汽车尾灯的设计论文

河南机电高等专科学校

毕业设计论文

设计题目：汽车尾灯电路设计

—基于555的汽车尾灯控制电路实现方法探讨

系部电子通信工程系

专业应用电子技术

班级应电103班

学生姓名郭航飞

学号１００４１５１１７

指导教师白宏伟

2013年1 月8 日

摘要

本次设计的汽车尾灯控制电路是用数字电路实现的。汽车尾灯显示控制电路是汽车尾灯电路的重要组成部分，主要完成控制与驱动功能，具体电路由三进制计数器电路、汽车行驶状态开关模拟电路和汽车行驶状态显示电路三部分组成。

在本次设计中，使用555多谐振荡器来制作电路脉冲产生器，产生时钟脉冲CP。在三进制计数器电路部分用到了数字电路中的触发器、时序逻辑电路的设计和卡诺图的化简，使用到JK触发器芯片74LS76；在汽车行驶状态开关模拟电路部分则用到了组合逻辑电路中译码器及逻辑门电路，使用到3-8译码器芯片74LS138、与门芯片74LS08、与非门芯片74LS00和或门芯片74LS32等；在汽车行驶状态显示电路中用发光二极管模拟显示汽车正常行驶、左转、右转和紧急刹车的四种状态。

关键词：数字电路555多谐振荡器三进制计数器触发器发光二极管

Abstract

The design of the automobile taillights control circuit is realized by digital circuits. Car taillight display and control circuit is an important part of automotive taillight circuits, which mainly to complete the control and driving function, the specific circuit consists of three parts, which are three binary counter circuit, a state vehicle switch analog circuits and automobile driving state display circuit.

In this design, I used the 555multivibrator circuit to produce pulse generator, to generate a clock pulse CP. In three binary counter circuit, I used the triggers in digital circuit, sequential logic circuit design and the Kano graph simplification, I also used JK trigger chip 74LS76 in this part; in the vehicle running state switch analog circuit part, decoder and a logic gate circuit in Combinatorial Logical Circuit were used, excluding chips like decoder chip 74LS138, AND GDTE chip 74LS08, NAND GATE chip74LS00, OR GATE chip 74LS32 and so on; in automobile driving state display circuit of light-emitting diodes with simulation shows the normal running of the automobile, turn left, turn right and emergency braking of four states.

Keywords：digital circuit 555multivibrator three binary counter trigger

diode

目录

1 绪论 (1)

1.1 课题研究背景及意义 (1)

1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)

1.2.1 研究状况 (1)

1.2.2 发展趋势 (1)

1.3 本文主要工作安排与方案论述及方案确定 (2)

1.3.1 主要工作安排 (2)

1.3.2 设计任务与设计要求 (2)

1.3.3 方案论述与确定 (3)

2 基本理论知识 (5)

2.1 主要芯片介绍 (5)

2.1.1 555定时器 (5)

2.1.2 与非门74LS00 (6)

2.1.3 异或门74LS136 (8)

2.1.4 JK触发器74LS76 (9)

2.1.5 3线～8线译码器74LS138 (13)

2.2 各单元电路设计 (15)

2.2.1 555时钟脉冲电路设计 (15)

2.2.2 三进制循环控制电路设计 (17)

2.2.3 开关控制电路设计 (18)

2.2.4 译码及显示驱动电路设计 (19)

3 总体电路设计 (21)

3.1 总体汽车尾灯控制电路设计原理图 (21)

3.2 汽车尾灯控制电路的主要工作原理 (22)

4 电路测试与仿真 (24)

参考文献 (29)

附录 (30)

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

在现代社会中，汽车已成为不可缺少的交通工具，其不单单是一种代步工具，还是一种社会生活水平的象征。但是，汽车在带给我们方便的同时，也带来了大量的交通事故。据有关部门统计，大量事故都是在几条道路的转弯处发生或是因为前面的车辆突然间刹车，后面的车辆没有及时注意等情况下发生的，所以汽车尾灯作为一种警示灯，其重要性就体现出来了。

老式汽车尾灯通常基于传统的机械和纯电路的控制方式，完全取决于尾灯系统所采用的硬件来保证它的正常工作，一旦电路老化或者因为机械振动而引起的接触问题以及机械元件变形将不能及时触发电路电源开关，从而导致电路出现故障，这类问题是经常发生的，而除了选用更好的硬件系统元件外几乎没有别的可靠的方法来避免这类故障的发生，于是，选用智能型的元件来进行系统的设计，增加系统的稳定性和可控制性是非常必要且有重要意义的[1]。

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.2.1 研究状况

现代汽车尾灯是19世纪90年代末由美国哥伦比亚号汽车把电灯作为前灯和尾灯，最早提出的一种尾灯结构形式。它是在汽车尾灯逐步进步的基础上发展起来的，其中包含了尾灯的光源及其控制系统、反射镜、照射镜等。随着氙气灯的使用，驾驶的安全性与舒适性得到很大的改善，不仅有助于缓解人们夜间驾驶的紧张与疲劳，而且克服了驾驶人员的安全问题并使汽车的尾灯使用寿命加长。

现代汽车尾灯控制电路一般是用基于微处理器的硬件电路结构构成，但因为硬件电路存在局限性，不能随意的更改电路的功能和性能，所以可靠性不高，因此对汽车尾灯控制系统的发展带来了一定的局限性。目前，汽车尾灯控制电路是一种应用极为广泛的设备，具有很好的性价比[2]。

1.2.2 发展趋势

汽车技术的发展趋势是电子化、智能化、信息化和集成化。当前国际汽车市场上，汽车电子化竞争非常激烈，电子控制系统的应用十分普遍。统计数据表明，在国外著名汽车制造厂商中，每辆汽车平均消耗电子产品费用占整车的30%左右，其中光微处理器多达50多个，越是高档汽车电子化程度越高。汽车电子最显著特