汽车尾灯控制电路课程设计

1.综述本课题要求设计计一个汽车尾尾灯的控制电电路。该电路路是用于反映映汽车在运行行时的状态，汽汽车尾部左右右两侧各有3个指示灯。当当接通左转、右右转、刹车和和正常行驶时时，指示灯按按照指定要求求闪烁。假设设汽车尾灯左左右两侧各有有三个指示灯灯（用发光二二极管模拟），要要求是：汽车车正常远行时时指示灯全灭灭；右转弯时时，右侧3个指示灯按按右循环顺序序点亮；左转转弯时左侧三三个指示灯按按左循环顺序序点亮；临时时刹车时所有有指示灯同时时闪烁。经过过以上所述的的设计内容及及要求的分析析，可以将电电路分为以下下几部分：首先，通过5555定时器产生生频率为1Hz的脉冲信号号，该脉冲信信号用于提供供给触发器和和刹车时的输输入信号。触发器用于产生生三进制的的的循环信号，此此信号提供左左转、右转的的原始信号。左转、右转的原原始信号通过过6个与门以及及电键提供的的高低电位信信号，将原始始信号分别输输出到左、右右的3个汽车尾灯灯上。这部分分电路起到信信号分拣的作作用。分拣之后的信号号通过与门，实实现与刹车左左、右转电键键信号的之间间选择。最终终得到的信号号即可输出到到发光二极管管上，实现所所需功能。设设计本电路是是考虑了三种种以上的设计计方案。这几几种方案的不不同在于产生生三进制计数数器。理论部分已用MMultissim7软件进行仿仿真，并且达达到设计要求求。实际部分在电子子实验室和同同组的成员在在老师的指导导下一进行模模拟，能够达达到理论设计计要求。在设计的过程中中应该本着元元件通用化，成成品化，以满满足大规模生生产的要求，以以便在日后产产品的更新维维护能够更好好的方便的进进行。同时也也要尽量减少少设计过程中中竞争冒险现现象出先的概概率。使产品品在使用过程程中能够稳定定的运行，达达到良好的无无故障率。二二者必须达到到一定的标准准，才能在工工厂进行量产产。2.方案设计计与分析方案一：该方案案通过74LS1160或74LS1161计数器构成成能产生00、01、10三种状态循循环的信号。方案二：通过双双J-K触发器744LS76来来产生00、01、10的三种状态态信号方案三：通过DD触发器产生00、01、10的三种状态态信号方案四：通过TT触发器产生00、01、100的三种状态态信号第一种方案非常常简单，但是是该方案在模模拟时发现，由由于计数器的的竞争冒险的的存在，使得得尾灯在闪烁烁时总会出现现不自然的中中间过程。所所以不推荐使使用，相对的的是第二种方方案，效果是是最好的，但但设计起来比比较复杂，需需要极大的细细心和耐心，最最后我们决定定采用第三种种方案，设计计的复杂程度度适中，而且且达到了预期期的设计目的的3．电路设计框框图及功能描描述555计时器555计时器D触发器逻辑电路周期为1秒的脉冲左转右转分拣电路左转右转原始信号左转右转转向信号与刹车、行驶信号分拣电路分拣后的左转右转信号刹车正常行驶电键发光二极管表3.1系统框框图表3.2尾灯灯与汽车运行行状态表开关控制运行状态左尾灯右尾灯D4D5D6D1D2D3OO正常运行灯灭灯灭O1右转弯灯灭按D1D2D33顺序循环点点亮1O左转弯按D4D5D66顺序循环点点亮灯灭11临时刹车所有的尾灯随时时钟CP同时闪烁烁电路组成及工作作原理：经过过以上所述的的设计内容及及要求的分析析，可以将电电路分为以下下几部分：首先，通过5555定时器产生生频率为1Hz的脉冲信号号，该脉冲信信号用于提供供给D触发器和刹刹车时的输入入信号。2个D触发器用用于产生三端端输出的00、01、10的循环信号号经过74LS1138译码器，将将信号转换为为左转、右转转的原始信号号，这部分电电路起到信号号分拣的作用用。。左转、右转的原原始信号通过过6个与门以及及非门提供的的高低电位信信号，将原始始信号分别输输出到左、右右的3个汽车尾灯灯上。控制电路路主要是将电电路的四个状状态分离出来来，以产生不不同的工作状状态。最终使使电路能够得得到的信号即即可输出到发发光二极管上上，实现所需需功能。4．电路原理设设计及参数计算译码电路显示驱动电路三进制计译码电路显示驱动电路三进制计数器开关控制电路4.1由5555定时器构成成的多谐振荡荡器：由555定时器器构成的多谐谐振荡器时输输出频率为：：G故电路的震荡荡周期为震荡频率为,经过计算，这这里选择=22.28K欧姆，=6K欧姆，C=1000u法拉，则输输出信号为1兹（周期为1秒）图对其进行调试如如图：图4.2D触发发器逻辑电路路：由于汽车左或右右转弯时,,三个指示示灯循环点亮亮,所以用用三进制计数数器控制译码码器电路顺序序输出低电平平，从而控制制尾灯按要求求点亮。由此此得出在每种种运行状态下下，各指示灯灯与各给定条条件(SII、S0、CP、Q1、Q0)的关系,即逻辑功能能表如表所示(表表中0表示灯灭状状态,1表示灯灯亮状态))开关控制三进制计数器六个指示灯S1S0Q1Q0D6D5D4D1D2D3OOOOOOOOOOOOO1OOO1O1OOOO1O1OOOOOO1OOOO1OOO1OO1O1OOOO1O1OOOOO11CPCPCPCPCPCP其状态图如下图图所示，在初初始状态时为为00，所以要经经过一个脉冲冲周期进入循循环，而在整整个工作过程程中周期信号号是一直和本本电路连接的的，不会出现现循环外的11状态，所以以不用担心出出现不稳定状状态，也就是是说从接入电电源开始电路路就是一直处处在循环中的的。11100111100100图状态转换图完成D触发器的的组装并对其其进行仿真，用LED对起进行检测发现用与门进行仿真结果与设计目的不一致，对起进行分析得出出现冒险--竞争现象，即用与非门和反相器进行替换问题得到很好的解决。图状态转换实际际电路汽车尾灯电路如如表4.1所示，74LLS138的三个输入入端、、分别接、、，而是三进制制计数器的输输出端。当==0，使能信信号A=GG=1，计计数器的状态态为00，01，10时，74LSS138对对应的输出端端、、依次为0有效（、、信号为“1”无效），即即反相器GG1-G3的输出端也也依次为00，故指示灯灯D1→D2→D3按顺顺序点亮示意意汽车右转弯弯。若上述条条件不变，而而=1，则74LLS138对应的输出出端、、依次为0有效，即反反相器G44-G6的输出出端依次为0，故指示示灯D4→D5→D6按顺顺序点亮，示示意汽车左转转弯。当GG=0，A=1时，74LSS138的的输出端全为为1，G6-G1的输出出端也全为11，指示灯全全灭；当G==0,A=CCP时，指指示灯随CCP的频率率闪烁。4.3左转右转转控制电路：：用译码器及逻辑辑电路来实现现。A、B、C是译译码器的输入入端，C是高位输入入，B、A依次，当C为高电平有有效时驱动、、（右转）；；而C为低电平时时驱动、、（左转）。、、、、、、、是译码器的的输出端图4.3.114.4刹车和正正常行驶控制制电路：表4.4开关控控制逻辑图开关控制CP使能信号GAOOO1O1111O1111CPOCP对于开关控制电电路，设774LS1338和显示示驱动电路的的使能端信号号分别为GG和A，根据总总体逻辑功能能表分析及组组合得G、A与给定条条件(S1、S0、CP)的真值表表，如表4.4所示。由表4.4经过整理得得逻辑表达式式：由上式得开关控控制电路,如图4.4所示。图4.4开关关控制电路5.最后电路原原理图总体电路如图55-1所示，将电电路接通后，分分别根据要求求输入符合要要求的脉冲，观观察到了汽车车尾灯的控制制现象。电路路原理图如下下：图5.1结论汽车尾灯控制电电路是一种应应用极为广泛泛的设备，具具有极好的性性价比。在进进行设计的过过程中，发现现整个电路的的结构并不是是太复杂。整整个电路主要要由四部分组组成：时钟脉脉冲发生器，触触发器，逻辑辑控制门及发发光管驱动电电路。其中，时钟脉冲冲发生器在电电路中有极重重要的作用，能能够通过计算算得到需要的的脉冲，使其其发出不同的的频率产生不不一样的脉冲冲。这样才能能使电路更好好的工作，是是控制发光管管的一项主要要装置之一。而而在这之中，如如何设置电容容和电阻就显显得至关重要要。其次，准准确地设定逻逻辑控制门也也很重要，直直接决定了变变色发光管能能否正常工作作以及能否达达到设计的要要求。再次，对对脉冲分配器器的选择也起起着很大作用用。在设计的过程中中应该本着元元件通用化，成成品化，以满满足大规模生生产的要求，以以便在日后产产品的更新维维护能够更好好的方便的进进行。同时也也要尽量减少少设计过程中中竞争冒险现现象出先的概概率。使产品品在使用过程程中能够稳定定的运行，达达到良好的无无故障率。在在焊接的过程程中要保证焊焊接坚固，防防止在实验的的过程中出现现短路或开路路状态，来减减少实验中的的不稳定现象象的出现。我我明白了在进进行设计是要要尽量的避免免使用与门，而而多用与非门门和非门来代代替与门。这这样能尽量的的减少电路中中出现冒险竞竞争现象，是是设计出来的的电路能够更更加稳定的运运行。课程设计体会一周的课程设计计很快就结束束了，总的说说来收获不小小，不能说设设计的过程中中是一帆风顺顺的，开始时时是设计阶段段也没太在意意，后来到动动手的时候觉觉得遇见了好好多没想到的的问题，平时时在书本上划划的很熟练的的一些电路，当当拿到Mulltisimm7上进行仿真真时就回错误误百出。开始始时让我极为为的伤头，在在课程设计的的第二天我专专门的对Multiisim7软件进行了了操练，当我我熟悉了之后后用起来就比比较得心应手手了。也发现现用计算机软软件进行设计计的好处，使使产品的设计计成本大大的的降低。我想想这也是最吸吸引我们的地地方，当真正正的进行产品品大规模生产产时利润是相相当大的。当当我投入设计计时才发现乐乐在其中，这这次实验是我我们对书本中中学到的各个个部分原理的的一次综合的的运用，在书书本中我们看看那些原理有有老师的讲解解我们理解起起来并不一定定十分的困难难，但是当我我们将那些知知识综合运用用的电路的设设计中确实有有了很多意想想不到的困难难。实践出真真知，通过这这次电路的设设计让我学到到了书本中没没有的很多东东西，我想最最主要的就是是一种综合能能力的提升。我我认为这样的的电路设计很很有现实意义义，这样的教教学方法对于于提升同学们们的综合运用用能力也是行行之有效的，是是非常值得推推广的。如果果在讲课过程程中能够运用用部分内容穿穿插一些小设设计，或者让让同学们自己己回去设计一一些小电路，并并且通过老师师的指导演示示出来，我想想不仅能调动动同学的学习习积极性，而而且还能培养养出同学们的的创新设计能能力。比如这这次设计，如如果能够让同同学们能够演演示出来就更更好了。如果果老师讲课时时能够将各种种难题能够用用软件模拟可可以让我们更更好的理解。在最初的设计过过程中，我们们一共整理出出3个方案。但但在实践的过过程中发现，在Multisim中模拟的情况和实际实践中还是有些差异的。Multisim中的Bug也给我们带来了很多不便，希望该软件在后续版本中能够得到改进。在调试过程中，脆弱的74LS32或门的罢工使我们当时近乎绝望，，我们一共需要7个或门。烧了两个或门使得试验无法再进行下去。还好，在74LS00和74LS04上还有几个空余的与非门和非门。我们用两个非门和一个与非代替了原来的或门的功能。由于条件所限，我我这个还只是是假设，并不不知道是否能能在实际应用用中实现。课程设计是一个个增长知识的的课堂，在此此过程当中不不断的认识自自己，了解自自己，提高自自己，无论是是在学习和生生活中都要有有所收获，真真正的做到整整个实验过场场对自己整个个人生都有所所影响，有所所回报，这样样才能使整个个过程更加的的有意义，也也使自己的人人生更加的充充实。在此实实验当中，在在克服重重困困难的同时也也使我看到了了电子学习的的乐趣，为以以后的学习工工作打下了坚坚实的基础，为为以后的工作作与学习赢得得了必要的信信心与决心。总的说来，这这次课程设计计还是比较顺顺利的。只是是在测试阶段段遇到一点问问题，其他阶阶段还是完全全符合预定计计划的，并没没有因为什么么问题而耽误误实验进程。这次课程设计，虽虽然短暂。但但却是我们第第一次的自主主合作的设计计电路。以前前书本上的内内容第一次完完完全全的在在实际中实现现。在设计过过程中，遇到到了书本中不不曾学到的情情况。同时，由由于是两人合合作制作，是是我们学到在在将来大规模模电路设计中中，团体协作作是多么的重重要。最后，感谢老师师为我们提供供这次的实习习机会和悉心心的指导