毕业设计_汽车尾灯控制电路设计课程设计

1■综述

本课题要求设计一个汽车尾灯的控制电路。该电路是用于反映汽车在运行时的状态，

汽车尾部左右两侧各有4个指示灯。当接通左转、右转、刹车和正常行驶时，指示灯按照指定要求闪烁。假设汽车尾灯左右两侧各有4个指示灯（用发光二极管模拟），要求是：汽车正常远行时指示灯全灭；右转弯时，右侧4个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧4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。经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以将电路分为以下几部分：

首先，通过555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号，该脉冲信号用于提供给触发器和刹车时的输入信号。

触发器用于产生三进制的的循环信号，此信号提供左转、右转的原始信号。

左转、右转的原始信号通过8个与门以及电键提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的4个汽车尾灯上。这部分电路起到信号分拣的作用。

分拣之后的信号通过与门，实现与刹车左、右转电键信号的之间选择。最终得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。设计本电路是考虑了三种以上的设计方案。这几种方案的不同在于产生三进制计数器。

理论部分已用Proteus软件进行仿真，并且达到设计要求。

实际部分在电子实验室和同组的成员在老师的指导下一进行模拟，能够达到理论设计要求。

2.方案选择与论证

方案一：该方案通过74LS160或74LS161计数器构成能产生00、01、10三种状态循环的信号。

方案二：通过双J-K触发器74LS76来产生00、01、10的三种状态信号

方案三：通过D触发器产生00、01、10的三种状态信号

方案四：通过T触发器产生00、01、100的三种状态信号

第一种方案非常简单，但是该方案在模拟时发现，由于计数器的竞争冒险的存在，使得尾灯在闪烁时总会出现不自然的中间过程。所以不推荐使用，相对的是第二种方案，效果是最好的，但设计起来比较复杂，需要极大的细心和耐心，最后我们决定采用第三种方案，设计的复杂程度适中，而且达到了预期的设计目的

3 •电路设计框图及功能描述

表3.1系统框图

表3.2尾灯与汽车运行状态表

开关控制

运行状态

左尾灯

D4D5D6

右尾灯

D1D2D3

3

S

O O正常运行灯灭灯灭

O1右转弯灯灭按D1D2D3顺序循

环

点亮

1O左转弯按D4D5D6顺序循环

点亮

灯灭

11临时刹车所有的尾灯随时钟CP同时闪烁

电路组成及工作原理：经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以将电路分为以下

几部分：

首先，通过555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号，该脉冲信号用于提供给D触发器和刹车时的输入信号。

2个D触发器用于产生三端输出的00、01、10的循环信号经过74LS138译码器，将信号转换为左转、右转的原始信号，这部分电路起到信号分拣的作用。。

左转、右转的原始信号通过6个与门以及非门提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯上。

控制电路主要是将电路的四个状态分离出来，以产生不同的工作状态。最终使电路

能够得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。

4 •电路原理设计及参数计算

4.1由555定时器构成的多谐振荡器:

由555定时器构成的多谐振荡器时输出频率为：

V CC —V T

T1 =(R, R2)Cln ——一

V CC -V T .

=(R R2)Cl n2

0".

二R2C ln

0 -V T

=R2CI n 2

G故电路的震荡周期为

T = T(T^ = (R-)2R2)C I n2

震荡频率为

1

f - ,经过计算，这里选择R1=2.28K欧姆，R2=6K欧姆，C=100u法拉,

In 2C(R1 2R2)

则输出信号为1兹(周期为1秒)

产生频宜沽丄騷鉅的翰出硝号

图 4.1.1对其进行调试如图：

VDD

12V

R1

2. ZSkOhiD.

VCC

1

DIS

THR

TRI

CON

GND

C丄

^lOOuF^lOOuJ

SSS VIRTUAL

图 4.1.2

4.2 D触发器逻辑电路：

由于汽车左或右转弯时，三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器

电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示

灯与各给定条件（SI 、SO、CP、Q1、Q0 ）的关系,即逻辑功能表如

表4.2.1所示（表中0表示灯火状态,1表示灯亮状态）

开关控制三进制计数器六个指示灯

S1SO Q1Q0D6D5D4D1D2D3

O O O O O O O O

O O O O O1O O O1O1O O O O1O

1O O O O O O1

O O O O1O O O 1O O1O1O O O O

1O1O O O O O 11CP CP CP CP CP CP

其状态图如下图所示，在初始状态时为00,所以要经过一个脉冲周期进入循环，而在整个工作过程中周期信号是一直和本电路连接的，不会出现循环外的11状态，所以不用担心

出现不稳定状态，也就是说从接入电源开始电路就是一直处在循环中的。