电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计

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第一篇电子技术课程综合设计

--------汽车尾灯控制电路设计

摘要:

当今生活节奏快，交通拥挤，导致交通事故频繁发生，其中汽车追尾事件在交通事故中所占比重较大。追尾事件的发生主要是由于司机无法把握前方车辆的运行状态导致的，而汽车尾灯控制电路的产生，恰好有利于缓解这一状况。

通过对尾灯的控制，体现汽车在公路上的行驶状态，即汽车正常行驶、右转弯、左转弯、临时刹车时，是四个不同的表现状态。汽车尾灯显示控制电路通过提醒其他司机周围正有车辆进行转弯、刹车操作，来达到减少交通事故发生的目的，对于减少交通事故具有一定的意义。

汽车尾灯显示控制电路是汽车尾灯显示电路的重要组成部分，主要完成控制与驱动功能具体电路由三进制计数器电路、汽车行驶状态开关控制电路和汽车状态显示电路三部分组成。

目录

4 仿真结果 (10)

2

6 2

1 绪论

汽车尾灯控制电路设计的意义

当今生活节奏快，交通拥挤，导致交通事故频繁发生，其中汽车追尾事件在交通事故中所占比重较大。追尾事件的发生主要是由于司机无法把握前方车辆的运行状态导致的，而汽车尾灯控制电路的产生，恰好有利于缓解这一状况。本文根据实际情况设计了汽车尾灯控制系统，这样汽车在进行刹车和转弯时能够提醒后方车辆，从而有效的减少交通事故数量。?

汽车尾灯控制电路主要研究任务及内容

设计任务主要是：运用所学的理论知识，设计模拟汽车尾灯控制通过三进制的计数器和译码器的改用，以及显示驱动和开关控制的电路设计来完成任务。设计通过发光二极管模拟汽车尾灯来实现了汽车在行驶时候的四种情况：正常行驶、右转弯、左转弯、紧急刹车。

设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光管模拟），要求是：

（1）汽车正常行驶时，尾灯全部熄灭。?

（2）汽车右转弯时，右侧3个指示灯按右循顺序点亮。

（3）汽车左转弯时，左侧3个指示灯按左循顺序点亮。?

（4）汽车紧急刹车时，所有指示灯同时闪烁。?

（5）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画

出总体电路原理图，阐述基本原理。制作实际运行装置。完成电路的设计，并进行仿真。

2 汽车尾灯课程设计过程描述

描述主要的设计思路

设计构成一个控制汽车六个尾灯的电路，用六个指示灯模拟六个尾灯（汽车每侧三个灯），并用两个拨动式开关作为转弯信号源；一个开关用于指示右转弯，一个开关用于指示左转弯，如果两个开关都被接通，说明驾驶员是一个外行，紧急闪烁器起作用。右转弯时三个右边的灯应动作，左边的灯则全灭，右边的灯，周期性明亮与暗，一周约需一秒，对于左转弯，左边灯的操作应相类似；当紧急闪烁起作用时，六个尾灯大约以1Hz的频率一致地闪烁着亮与暗。同时，电路还用一个开关模拟脚踏制动器，制动时，若转弯开关未合上（或错误地将两个开关均合上的情况）所有六个尾灯均连续亮，在转弯的情况下，三个转向的尾灯应正常动作，另三个尾灯连续亮。另一个开关模拟停车，停车时，全部尾灯亮度为正常的一半。

汽车尾灯总体设计方案方框图

S0 S1 尾

灯

电

路

1脚：是直接清零端。当端接低电平时基电路不工作，此时不论TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。

2脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。3脚：TH高触发端。

4脚：低触发端。

5脚：控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只μF电容接地，

以防引入干扰。

6脚：外接电源VCC。双极型时基电路VCC的范围是～ 16V，CMOS 型时基电路VCC的范围为3V～18V。

7脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。

8脚：输出端VO。

由于555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定，不易受干扰[。而且本次控制电路的设计中对脉冲精度要求不高，只要能实现可调即可。故在该单元电路设计中选择采用555定时器构成多谐振荡器作为脉冲产生电路。

多谐振荡器又称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生器

由555定时器构成的多谐振荡器如图2-13所示，R1，R2和C1是外接定时元件，电路中将高电平触发端（THR）和低电平触发端（TRI）并接后接到R2和C1的连接处，将放电端（DIS）接R1，R2的连接处。

555定时器构成多谐振荡器的电路原理图

由于接通电源瞬间，电容C来不及充电，电容器C1两端电压U C为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出端（OUT）输出U O为高电平，放电管截止。这时，电源经R1，R2对电容C1充电，使电压Uc按指数规律上升，当Uc上升到（2/3）Vcc时，输出Uo

为低电平，放电管导通，把Uc从（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间T PH的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数为（R1＋R2）C1。

由于放电管导通，电容C1通过电阻R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态.其维持时间T PL的长短与电容的放电时间有关，放电时间常数随着C 的放电，Uc不断下降，当Uc下降到（1/3）Vcc时，输出Uo为高电平，放电管截止，Vcc再次对电容C1充电，电路又翻转到第一暂稳态。可以理解，

14为第二个触发器的复位端低电平有效（即14脚为低时输出位低）

15为第一个触发器的复位的

16为电源VCC

开关控制电路

LED显示、驱动电路

译码电路采用74LS138、六个与非门和六个反相器组成。74LS138的三个输入端C、B、A分别接入S0、Q1、Q0。当S1=1，S0=0时，使能端信号A=G=1,计数器的状态为00、01、10，译码器对应输出端Y0、Y1、Y2依次为低电平有效,经与非门即使得与R3、R4、R5相连的指示灯D1D2D3按顺序循环点亮，示意汽车左转弯。同理当S1=0，S0=0的时候指示灯D4D5D6按顺序循环点亮，示意汽车右转弯。当G=0,A=1时，74LS138的输出端全为1，为高电平，此时指示灯全灭，示意汽车正常行驶。而当G=0,A=CP时，所有指示灯将随CP的频率循环闪烁，示意汽车紧急刹车。

3 汽车尾灯整机电路图设计

整机电路图

器件清单

4 仿真结果

图 S0 S1打开，正常行驶

图S0闭合S1打开，右转弯图S0打开S1闭合，左转弯

图S0 S1闭合，紧急刹车

5 总结与体会

通过本次的课程设计，我体会到了学习不但要把书本知识学好，要得弄懂东西还要自己勤翻书，上网查资料，要勤动脑，学会思考，可以从各个方面去思考同一个问题，最重要的是要学会学以致用，把一个大的电路分割成很多小模块后会比较好设计，设计起来会比较灵活，会有一个清晰的思路。

通过汽车尾灯控制电路的设计，使我了解到数字电路及其芯片的应用面广，功能强大，使用方便，并且已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的各个方面。在设计过程中通过利用软件对设计电路进行测试和仿真，使我更进一步的掌握了该软件的应用。这一次汽车尾灯控制电路的课程设计，使我受益匪浅。通过对自己在大学所学的知识的回顾，并发挥对所学知识的理解和思考及书面表达能力，最终完成了目标。这为自己今后进一步学习，积累了一定的宝贵经验。把知识转化为能力的实际训练，培养了我运用所学知识解决实际问题的能力。

这次设计让我获益匪浅，让我在动手中学到了知识，将理论和实践结合在一起，这对我以后的生活和学习很有帮助

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