汽車尾燈課程設(shè)計.doc

綜述電子課程設(shè)計是電子技術(shù)學習中非常重要的一個環(huán)節(jié)，是將理論知識和實踐能力相統(tǒng)一的一個環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學生能力的一個環(huán)節(jié). 當今社會生活節(jié)奏快，交通擁擠，導致交通事故頻繁發(fā)生，其中汽車追尾事件在交通事故中所占比重較大，追尾時間的產(chǎn)生主要是由于司機的疏忽以及無法把握前方車輛的運行的狀況而導致的；而汽車尾燈控制電路的產(chǎn)生，恰好有利于緩解這一狀況，通過對尾燈的控制，體現(xiàn)汽車在公路的上的行駛狀態(tài)，即汽車正常行駛時指示燈全滅；右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個指示燈右循環(huán)點亮左轉(zhuǎn)彎時左側(cè)三個指示燈按左循環(huán)循序點亮；臨時剎車時所有指示燈同時閃爍。通過這一特點來提示后方車輛本車的行駛情況，有利于減少汽車追尾事件的發(fā)生，是一個值得普及的設(shè)計，而與此同時在此設(shè)計的基礎(chǔ)上還可實現(xiàn)電路的拓展，例如加上被劫持報警裝置等實用設(shè)備。 汽車尾燈控制電路如果在汽車領(lǐng)域廣泛應用將有利于減少交通事故的發(fā)生。1總體邏輯結(jié)構(gòu)1.1汽車尾燈運行狀態(tài)關(guān)系根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書要求，分析汽車運行狀態(tài)與尾燈關(guān)系可得如下關(guān)系表（表1-1）。其中J1,J2代表控制開關(guān)。表1-1 汽車尾燈與汽車運行關(guān)系表J2J1運行狀態(tài)左尾燈右尾燈00110101正常行駛右轉(zhuǎn)彎左轉(zhuǎn)彎緊急剎車滅滅左尾燈循環(huán)閃爍所有燈同時閃爍滅右尾燈循環(huán)閃爍滅所有燈同時閃爍1.2汽車尾燈電路的邏輯電路關(guān)系按照以上汽車的運行狀態(tài)與尾燈關(guān)系分析總結(jié)，寫出汽車尾燈正常行駛，左轉(zhuǎn)彎，右轉(zhuǎn)彎，緊急剎車時的二進制代碼，以實現(xiàn)汽車正常行駛時指示燈全滅；右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個指示燈右循環(huán)點亮；左轉(zhuǎn)彎時左側(cè)三個指示燈按左循環(huán)循序點亮；臨時剎車時所有指示燈同時閃爍的任務(wù)要求。其關(guān)系如下表（表1-2）。表 汽車尾燈電路的邏輯關(guān)系表開關(guān)控制二進制代碼左尾燈右尾燈J200001111J101110001Q1X001001XQ0X010010XD40000100CLKD50000010CLKD60000001CLKD10100000CLKD20010000CLKD30001000CLK1.3 總體方案框圖根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書要求，以及汽車尾燈邏輯關(guān)系的分析，得出設(shè)計該電路大體需要開關(guān)控制電路、驅(qū)動顯示電路、譯碼電路、時鐘脈沖信號產(chǎn)生電路、三進制計數(shù)電路以組成汽車尾燈控制電路，其中驅(qū)動顯示電路和譯碼電路共同構(gòu)成了尾燈電路。其控制關(guān)系如下圖（圖1-1）。開關(guān)控制電路顯示驅(qū)動電路譯碼電路時鐘脈沖信號發(fā)生器三進制計數(shù)器圖1-1 總體方案圖單元電路設(shè)計.三進制單元電路的設(shè)計2.1.1 74160N的基本介紹下圖和下表分別為74160N的邏輯電路圖和功能表。圖2-1 74160N邏輯電路引腳圖表2-1 74160N的邏輯功能表CLKRCDLOADEPET工作狀態(tài)XXX01111X0111XX0X1XX101置零預置零保持保持（但C=0）計數(shù)2.1.2利用74160N設(shè)計三進制計數(shù)器將同步十進制計數(shù)器74160接成同步三進制計數(shù)器（如圖2-2），該電路是采用異步置零法接成的三進制計數(shù)器，當計數(shù)器成QdQcQbQa=0011狀態(tài)時，擔任譯碼器的門G輸出低電平信號給RCO端，將計數(shù)器置零，回到0000狀態(tài)。 圖2-2 三進制電路圖.時鐘電路設(shè)計我的設(shè)計采用的是由555定時器接成的多諧振蕩器，所采用的周期T=0.5S,f=2Hz,其占空比q=60%。電路設(shè)計如圖2-3 ，運用公式如下： (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) (2-5)圖2-3 時鐘電路圖2.3尾燈電路的設(shè)計2.3.1 74138譯碼器的基本介紹下圖為3位二進制138譯碼器,輸入的三位二進制代碼共有8種狀態(tài),譯碼器將每個輸入代碼成對應的一根輸出線上的高、低電平信號。例如當輸入ABC=000時，A、B、C為0V，對應取非均為3V。這時Y0輸出高電平（3.7），其他輸出端均為低電平（0.7V），于是將輸入的000代碼譯成了Y0端的高電平信號。圖2-4 138譯碼器引腳圖2.3.2汽車尾燈電路采用發(fā)光二極管非門、與非門、電阻絲、138譯碼器接成汽車尾燈電路如圖2-5所示，其中138譯碼器輸入端接三進制計數(shù)器，輸出端接顯示電路，構(gòu)成了譯碼電路，而由發(fā)光二極管、電阻絲、與非門、非么構(gòu)成了顯示驅(qū)動電路。在與非門的一端接譯碼電路，另一端接開關(guān)控制電路。圖2-5 汽車尾燈電路2.4開關(guān)控制電路的設(shè)計根據(jù)設(shè)計需求，在開關(guān)控制電路中當J3斷開時，J1J2通過二進制轉(zhuǎn)換可控制汽車在左右轉(zhuǎn)彎時尾燈的閃爍情況，當汽車緊急剎車時根據(jù)要求尾燈需全部閃爍故尾燈需要由J1J2及時鐘脈沖共同控制，此時J1J2J3全部閉合，J3閉合時，時鐘脈沖系統(tǒng)參與控制。其中G=J1J2+J2J1；A=（J1J2+J1J2+J1J2）+CLK可列寫出真值表(表2-2)表2-2 開關(guān)控制電路真值表J1J2CLKGA00110101XXXCLK0110111CLK根據(jù)真值表選取開關(guān)、與非門非門等電子元件器件設(shè)計圖2-6的電路圖2-6 開關(guān)控制電路圖3總體電路圖圖3 總體電路結(jié)論本設(shè)計主要通過模塊化思想，逐步實現(xiàn)設(shè)計所需達到的功能要求：時鐘脈沖電路系統(tǒng)是產(chǎn)生連續(xù)脈沖以達到對三進制計數(shù)器、開關(guān)控制電路的間接控制實現(xiàn)任務(wù)要求，是整個電路的核心部分。通過實驗室調(diào)試對其選取適當參數(shù)使系統(tǒng)穩(wěn)定，以達到系統(tǒng)需求。顯示驅(qū)動電路和譯碼電路共同組成了尾燈電路，顯示譯碼電路是利用138譯碼器的邏輯功能實現(xiàn)的，顯示驅(qū)動電路則是由發(fā)光二極管、電阻絲、非門、與非門、非門等基本器件組成。由74160構(gòu)成的三進制計數(shù)器產(chǎn)生的代碼由譯碼電路傳至驅(qū)動顯示電路， 以及時鐘脈沖原、基本邏輯器件構(gòu)成的開關(guān)控制電路，共同控制控制汽車尾燈。本設(shè)計采用的電子元件大多成本低廉，組成的電路有較好的穩(wěn)定性易于廣泛應用于實際生產(chǎn)中，同時電路具有良好的可拓展性，即在此電路的基礎(chǔ)上能夠以模塊化的方式添加其他電路系統(tǒng)以達到更好的使用效果，同時模塊化的設(shè)計方式更易于系統(tǒng)升級、更新和修復。同時本系統(tǒng)也存在一定的不足，在汽車尾燈開關(guān)控制系統(tǒng)中采取的是開關(guān)和基本邏輯門電路，采用上述元件成本固然低廉，但是邏輯關(guān)系復雜，易產(chǎn)生紕漏，鑒于此應采取更為先進的邏輯電路板代替本設(shè)計采用的控制開關(guān)系統(tǒng)。學 生： 學 號： 日 期： 參考文獻1 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）.高等教育出版社，2006.2 孫人杰.電路數(shù)據(jù)手冊TTL電路M.電子工業(yè)出版