汽車尾燈課程設(shè)計(jì)

1、綜述電子課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論知識(shí)和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個(gè)環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個(gè)環(huán)節(jié). 當(dāng)今社會(huì)生活節(jié)奏快，交通擁擠，導(dǎo)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(shí)間的產(chǎn)生主要是由于司機(jī)的疏忽以及無(wú)法把握前方車輛的運(yùn)行的狀況而導(dǎo)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(duì)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(shí)指示燈全滅；右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)指示燈右循環(huán)點(diǎn)亮左轉(zhuǎn)彎時(shí)左側(cè)三個(gè)指示燈按左循環(huán)循序點(diǎn)亮；臨時(shí)剎車時(shí)所有指示燈同時(shí)閃爍。通過這一特點(diǎn)來(lái)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

2、個(gè)值得普及的設(shè)計(jì)，而與此同時(shí)在此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上還可實(shí)現(xiàn)電路的拓展，例如加上被劫持報(bào)警裝置等實(shí)用設(shè)備。 汽車尾燈控制電路如果在汽車領(lǐng)域廣泛應(yīng)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(yùn)行狀態(tài)關(guān)系根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，分析汽車運(yùn)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(yùn)行關(guān)系表j2j1運(yùn)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(shí)閃爍滅右尾燈循環(huán)閃爍滅所有燈同時(shí)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(yùn)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

3、車時(shí)的二進(jìn)制代碼，以實(shí)現(xiàn)汽車正常行駛時(shí)指示燈全滅；右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)指示燈右循環(huán)點(diǎn)亮；左轉(zhuǎn)彎時(shí)左側(cè)三個(gè)指示燈按左循環(huán)循序點(diǎn)亮；臨時(shí)剎車時(shí)所有指示燈同時(shí)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(jìn)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(jì)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(jì)該電路大體需要開關(guān)控制電路、驅(qū)動(dòng)顯示電路、譯碼

4、電路、時(shí)鐘脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路、三進(jìn)制計(jì)數(shù)電路以組成汽車尾燈控制電路，其中驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路譯碼電路時(shí)鐘脈沖信號(hào)發(fā)生器三進(jìn)制計(jì)數(shù)器圖1-1 總體方案圖單元電路設(shè)計(jì).三進(jìn)制單元電路的設(shè)計(jì)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(yù)置零保持保持（但c=0）計(jì)數(shù)2.1.2利用74160n設(shè)計(jì)三進(jìn)制計(jì)數(shù)器將同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160接

5、成同步三進(jìn)制計(jì)數(shù)器（如圖2-2），該電路是采用異步置零法接成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器成qdqcqbqa=0011狀態(tài)時(shí)，擔(dān)任譯碼器的門g輸出低電平信號(hào)給rco端，將計(jì)數(shù)器置零，回到0000狀態(tài)。 圖2-2 三進(jìn)制電路圖.時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)我的設(shè)計(jì)采用的是由555定時(shí)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(jì)如圖2-3 ，運(yùn)用公式如下： (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) (2-5)圖2-3 時(shí)鐘電路圖2.3尾燈電路的設(shè)計(jì)2.3.1 74138譯碼器的基本介紹下圖為3位二進(jìn)制138譯碼器,輸入的三位二進(jìn)制代碼共有8種狀態(tài),譯碼器將每個(gè)輸入代碼成對(duì)

6、應(yīng)的一根輸出線上的高、低電平信號(hào)。例如當(dāng)輸入abc=000時(shí)，a、b、c為0v，對(duì)應(yīng)取非均為3v。這時(shí)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(hào)。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(jìn)制計(jì)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(dòng)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(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)需求，在開關(guān)控制電路中當(dāng)j3斷

7、開時(shí)，j1j2通過二進(jìn)制轉(zhuǎn)換可控制汽車在左右轉(zhuǎn)彎時(shí)尾燈的閃爍情況，當(dāng)汽車緊急剎車時(shí)根據(jù)要求尾燈需全部閃爍故尾燈需要由j1j2及時(shí)鐘脈沖共同控制，此時(shí)j1j2j3全部閉合，j3閉合時(shí)，時(shí)鐘脈沖系統(tǒng)參與控制。其中g(shù)=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(jì)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(jì)主要通過模塊化思想，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所需達(dá)到的功能要求：時(shí)鐘脈沖電路系統(tǒng)是產(chǎn)生連續(xù)脈沖

8、以達(dá)到對(duì)三進(jìn)制計(jì)數(shù)器、開關(guān)控制電路的間接控制實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求，是整個(gè)電路的核心部分。通過實(shí)驗(yàn)室調(diào)試對(duì)其選取適當(dāng)參數(shù)使系統(tǒng)穩(wěn)定，以達(dá)到系統(tǒng)需求。顯示驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)的，顯示驅(qū)動(dòng)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(jìn)制計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的代碼由譯碼電路傳至驅(qū)動(dòng)顯示電路， 以及時(shí)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(jì)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(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，同時(shí)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(dá)到更好的使用效果，同時(shí)模塊化的設(shè)計(jì)方式更易于系統(tǒng)升級(jí)、更新和修復(fù)。同時(shí)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(fù)雜，易產(chǎn)生紕漏，鑒于此應(yīng)采取更為先進(jìn)的邏輯電路板代替本設(shè)計(jì)采用的控制開關(guān)系統(tǒng)。學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 日 期： 參考文獻(xiàn)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(cè)ttl電路m