汽车尾灯控制电路课程设计_secret

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电

子 信 息 工 程 技 术 课 程 设 计

电子线路课程设计说明书

汽车尾灯控制电路

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系 部： 电气与信息工程系 学生姓名：陈石柏 学生学号: 09400230124 指导教师： 陈坚

专 业： 电子信息工程技术 班 级： 电信0901班 完成时间： 2011-6-8

绪 论

课程设计是电子技术教学的一个重要环节，我们通过所选课题，结合所学电子电路的知识进行理论设计、安装调试、后期制作、分析总结等环节，提高我们在电子技术方面的实践技能和科学作风，培养我们初步掌握工程设计的方法和组织实践的基本技能，学会运用所学理论知识分析和解决实际问题，从而真正达到增长知识与发展能力的统一。

随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用也越来越广泛，渗透到人们日常生

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活的方方面面，掌握必要的电工电子知识已经成为当代大学生特别是理工类大学生必备的素质之一。在社会经济的繁荣和发展下，私家车已经越来越普遍，而人们在增强交通安全意识的同时，也开始注意汽车的保养和装饰。这次我要研究的课题就是汽车尾灯的控制。若汽车的尾灯左右各一个，灯光亮暗变化比较单调。但如果把左右段位等各增至3个，且根据具体情况呈现不同的亮暗变化，那么在给人们完全警示的同时，也带来美的视觉效果。

目 录

第1章 设计要求与指标

1.1设计要求和技术指标 …………………………………………………… 1 第2章 总体方案选择的论证………………………………………………………… 2 2.1汽车尾灯控制电路设计………………………………………………………………… 2 2.1.1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系 2.1.2 汽车尾灯控制器功能描述

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2.1.3 汽车尾灯控制器的结构框图

第3章 单元电路的设计………………………………………………………… 2 3.1 由555定时器构成的多谐振荡器………………………………………… 3.2 由D触发器构成的逻辑电路 3.3左转右转控制电路 3.4刹车和正常行驶控制电路

第4章 Protel99se 及PCB板的制作 ………………………………………… 7 4.1 Protel99se 的介绍 ………………………………………………… 7 4.2 Protel99se原理图

4.3 PCB 板的制作 …………………………………………………………… 8 第4章 结束语…………………………………………………………………… 9 参考文献 ………………………………………………………………………… 10 附录 A：汽车尾灯控制电路总原理图 …………………………………………… 11 附录 B：元件清单 ……………………………………………………………… 11

第1章 设计要求与指标

1.1设计要求和技术指标

设计一个汽车尾灯控制器，实现对汽车尾灯显示状态的控制。在汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（采用发光二极管模拟），根据汽车运行情况，指示灯具有4种不同的显示模拟。

（1）汽车正向行驶时，左右两侧的指示灯全部处于熄灭状态；

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（2）汽车右转弯行驶时，右侧的3个指示灯按右循环顺序点亮； （3）汽车左转弯行驶时，左侧的3个指示灯按左循环顺序点亮； （4）汽车临时刹车时，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态。

第2章 总体方案选择的论证

2.1汽车尾灯控制电路设计

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图2-1系统框图

2.1.1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系

为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式，要设置2个状态控制变量。下面用开关S1、S0进行显示模式控制，S1S0为00时，汽车正常行驶，01表示右转弯，10表示左转弯，11表示紧急刹车。分析汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，详见图2-2。

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图2-2 尾灯显示状态与汽车运行状态的关系

2.1.2 汽车尾灯控制器功能描述

由于在汽车左、右转弯行驶时，3个指示灯循环点亮，所以可以用一个三进制数器的状态控制译码器电路顺序输出高电平，按要求顺序点亮左、右尾灯。设三进制计数器的状态用Q1、Q2表示。设灯亮为1，灯灭为0。由上述汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系可知，汽车正常运行时，灯全灭，汽车右转时，RD1、RD2、RD3循环亮，汽车左转时，LD1、LD2、LD3循环亮，紧急刹车时，不论Q1Q0什么状态，有脉冲来时灯就全亮。

2.1.3 汽车尾灯控制器的结构框图

根据以上设计分析与功能描述，可得出汽车尾灯控制器的结构框图，整个电路可由模式控制电路、三进制计数器、译码器与显示驱动电路、尾灯状态显示器四部分组成，如图2-1。

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图2-3 汽车尾灯控制器的结构框图

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。

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第3章 单元电路的设计

3.1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：

T1 (R1 R2)Cln

VCC VT VCC VT

(R1 R2)Cln2

T2 R2Cln

0 VT 0 VT

R2Cln2

G

T T1 T2 (R1

2R2

)

Cln2

震荡频率为

f

1

ln2C(R1 2R2)

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

则输出信号为1兹（周期为1秒）

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图3-1 555定时器构成的多谐振荡器

3.2 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 、S0 、 CP 、 Q1 、 Q0 )的关系 , 即逻辑功能表如图3-2：

开关控制 S1 O O 1 1

S0 O 1 O 1

三进制计数器 Q1 O O 1 O O 1

Q0 O 1 O O 1 O

D6 O O O O O O 1 CP

D5 O O O O O 1 O CP

六个指示灯 D4 O O O O 1 O O CP

D1 O 1 O O O O O CP

D2 O O 1 O O O O CP

D3 O O O 1 O O O CP

图3-2 D触发器逻辑电路

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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。

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