 R2T R1 2R2(2-5)VDD12VR114.43M Ohm4R228.86 MOhmVDDA1VCCRSI OUIDISTHRTRICONGND555_VRTUAL jR3100 OhmC1士0 nFC21OnF4-圖2-3時鐘電路圖2.3 尾燈電路的設(shè)計(jì)2.3.1 74138譯碼器的基本介紹下圖為3位二進(jìn)制138譯碼器，輸入的三位二進(jìn)制代碼共有 狀態(tài),譯碼器將每個輸入代碼成對應(yīng)的一根輸出線上的高、低電平信號。例這時如當(dāng)輸入 ABC=00 （時，A、B、C為0V,對應(yīng)取非均為3VY0 輸出高電平（3.7 ） , 其他輸出端均為低電平（0.7V） ,

7、 于是將輸入的 000代碼譯成了Y0 端的高電平信號。圖 2-4 138 譯碼器引腳圖2.3.2 汽車尾燈電路采用發(fā)光二極管非門、與非門、電阻絲、138 譯碼器接成汽車尾燈電路如圖 2-5 所示，其中138 譯碼器輸入端接三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，輸出端接顯示電路， 構(gòu)成了譯碼電路，而由發(fā)光二極管、電阻絲、與非門、非么構(gòu)成了顯示驅(qū)動電路。在與非門的一端接譯碼電路，另一端接開關(guān)控制電路。?4IR1 VCC lR2 R3R4R5VCCI.OOhm .OOh .OOhm 5%.0Ohm 5%.0OhmR6%.OOhm 5%/ LED1 . ： LED2 LED3 LED4 / LED5 . LED60 U1A

8、0 U1B 7405N7405Nq U1E 7405NU仆 7405NAU2A A U2B 7400N7400NGdU2DU3D7400N7400NU3C 7400N開關(guān)控制電三進(jìn)制計(jì)數(shù)器圖2-5汽車尾燈電路2.4 開關(guān)控制電路的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)需求，在開關(guān)控制電路中當(dāng)J3斷開時，J1J2通過二進(jìn) 制轉(zhuǎn)換可控制汽車在左右轉(zhuǎn)彎時尾燈的閃爍情況,當(dāng)汽車緊急剎車時根據(jù)要求尾燈需全部閃爍故尾燈需要由J1J2及時鐘脈沖共同控制,此時J1J2J3全部閉合，J3閉合時，時鐘脈沖系統(tǒng)參與控制。其中 G=J1J2+J2' J1; A= (J1' J2' +J1' J2+J1J2

9、9; +CLK 可列寫出真值表 (表2-2)表2-2開關(guān)控制電路真值表J10011J20101C L K GC L K 0111C L K根據(jù)真值表選取開關(guān)、與非門非門等電子元件器件設(shè)計(jì)圖2-6的電路三進(jìn)制計(jì)數(shù)器U6AV74C0N*nU1A Key = SpaceU3A-740514U2A7400NU4A/-Dx0.J2Key - Space7405 N*7400N* U5AU77T741 ON 74Q0NJ3Key = Space時鐘 脈沖3總體電路圖U8A汽車尾 燈電路7432N*圖2-6開關(guān)控制電路圖R6VCCU3APSU7AS1.0Ohm 5%Ohm 5%Ohm 5%Ohm 5%Ohm

10、 5.%OhHl247400NU10ALED1 LED2 LED3 LED4 LED5 LED匕叫現(xiàn)迪珂珂2-J U1A 0 U1B CU1C U1D g U1E UJ7405N7405N7405N7405N7405N7405U12A7400N U13A7400NJ2L722八3.0Ohm 5%J3R10V17410(40 NVSPSTVDD373612VU5Yi Y Y15142NR7VDD0.45 0938MOhA125VCCRST OUT1512 VY- G 1G2AY10DA QQB QC Q0ENP (32DIS74LS138NCOADCLK74160N2018 U6A7403N圖3

11、總體電路» R836. )75MOhTHRTRICON33R9 IRTUALGND555C1豐 10nF34C2 i 10njQ100 Ohm結(jié)論本設(shè)計(jì)主要通過模塊化思想，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所需達(dá)到的功能要求：時鐘脈沖電路系統(tǒng)是產(chǎn)生連續(xù)脈沖以達(dá)到對三進(jìn)制計(jì)數(shù)器、開關(guān)控制電路的間接控制實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求，是整個電路的核心部分。通過實(shí)驗(yàn)室調(diào)試對其選取適當(dāng)參數(shù)使系統(tǒng)穩(wěn)定，以達(dá)到系統(tǒng)需求。顯示驅(qū)動電路和譯碼電路共同組成了尾燈電路，顯示譯碼電路是利用138 譯碼器的邏輯功能實(shí)現(xiàn)的，顯示驅(qū)動電路則是由發(fā)光二極管、電阻絲、非門、與非門、非門等基本器件組成。由 74160 構(gòu)成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的代碼由譯碼電路傳至驅(qū)動顯示電路， 以及時鐘脈沖原、基本邏輯器件構(gòu)成的開關(guān)控制電路，共同 控制控制汽車尾燈。本設(shè)計(jì)采用的電子元件大多成本低廉，組成的電路有較好的穩(wěn)定性易于廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，同時電路具有良好的可拓展性，即在此電路的基礎(chǔ)上能夠以模塊化的方式添加其他電路系統(tǒng)以達(dá)到更好的使用效果，同時模塊化的設(shè)計(jì)方式更易于系統(tǒng)升級、更新和修復(fù)。同時本系統(tǒng)也存在一定的不足，在汽車尾燈開關(guān)控制系統(tǒng)中采取的是開關(guān)和基本邏輯門電路，采用上述元件成本固然低廉，但是邏輯關(guān)系復(fù)雜，易產(chǎn)生紕漏，鑒于此應(yīng)采取更為先進(jìn)的邏輯電路板代替本設(shè)計(jì)采用的控制開關(guān)系統(tǒng)。學(xué) 生：