基于数电模电的基础课程设计——汽车尾灯

基于数电模电的基础课程设计——汽车尾灯内容摘要：

4 L S 1 6 1L2L E D R E DL1L E D R E DR1L E D R E DR2L E D R E DR3L E D R E D1 2U 3 : A7 4 L S 0 434U 3 : B7 4 L S 0 4123U 6 : A7 4 L S 0 8456U 6 : B7 4 L S 0 8123U 4 : A7 4 L S 0 8456U 4 : B7 4 L S 0 8123U 5 : A7 4 L S 3 2L3L E D R E D456U 5 : B7 4 L S 3 29108U 4 : C7 4 L S 0 8121311U 4 : D7 4 L S 0 89108U 6 : C7 4 L S 0 8121311U 6 : D7 4 L S 0 85 6U 3 : C7 4 L S 0 49108U 5 : C7 4 L S 3 2123U 1 : A7 4 L S 3 2456U 1 : B7 4 L S 3 29108U 1 : C7 4 L S 3 2121311U 1 : D7 4 L S 3 2121311U 5 : D7 4 L S 3 2123U 9 : A7 4 L S 3 213 12U 3 : D7 4 L S 0 4456U 9 : B7 4 L S 3 29108U 9 : C7 4 L S 3 211 10U 3 : E7 4 L S 0 4121311U 9 : D7 4 L S 3 2123U 1 0 : A7 4 L S 3 2456U 1 0 : B7 4 L S 3 29 8U 3 : F7 4 L S 0 41 2U 1 1 : A7 4 L S 0 4123U 1 2 : A7 4 L S 0 83 4U 1 1 : B7 4 L S 0 49108U 1 0 : C7 4 L S 3 2121311U 1 0 : D7 4 L S 3 2123U 1 3 : A7 4 L S 3 24 56U 1 3 : B7 4 L S 3 256U 1 1 : C7 4 L S 0 413 12U 1 1 : D7 4 L S 0 4R4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U 1 45 5 5R41 0 0R51 0 0 kC10 .0 1 u FC20 .0 1 u FR61 0 kR71 0 kR81 0 kR91 0 kR 1 01 0 k右转右转刹车应急左转刹车左转 图 电路原理图 电路是由 555电路产生单位脉冲控制灯的依次点亮，五个开关分别对应的是左转、右转、左刹车、应急和倒车五个功能。 电路缺点：过于简单；尾灯跟实际有点不符合，可以将刹车、倒车还有应急都单独拿出来，给与不同的颜色尾灯显示不同功能。 方案四 （李燃） ： 电源 刹车模块 转向刹车模块 应急模块 转向模块 控制模块 发光二极管显示 图 电路原理 方框图 a1a2a3a4b3b1b2a5a1b1a1b2a1b3a3a2b1a2b2a2b3a4a5a6a6R3( 1 )R31kR41kR51kS W 1S W 2S W 3A1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U27 4 L S 1 3 8C31 .5 uR93 0 0R13 0 0D2Q5CL K3Q6S4R1U 1 : A7 4 L S 7 4D12Q9CL K11Q8S10R13U 1 : B7 4 L S 7 4D4L E D Y E L L O WD5 D6D 1 0L E D R E DR 1 63 0 0U7A N DU6ORR 1 03 0 0D1L E D R E DU8OR123U 1 0 : A7 4 L S 0 0456U 1 0 : B7 4 L S 0 012456U 3 : A7 4 L S 2 091012138U 3 : B7 4 L S 2 0123U 5 : A7 4 L S 0 0U 1 1A N DU 1 2A N DU 1 3A N DU 1 6A N DR03 0 0R23 0 0R 1 13 0 0D2L E D Y E L L O WD3 D7R 1 23 0 0D8L E D R E DU9A N DU 1 4A N DU 1 5A N DR 1 43 0 09128U 1 8 : A4 0 7 5L S 1S P E A K E RS W 4S W DP DT M O MR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U45 5 5R71 0 kR84 0 kC42 2 pR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U 1 75 5 5R62kR 1 31 0 0 kC10 .0 1 uC22 2 pU17 ( V CC ) 图 仿真 电路图 工作原理简述：左、右转开关接通时，控制信号通过译码器与计数器产生的移位信号共同控制左、右转的三黄色尾灯循环点亮。 当左右两开关同时接通时，控制信号通过译码555 电路产生脉冲 开关控制电路 译码电路74LS138 计数电路74LS74 显示电路各色LED 灯 尾灯控制电路各种门电路组成 555 电路产生高频信号 倒车喇叭 器与 555 产生的脉冲共同控制两侧红色尾灯的闪亮。 当刹车开关接通时，各种情况下的刹车控制信号通过门电路共同控制两侧红色尾灯的亮灭。 当倒车开关接通时，直接驱动两侧红色尾灯和 倒车喇叭。 优点： （ 1） 增加了减速转弯、应急、倒车等显示功能和倒车喇叭。 （ 2） 将左、右转弯开关和刹车开关通过一个 38 线译码器相连，这样对实现减速转弯，应急刹车来说节约了器件，电路看起来条理更清晰。 （ 3） 将转弯灯和刹车灯分开，这样更易于控制减速转弯时灯的显示，而且节省器件还更符合实际，看起来直观明了。 不足： (1) 没有仪表盘显示和尾灯自检功能。 (2) 倒车喇叭，声音太难听。 (3) 倒车灯和刹车灯没有分开，不太符合实际。 方案 五 （ 李上飞 ） ： K1 K2 K3 K4 K5 K6 图 组成框图 373 驱动电路 仪表、 尾灯显示状态 三进制计数器 门电路 脉冲电路 电源 图 仿真电路图 电路简介：本设计比设计要求增加了应急、倒车、夜行示宽和仪表灯显示功能。 控制开关状态经过 74L373 驱动成高低电平，当转弯开关接通时计数器有效（脉冲源接通 555 部分），实现轮流点亮。 其余倒车、刹车、应急灯状态是通过开关电平与与门、或门、脉冲的组合来实现控制的。 仪表盘部分是根据想要的效果，经过门电路组合控制。 （此部分实现简单） 仪表盘显示状态：应急时全闪、左转时左灯闪、右转时右灯 闪、刹车时底灯亮、倒车时底灯闪、夜行时中间灯亮。 尾灯采取了两组灯：最后两个是刹车灯，是一组仅供刹车使用的灯。 令一组灯（尾灯前排六个）融合了转弯灯、夜行灯、应急灯和倒车灯的功能（转弯时按左或右方向轮流点亮；夜行是最外两个灯亮；应急时最外两个灯闪；倒车时六个灯同时闪）。 各种灯的 使用开关都是独立的。 所以第二组灯左转弯时也会出现右转弯，夜行时 转弯不明显，倒车时不能转弯等种种车灯冲突问题；故取消的此方案。 2． 6 方案选择与论证 方案一线路较为冗繁，布局还可以改进，能进一步减少器件，还有十进制计数器的 记忆 功能没有解 决，导致第二次计数时会从上次记忆处开始计数，使尾灯显示不够规律。 但其转弯流水灯显示功能和仪表盘的引入比较好。 方案二没有使用译码器，直接用开关取代控制电路， 这样实现 减速转弯的显示 会使用较多的器件。 还有转弯灯只使用 了一个，不够美观，效果也没有三个灯循环显示好。 但其将不同功能的显示 用不同颜色的灯区分开了，这样更贴近现实，而且实现相同的功能更省器件，另外其尾灯的自检电路设计很有创意和实用。 方案三 灯没有分开，用转弯的六个灯显示所有 的功能， 元件用的较多，而且显示的效果不够好。 虽然不够贴近实际，但是用最少的灯显示所有的功 能也非常不错， 省灯省电、低碳环保。 方案四 没有仪表盘显示和尾灯自检功能；还有倒车喇叭声音太难听，不实用；倒车灯和刹车灯没有分开，不太符合实际。 但其布局较合理，器件选择恰当，是五个方案中实现相同功能下器件最省的。 方案六中开关后面的驱动 74LS373 用处不大，可以省去；十进制的记忆功能也没有解决。 但其增加了仪表盘显示和夜行示宽显示，布局也相对不错。 融合每个方案的优点，我们最终得出了一个最佳方案。 该方案采用四方案的布局 ，二方案的尾灯自检功能，一、二、五方案的仪表盘显示，每个方案新增的减速转弯、应急、倒车等显示功 能，加上二方案体现的低碳环保。 三、电路原理框图 图 31 最终方案方框图 原理简述：由 555脉冲电路产生周期为 600ms 的脉冲信号，提供给 74LS74 组成的二位二进制加法计数器，由开关电路来控制 74LS138 组成的译码电路，由译码电路、计数电路和开关控制电路一起组成尾灯控制电路，从而控制尾灯的亮灭。 尾灯通过驱动 74LS373 再经过门电路，组成仪表电路，实现尾灯的自检。 四、单元电路推导及电路元器 件参数计算 4． 1 时钟信号源（ CLK）单元设计 由于汽车尾灯的点亮是给人不同的信息及该车将要发生的动作，所以汽车尾灯在闪烁的时候不能超过一定的频率，但是频率也不能太小，所以我们在设计的时候是采用的 555定时器产生的一个脉冲，占空比约为 50%，频率约为。 所以尾灯在循环点亮的时候时间间隔约为 ，这样就能让人很清楚的明白该汽车的动作，从而避免交通事故的发生。 555 电路产生脉冲 开关控制电路 译码电路74LS138 计数电路74LS74 显示电路各色LED 灯组成 尾灯控制电路各种门电路组成 74LS373 组成的驱动电路 门电路组成仪表灯控制电路 和尾灯自检电路 仪表盘显示电路。