汽车尾灯控制电路

汽车尾灯控制电路 西北工业大学明德学院课程设计 机电工程系测控技术与仪器专业 电子课程设计 姓名:张小飞 班级:162801 学号:081900 教师:杜清珍 - 1 - 西北工业大学明德学院课程设计 一、设计任务及要求 ------------------------------------ 1 二、总体框图 ------------------------------------------ 2 三、单元电路 ------------------------------------------ 3 四、设计总原理图 --------------------------------------- 8 五、元件清单 ------------------------------------------- 9 六 故障分析-------------------------------------------9 七 设计心得体会 ------------------------------------- 10 八 参考文献 ----------------------------------------- 12 六 - 2 - 西北工业大学明德学院课程设计 汽车尾灯控制电路 一、设计任务及要求 随着汽车工业的发展和汽车速度的不断加快，汽车尾灯日益为人们在道路上的安全形式行驶带来重要的保障，通过尾灯的显示情况给行人和驾驶员可以知道车的行驶状况。 假设汽车尾灯左右两侧各有三个指示灯(用发光二极管模拟)，要求汽车远行时指示灯全灭;右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮;左转弯时，左侧三个指示灯按按左循环顺序点亮;临时刹车时，左右两侧指示灯循环闪烁。 设计通过发光二极管模拟汽车尾灯来显示汽车在道路上的行驶时候的四中种状况:正常行驶，左拐弯，右拐弯，临时刹车。 关键词:模式控制电路 译码显示电路 脉冲发生电路 2设计方案的整体要求 1 尾灯与汽车运行状态 开关控制 左尾灯 右尾灯 运行状态 S S DDD DDD 104561230 0 正常运行 灯灭 灯灭 0 1 右转弯 灯灭 按DDD顺123 序循环点亮 - 1 - 西北工业大学明德学院课程设计 1 0 左转弯 按DDD 顺灯灭 456 序循环点亮 1 1 临时刹车 所有尾灯随时钟CP同时闪烁 二、总体框图 由于汽车左或右转弯时，3个指示灯循环点亮，所以用三进制译码 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下(SSQQ)的关系，即1,0,1,0 逻辑功能(0表示灯灭状态，1表示灯亮状态)。 逻辑功能表 开关控制 三进制计数 6个指示灯 器 S S Q Q D D D D D D 10101234560 0 X X 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 CP 由逻辑功能表的指示灯工作情况得出汽车尾灯控制电路原理框图 - 2 - 西北工业大学明德学院课程设计 显示 驱动电路 尾 灯 电 路 开关控制电路 译码电路 S S 三进制计数器 10 三、单元电路 1、汽车尾灯电路 汽车尾灯电路如图所示，其显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器(74LS04)构成;译码电路由3—8译码器74LS138和6个与非门(74LS00)构成。74LS138的3个输入端AAA分别接SQQ2 ,1,01,1,0而QQ是三进制计数器的输入端。 1 ,0 ?当S1=0，使能信号A=G=1 ，计数器的输入状态为00,01,10时，译码器74LS138对应的输出端Y0Y1Y2依次为“0”有效(Y4Y5Y6信号为“1”无效)，即反相器G1,G3的输出端也依次为0，故指示灯D1?D2?D3按顺序点亮表示汽车右转弯。 ?当S1=1，使能信号A=G=1 ，计数器的输入状态为00,01,10时，译码器74LS138对应的输出端Y4Y5Y6依次为“0”有效(Y0Y1Y2信号为“1”无效)，即反相器G4,G6的输出端也以此为“0”，故指示 - 3 - 西北工业大学明德学院课程设计 灯D4?D5?D6按顺序点亮表示汽车左转弯。 ?当S1=0 G=0 A=1时，译码器74LS138的输出端全为“1”，G1,G6的输出端全为“1”，D1,D6全灭表示汽车正常行驶。 ?当S1=1 G=0 A=CP时，译码器74LS138的输出端全为“1”，但A是时钟脉冲，D1,D6指示灯随CP的频率闪烁表示临时刹车。 A G S1 三进制计数CP 器 此图是汽车尾灯电路 3-8线译码器74LS138工作真值表对应灯和芯片的连接符号 G G2a+G2b S1 Q1 Q0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 0 X X X X 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 - 4 - 西北工业大学明德学院课程设计 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 2、开关控制电路。 对与开关控制电路，设译码器74LS138和显示驱动电路的使能端信号分别为G和A，根据总体逻辑功能表分析及组合得G,A与给定条件(S1，S0，CP)的真值表 开关控制 CP 使能信号 S1 S0 G A 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 CP 0 CP 根据真值表分析整理的逻辑表达式为 G=S1?S0 可得开关控制电路，如图所示 - 5 - 西北工业大学明德学院课程设计 CP 3、三进制计数器电路 三进制计数器电路可由双JK触发器74LS76构成。 三进制计数器我们用JK触发器构成。JK触发器 的特性方程: nnn，1 (CP上升降沿有效) QJQKQ,， 连线图如下: - 6 - 西北工业大学明德学院课程设计 J-K触发器CP上升沿有效 nn+1J K Q Q 备注 0 0 0 0 保持 0 0 1 1 0 1 0 0 置“0” 0 1 1 0 1 0 0 1 置“1” 1 0 1 1 - 7 - 西北工业大学明德学院课程设计 四、设计总原理图 - 8 - 西北工业大学明德学院课程设计 五、元件清单 (1) 集成电路: ?74LS138(1)个 ?74LS76(2)个 ?74LS00(8)个 ?74LS04(7)个 ?74LS20(1)个 (2) 发光二极管(6)个; (3) 开关(2)个 (4) 电阻(8)个 六.故障分析 (1)电路连接错误。元器件使用错误或引脚接错，电路连接错误等实际安装接线电路与设计的原理电路图有不符的情况。 (2)布局不当。在protel 99SE上对整体进行调整不能先连元件负责布局不当，所以先对应着自己设计的框图把所有零件摆放和自己框图相符的形式。更整齐的排列在PCB板上。 (3)元器件。电子系统通常由很多集成芯片有相同功能，对这些元器件只要有一个损坏的可修复性难易和元器件的工作情况的稳定性选元器件，都将造成电路不必要的故障。 - 9 - 西北工业大学明德学院课程设计 对于面包板内部的开路，短路等现象，必将造成电路故障。 (4)连线要细心不要错误连接或露接线。 (5)测试操作错误。测试点位置连错，测试仪器的连接方法不当，测试线断线或接触不良，测试仪器本身存在故障，测试方法不当等都会造成电子系统调试过程中的故障。 (6)工作环境不当。电子系统在高温或严寒环境下工作，特别是在强干扰环境中工作，将会受到严重的影响，严重时将使电子系统无法正常工作。 七、设计心得体会 通过本次课程设计，我收获很大，开始设计时感觉没什么难的，后来到动手的时候觉得遇见了好多没想到的问题，然后一个一个的解决，我想这也是最吸引我们的地方，当真正投入时才发现乐在其中。 本此课设是我到目前为止觉得最有意义也是收获最大的一次新实习。这次课设给我们提供了一个应用字所学知识的平台。 课程设计实验须要的是活学活用。在两周与同学们交流以及电路连接过程中，我认识到合作的重要性。并且，熟悉了protel 99SE做电路图的零件寻找和画零件，更重要的是protel99SE用的许多都是美国符号。首先，基础知识的掌握是课程设计的基础，没有理论知识的后盾就不能将电路设计得当，或者说就根本设计不出来。其次，理论的掌握也要靠实践来体现。我对这次的实践有如下几条结论: - 10 - 西北工业大学明德学院课程设计 第一，做事要胆大心细，更不能粗心大意，否则很可能带来麻烦。面对困难，要冷静大胆，不能慌。有时候结果出不来很可能就是连接某个地方时想别的事去了，这也是很多高学长常犯的错，这里我们一定要吸取教训。 第二，遇到困难一定要冷静思考其中的缘由，不能动不动就叫老师检查，这样根本就提高不了自身的水平。 第三，做事前一定要做好充分准备，机会往往留给有准备的人。要把原理分析清楚知道每个元件的用途。一些芯片的管脚也是必须要弄清楚的。有的芯片和我们长用不对应所以要用真值表来进行设计连接，这次我们做的不够好，因为老师要我们查好资料，但确实因为自己的懒惰，一些资料没有查到位，这是我要深刻检讨的地方。 本次的课程设计，让我知道了熟练地掌握课本上的理论知识是前提。这样才能对实验中出现的问题进行一定的分析和解决，和对系统的不稳定进行校正。这次的总结有助于认识的提高和深化。这次总结报告是课程设计过程的全面总结。通过对实验现象的整理，从理论上加以分析、总结，可以大大的提高我对所学过理论知识的理解，增加感性认识。写实验报告的过程是总结提高的过程，是我查阅资料不断学习新知识和复习前面学过的知识。并且对以前不太熟悉的知识进一步得到了认识，了解到基础知识的重要性，只有学号课本知识才能 - 11 - 西北工业大学明德学院课程设计 设计到更稳定的电路。 杜老师对我们课程设计的指导对同学设计原理和电路图指出不足自出和有些元器件的作用不太清楚之处给了宝贵的建议让我们在设计的过程中知道设计电路整的整体功能而且还要让我们知道每个元器件的作用它的信号输入与输出关系和电路的运算参数。使我了解了不仅要把电路整体图设计出来还要知道输入信号对显示结果的影响。 总电路图中不能去掉CP)74LS00和74LS04这两个门如果去掉的话就不能显示刹车时的闪烁功能，因为临时刹车时的闪烁功能就是通过CP脉冲和这两个门的共同合作来完成。三进制计数器可以用D触发器)R-S触发器和555触发器来完成，但我比较了解J-K触发器所以选择J-K触发器.最后我为显示清晰显示开关控制尾灯运行状况所以选了2个开关，在实际中我们可以用一个开关当左转弯时往左边扳当右转弯时向右扳正常行驶时开关处于中间状态。 八、参考文献 [1]阎石 主编 数字电子技术基础(第五版)，高等教育出版社，2006年5月第五版 [2]康华光 主编 电子技术基础(第五版)，高等教育出版社，2006年1月第5版; [3]李银华主编:电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年版; ,4,《数字电路及制作实例》 陈振官 国防工业出版社 2006 ,5,《电子线路 设计 实验 测试(第三版)》 谢自美 华中科技大学出版社 - 12 -