汽車尾燈的設計18頁

1、 目 錄第一章 設計任務書第二章 系統(tǒng)分析第三章 單元電路的設計第四章 汽車尾燈總電路圖第五章 汽車尾燈PCB圖第六章 仿真電路第七章 電路調試第八章 元件清單第九章 設計體會第一章：設計任務書本課題設計一個汽車尾燈的控制電路。該電路由兩個開關的四種狀態(tài)控制，分別對應著全滅、左轉、右轉、剎車。假設汽車尾部左右兩側各有3個指示燈（用發(fā)光二極管模擬）a.汽車正常運行是指示燈全亮滅；b.右轉彎時，右側3個指示燈按右循環(huán)順序點亮；c.左轉彎時，左側3個指示燈按左循環(huán)順序點亮；d.臨時剎車時所有指示燈同時閃爍。列出尾燈與汽車運行狀態(tài)表,如下表1.1： 表1.1尾燈和汽車運行狀態(tài)關系表開關控制運行狀態(tài)左尾

2、燈右尾燈S1 S0D4D5D6D1D2D30 0正常運行燈滅燈滅 0 1右轉彎燈滅按D1D2D3順序循環(huán)點亮 1 0左轉彎按D6D5D4順序循環(huán)點亮燈滅 1 1臨時剎車所有的尾燈隨時時鐘CP同時閃爍第二章：系統(tǒng)分析 1：設計總框圖由于汽車左右轉彎時，三個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點亮。由此得出在每種運行狀態(tài)下，每個指示燈與給定條件（S1、S0、CP、Q1、Q0）的關系，即邏輯功能表如表2.1所示（表中0表示燈滅狀態(tài)、1表示燈亮狀態(tài)）。 表2.1汽車尾燈控制邏輯功能表開關控制三進制計數(shù)器六個指示燈S1 S0Q1 Q0D6D5D4 D3D2D

3、10 10 00 11 0000 001 000 010000 1001 00 00 11 0100 000010 000001 000 11 /CPCPCP CPCPCP2系統(tǒng)方案的選擇設計本電路，我們采用雙JK觸發(fā)器74LS76構成三進制計數(shù)器。譯碼電路由3-8線譯碼器74LS138和6個與非門構成。用555定時器構成的多諧振蕩器產生輸出信號為1赫茲。3：電路的工作原理設計本電路，我們采用雙JK觸發(fā)器74LS76構成三進制計數(shù)器。譯碼電路由3-8線譯碼器74LS138和6個與非門構成。用555定時器構成的多諧振蕩器產生輸出信號為1赫茲。經過以上所述的設計內容及要求的分析，可以將電路分為以下

4、幾部分：首先，通過555定時器產生頻率為1Hz的脈沖信號，該脈沖信號用于提供給JK觸發(fā)器和剎車時的輸入信號。三進制計數(shù)器電路可有雙JK觸發(fā)器74LS76左轉、右轉的原始信號通過6個與門以及電鍵提供的高低電位信號，將原始信號分別輸出到左、右的3個汽車尾燈上。這部分電路起到信號分揀的作用。分揀之后的信號通過或門，實現(xiàn)與剎車、檢查電鍵信號的之間選擇。最終得到的信號即可輸出到發(fā)光二極管上，實現(xiàn)所需功能。第三章：單元電路的設計1：時鐘電路方案一：用555芯片構成多諧震蕩器產生時鐘。時鐘脈沖產生電路用一片555定時器構成多諧振蕩器，設計脈沖周期為1s,其計算公式為：T= ln2(R1+2R2) C=（47

5、0000+2*500000）*10-6*0.7=1.029，以此信號作為的CP 555電路圖波形圖如下：由圖可知: T= T2T1= 5.523 34.5426=0.9807S,與理論值存在一定誤差，由波形圖也可看出，波形并不是很工整。方案二：利用單片機內部資源的定時器產生時鐘（略）2：三進制計數(shù)器電路方案一： 三進制計數(shù)器我們用JK觸發(fā)器構成。JK觸發(fā)器 的特性方程： （CP下降沿有效）連線圖如下：仿真圖如下：由上圖可見Q1，Q0按00，01，11三種狀態(tài)輸出。方案二：計數(shù)器選用集成電路74LS163進行設計較簡便。74LS163是4位二進制同步計數(shù)器，它具有同步清零、同步置數(shù)的功能。74L

6、S163的外引線排列如圖所示，其功能表如表2所示。圖中,是低電平有效的同步清零輸入端，是低電平有效才同步并行置數(shù)控制端,CTP,CTT是計數(shù)控制端,CO是進位輸出端，D0D3是并行數(shù)據(jù)輸入端，Q0Q 3是數(shù)據(jù)輸出端。圖：74LS163的外引線排列圖CT74LS163功能表| 3：汽車尾燈電路汽車尾燈電路如圖所示，其顯示驅動電路由6個發(fā)光二極管和6個反相器構成；譯碼電路由3-8線譯碼器74LS138和6個與非門(由74LS00芯片)構成。74LS138的三個輸入端A，B，C分別接、Q0， Q1，S1，而Q1、Q0是三進制計數(shù)器的輸出端，當S1=0、使能信號A=G=1，計數(shù)器的狀態(tài)為00，01，1

7、0時，74LS138對應的輸出端Y0、Y1、Y2依次為0有效（Y3，Y4，Y5信號為“1”無效），即反相器G1G3的輸出端也依次為0，故指示燈D1D2D3按順序點亮示意汽車轉彎。若上述條件不變，而S1=1，則74LS138對應的輸出端Y4、Y5、Y6依次為0有效，即反相器G4G6的輸出端依次為0，故指示燈D4D5D6按順序點亮，示意汽車左轉彎。當G=0，A=1時,74LS138的輸入端全為1，G6G1的輸出端也全為1，指示燈全滅；當G=0,A=CP時，指示燈隨CP的頻率閃爍4.開關控制電路開關控制電路，設74LS138和顯示驅動電路的使能端信號分別為G和A，概括總體邏輯功能分析及組合得G、A與

8、給定條件的真值表，如表所示。表S1、S0、CP與G、A邏輯功能表開關控制CP使能信號S1 S0G A00×0101×1110×1111CP0CP由表過整理得邏輯表達式為 G=S1S0 _ _A=S1S0+S1S0CP=S1S0·S1S0CP由上式得開關控制電路，如圖所示。由以上分析可得出總體框圖，如圖所示：如圖：設計總體框圖第四章：汽車尾燈總電路第五章：PCB圖第六章：仿真電路第七章：電路調試電子安裝完畢，通常不宜急于通電，先要認真檢查一下。檢查內容包括：檢測的方法通常有兩種方法：(1)連線是否正確這種方法的特點是，根據(jù)電路圖連線，按一定順序一一檢查安裝

9、好的線路，由此，可比效容易查出錯線和少線。按照實際線路來對照原理圖電路進行查線(2)這是一種以元件為中心進行查線的方法。把每個元件引腳的連線一次查清，檢查每個去處在電路圖上是否存在，這種方法不但可以查出錯線和少線，還容易查出多線。(3)為了防止出錯，對于已查過的線通常應在電路圖上做出標記，最好用指針式萬用表“歐姆1”檔，或用數(shù)字萬用表的“二極管檔”的蜂鳴器來測量元器件引腳，這樣可以同時發(fā)現(xiàn)接觸不良的地方。(4)元器件的安裝情況(5)檢查元器件引腳之間有無短路；連接處有無接觸不良；二極管的極性和集成元件的引腳是否連接有誤。(6)電源供電，信號源連接是否正確。(7)電源端對地是否有短路的現(xiàn)象。(8

10、)在通電前，斷開一根電源線，用萬用表檢查電源端對地是否存在短路。若電路經過上述檢查，并確認無誤后，就可以轉入調試。2.調試過程中遇到的問題及解決方法：1：靜態(tài)調試交流，直流并存是電子電路工作的一個重要組成特點。一般情況下， 直流為交流服務，直流是電路工作的基礎。因此，電子電路的調試有靜態(tài)調試和動態(tài)調試之分。靜態(tài)調試過程。例如，通過靜態(tài)測試模擬電路的靜態(tài)工作點，數(shù)字電路的各輸入端和輸出端的高低電平值及邏輯關系等，可以及時發(fā)現(xiàn)已經損壞的元器件，判斷電路工作情況，并及時調整電路參數(shù)，使電路工作狀態(tài)符合設計要求。對照原理圖，用萬用電表一一檢查線路的各個接口是否接通，有無短路、斷路或漏接現(xiàn)象，如果有，應

11、及時改好電路。對照原理圖，檢查芯片的引角是否接正確。檢查芯片的VCC和GND是否接好。2：動態(tài)調試動態(tài)調試是在靜態(tài)調試的基礎上進行的。調試的方法是在電路的輸入端接入適當頻率和幅值的信號，并循著信號流向逐級檢測各有關點的波形，參數(shù)和性能指標。發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，應采取不同的方法縮小故障范圍，最后設法排除故障。 測試過程中不能憑感覺和印象，要始終借助儀器觀察。使用示波器時，最好把示波器的信號輸入方式置于“DC”擋，通過直流耦合方式，右同時觀察被測信號的交，直流成分。通過調試，最后檢查功能塊和整機的各種指標是否滿足設計要求，如必要，再進一步對電路參數(shù)提出合理的修正。在進行完上述檢查后。通電進行調試。用萬用

12、表檢查兩塊芯片的VCC和GND，看是否有電壓。是不和輸入的電壓一致。在確保芯片處于工作狀態(tài)后，在錄音機接口處，輸入一個信號，用示波器沿著只許信號在走向，一路測量，把測得波形和輸入信號的波形對比。一級一級的測量，如果發(fā)現(xiàn)不對，再認真查線路，如果線路一定是對的。那有可能是芯片出了故障而不能正常工作?？梢該Q一個芯片試。如果換上新芯片后，工作正常，說明原來的芯片是壞的。就這樣一點一點的的調試，直到調試成功為止。3：燒毀在電路測試階段由于沒有保護措施，所用的74LS32上面的四個或門有一個被燒毀了，由于當時還不知道，所以查了好久才發(fā)現(xiàn)問題所在，解決方法是用適當?shù)碾娮柽M行保護。4：虛焊這是焊接過程中經常遇

13、到的問題，如果不加以糾正將使電路無法工作，而且這個問題很難檢查出來，也只能利用萬用表檢查，我們剛發(fā)現(xiàn)是由于接上電路發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管是一直點亮的，后來發(fā)現(xiàn)是由于一個焊點虛焊導致或門的一端輸入為接空引起的。第八章：元件清單74LS系列芯片：74LS 138 1個74LS00 2個74LS86 1個74LS101個74LS761個74LS042個定時器：5551個電阻：2006個500k1個470k 1個3.3k2個電容;1.0F1個10nF 1個發(fā)光二極管 6個撥動開關2個第九章：設計心得體會本次課程設計收獲很大，開始設計時感覺沒什么難的，后來到動手的時候覺得遇見了好多沒想到的問題，然后一個一個的解決，我想這也是最吸引我們的地方，當真正投入時才發(fā)現(xiàn)樂在其中。 在方案的選擇中，我們選擇了用JK觸發(fā)器構成三進制計數(shù)器電路，去外面跑了多次也沒有找到JK觸發(fā)器74LS76芯片。在Protel中制PCB 板的時候，開始做單面板，線很多，走不通，又該為雙面板。當制好的那一刻，我感到無比的欣慰。在