基于数电的汽车尾灯电路设计 - 图文

常州信息职业技术学院

学生毕业设计（论文）报告

系 别： 电子与电气工程学院

专 业： 电子信息工程技术

班 号： 电子093 学 生 姓 名： 薛冠华

学 生 学 号： 0906013334

设计（论文）题目： 基于数电的汽车尾灯电路设计 指 导 教 师： 朱幼娟 设 计 地 点： 常州信息职业技术学院

起 迄 日 期： 2011.9.1~2011.10.31

常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文

毕业设计（论文）任务书

专业 电子信息工程技术 班级 电子093 姓名 薛冠华

一、课题名称： 基于数电的汽车尾灯电路设计 二、主要技术指标：

1、直流稳压电源5V； 2、多谐振荡电路输出脉冲周期为1s；

3、采用6个LED发光二级管模拟汽车尾灯，

4、当汽车正常行驶时尾灯全部熄灭；

5、当汽车右转弯时，右侧3个指示灯依次按右循环顺序闪烁；

6、当汽车左转弯时，左侧3个指示灯依次按左循环顺序闪烁；

7、当汽车紧急刹车时，左右尾灯都随时钟脉冲频率闪烁。 三、工作内容和要求：

1、查阅资料，查找相关知识及内容；

2、构建任务的大体框图，再分块处理； 3、开关控制译模块、脉冲产生模块、三进制改造模块、译码输出模块、模式控制模块、译码与显示驱动电路的设计； 4、完成各个功能模块并将各个模块组合成整个模块；

5、调试电路并修改完成课题；

四、主要参考文献： [l] 王露. 可循环彩灯控制器[J]，电子与电气工程学院，2009年.

[2] 吴青萍. 数字电子钟系统设计[J]，电子与电气工程学院，2009年.

[3] 彭介华. 电子电路设计的一般方法与步骤[D]，北京：高等教育出版社，1997年. [4] 夏路易. 电路原理图与电路板设计教程[D]，北京：希望电子出版社，2002年. [5] 肖蕙蕙. 脉冲波形的产生和整形[M], 重庆：重庆大学出版社，2002年.

[6] 康华光. 电子技术基础（数学部分），武汉：高等教育出版社，2006年.

学 生（签名） 年 月 日

指 导 教师（签名） 年 月 日 教研室主任（签名） 年 月 日 系 主 任（签名） 年 月 日

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毕业设计（论文）开题报告

设计（论文）题目 一、选题的背景和意义： 基于数电的汽车尾灯电路设计 在当代社会，随着科技时代的进一步发展，人们的生活也在飞速改变，各种家用电器和设备正以极快的速度进入寻常百姓家。汽车作为一种很重要的生活工具也没有例外地深入到人们生活的方方面面。 汽车作为高消费的生活和生产资料，在满足人们的出行的同时，人们更加注重汽车的舒适性、可控性、便捷性和安全性。而作为汽车的很重要的一部分——车灯。我们要通过车灯的明亮与熄灭传达不同的意义，尤其是尾灯更重要，无论是行车中还是停车的时候，都必须有各种不同的反应的，于是，控制尾灯的电路设计很重要。传统的机械和纯电路控制方式在工作一段时间后因电路老化或机械振动而引起的接触问题以及机械元件变形而不能及时触发电路电源开关，这类问题经常发生，除了选用更好的硬件系统元件几乎没有别的可靠的方法来避免这类事故发生，所以设计一个安全性高的汽车尾灯控制电路非常重要。 二、课题研究的主要内容： 1、 开关控制译模块； 2、 脉冲产生模块； 3、 三进制改造模块； 4、 译码输出模块； 5、 模式控制模块； 6、 译码与显示驱动电路的设计。 设计以上6个模块，确认各个模块的完整性与正确性，并将他们组合在一起构成整个大的汽车尾灯控制器模块。 三、主要研究（设计）方法论述： 本设计采用模块化处理。首先构建出设计的大体框图，然后根据需要将大的设计图分解成若干小模块，将小模块逐一设计完成并组成原框图。随后用Protues软件中对电路仿真，从仿真的结果中分析设计的正确性。在确定所有分模块的功能正确之后，运用原理图搭建单元电路及整体并进行整体仿真直至达到设计要求，最后再在实验板上检验设计的正确与否。

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四、设计（论文）进度安排： 时间（迄止日期） 2011.9.1~9.16 2011.9.17~9.19 2011.9.19~9.20 2011.9.21~9.28 2011.9.29~10.5 2011.10.6~10.21 2011.10.22~10.28 2011.10.29~10.31 五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日 工 作 内 容 根据本课题查找资料，研究最优的设计方案，完成开题报告。 画出设计方案的大体流程图，构建原理图设计框图。 对各个模块的设计用Protues软件仿真。 运用原理图画出整机电路并对整机电路进行仿真直至达到设计要求。 完成毕业设计论文初稿并提交由老师审阅 对初稿中存在的问题进行修改 进一步完善论文 提交论文，准备答辩

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基于数电的汽车尾灯电路设计

目录

摘要 Abstract

第1章 前言…………………………………………………….………...…………. 1 第2章 汽车尾灯的发展现状及趋势…………………………….…….…..………. 2 2.1 汽车尾灯的基本介绍………………………………………..……...…… .…. 2 2.2 汽车尾灯发展的现状及趋势…………………………….… ……………. … 2 2.3 研究本课题的目的及意义…………………………….…………… ….…. …2 第3章 方案论证及设计原理 …………………………….…………..……...……..3 3.1 方案确定与论证….…………………………………………………....……... 3 3.2 设计原理…………………………………..……………………...…..………. 3 3.2.1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态关系 ……. ………...…….………. 3 3.3 汽车尾灯控制器功能描述…..……………………… … …………..……….. 4 第4章 电路单元模块的设计……………………………………..….……..……… 6 4.1 开关控制译模块………………………………………………………..…….. 6 4.2 脉冲产生模块……………………………………………………………...…..7 4.3 三进制改造模块……………………………………………………...…….….7 4.4 译码输出模块…………………………………………………………….…. 10 4.5 模式控制模块……………………………………………………………...…11

4.6 译码与显示驱动电路……………………………………………………..….13 第5章 电路的仿真与分析…………………………………………………...…… 14 5.1 电路的仿真…………………………………………………………..……… 14 5.2 电路的分析………………………………………………………..………… 15 第6章 电路调试……………………………………………………………..……. 16 第7章 结果分析……………………………………………………………..……. 17第8章 结束语………………………………………………………………….….. 18 参考文献 答谢辞

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由以上74LS161的功能表可知，当把QA与QB输入与非门，输出端接在CLEAR端，即可以通过反馈清零的方法做出三进制计数器，即QA与QB实现00—01—10—00的循环，其电路结构如图4.3.2所示。

图4.3.2三进制计数电路

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4.4 译码输出模块

通过两个开关的断开与闭合来实现四种功能的切换，三八译码器可将三进制码的三种状态对应输出。其管脚图如图4.4.1所示，芯片74LS138的功能表如表 4.4.1所示：

图4.4.1 74LS138管脚图

表4.4.1 74LS138功能表

由表4.4.1可知，当输入端G1为‘0’或输入端G2为‘1’时，输出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7全为‘1’。

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在译码器电路中与74LS138的A、B输入端相连的是74LS161的输出端Q0、Q1，分别输入00、01、10三种状态，如图4.4.2所示：

图4.4.2 译码电路

4.5 模式控制模块

设译码与显示驱动电路的使能控制信号为E和F，E与译码器74LS13的使能输入端E1相连接，F与显示驱动电路中与门的一个输入端相连接。由总体逻 辑功能可知，E和F与开关控制变量K1,K0，以及时钟脉冲CP之间的关系如表 4.5所示：

表4.5 K1 K0 CP 使能E F 理论功能表：

逻辑开关 K1 K0 0 0 脉冲作用 CP 使能信号 E F 0 1 电路理论工作状态 无 译码器不工作，输出均为高，与门输出为高尾灯全部熄灭 0 1 1 0 无 1 1 译码器在控制器作用下工作，显示驱动取决于译码输出，右尾灯循环点亮 译码器在控制器作用下工作，显示驱动取决于译码输出，左尾灯循环点亮 译码器不工作，输出均为高，时钟信号经过与门使尾灯全部共同闪烁 无 1 1 1 1 CP 0 CP

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根据表4.5可求出使能控制信号E和F的逻辑表达式为 ：

因为CP是时钟脉冲只有0、1两种状态，经过一次非门之后也仅有0、1两种状态，在此次设计中CP脉冲是否经过非门对设计结果并无影响，故可将其省略。

根据E和F的逻辑表达式及以上分析，可画出模式控制电路，如图4.5所示：

图4.5模式控制开关电路

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4.6 译码与显示驱动模块

图4.6 译码与显示驱动电路

图4.6译码与显示电路的功能是：在模式控制电路输出和三进制计数器状态下，提供6个尾灯控制信号，当译码驱动电路输出的控制信号为低电平时，相应指示灯亮。

当图中E=F=1、K1=0时，对应计数器状态状态Q1Q0为00，01，10，译码器输出依次为0，使得与指示灯DR1,DR2,DR3对应的反相器输出依次为低平，从而使指示灯DR1→DR2→DR3，依次顺序点亮，示意汽车向右转弯。

同理，当图中E=F=1、K1=1时，指示灯DL1→DL2→DL3，依次顺序点亮，示意汽车向左转弯。

当图中E=0，F＝1时，译码器输出为全1，使所有指示灯对应的反相器输出依次为高电平，指示灯全部熄灭。

当图中E=0，F＝CP时，所有指示灯随着CP的频率闪烁。从而实现了4种不同模式下的尾灯状态显示

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参考文献

[l] 王露. 可循环彩灯控制器[J]，电子与电气工程学院，2009年.

[2] 吴青萍. 数字电子钟系统设计[J]，电子与电气工程学院，2009年.

[3] 彭介华. 电子电路设计的一般方法与步骤[D]，北京：高等教育出版社，1997

年.

[4] 夏路易. 电路原理图与电路板设计教程（Prote）[D]，北京：北京希望电子出

版社，2002年.

[5] 肖蕙蕙. 脉冲波形的产生和整形[M], 重庆：重庆大学出版社，2002年. [6] 康华光. 电子技术基础（数字部分），武汉：高等教育出版社，2006年.

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答谢辞

毕业设计是对我们知识运用能力的一次全面的考核，也是对我们进行科学研究基本功的训练，培养我们综合运用所学知识独立的分析问题和解决问题的能力，为以后的设计和相关工作打下了良好的基础。

经过一段时间的忙碌，本次设计终于完成了，作为初次设计论文，难免缺乏经验，有很多考虑不周的地方，在这里要首先感谢我的指导老师朱幼娟老师，如果没有老师的督促和多次指导，想要完成这个设计是很难的。老师平日工作繁忙，但在我做毕业设计的这个阶段，尽量抽出时间为我修改并给予我细心指导纠正设计中存在的错误，对此非常值得我敬佩。她的治学严谨和科学的研究精神也是我永远学习的榜样，并积极影响我今后的学习和工作。

最后，我要感谢每一位给我授过课的老师以及一起学习的同学们的支持，因为有了大家的帮助才得以完成此次设计。

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毕业设计（论文）成绩评定表

一、指导教师评分表（总分为70分）

序 号 1 2 3 4 5 6 7 考 核 项 目 工作态度与纪律 调研论证 外文翻译 设计（论文）报告文字质量 技术水平与实际能力 基础理论、专业知识与成果价值 思想与方法创新 合计 指导教师综合评语： 指导教师签名： 年 月 日 满 分 10 10 5 10 15 15 5 70 评 分 二、答辩小组评分表（总分为30分）

序 号 1 2 3 4 5 考 核 项 目 技术水平与实际能力 基础理论、专业知识与成果价值 设计思想与实验方法创新 设计（论文）报告内容的讲述 回答问题的正确性 合计 答辩小组评价意见（建议等第）： 答辩小组组长教师签名： 年 月 日 满 分 5 5 5 5 10 30 评 分 三、系答辩委员会审定表

1． 审定意见 2．审定成绩（等第）_____ ___ 系主任签字： 年 月 日 21

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