課程設(shè)計(jì)---汽車尾燈+流水燈控制電路設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目:汽車尾燈+流水燈控制電路設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p><b>　　專 業(yè)</b></p><p><b>　　班 級 </b></p><p><b>　　學(xué) 號 <

2、/b></p><p><b>　　姓 名 </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師 </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)說明…………

3、…………………………………………………………3</p><p>　　1.2 技術(shù)指標(biāo)……………………………………………………………………3</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)要求 …………………………………………………………………3</p><p>　　1.4實(shí)驗(yàn)要求……………………………………………………………………3</p><p>　

4、　第二部分 設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 概述 …………………………………………………………… …… 4</p><p>　　2.2 工作原理…………………………………………………………………4</p><p>　　2.3 電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………………4</p><p>　　2.3.1 時(shí)鐘脈

5、沖電路…………………………………………………… 4</p><p>　　2.3.2 開關(guān)控制電路………………………………………………… …5</p><p>　　2.3.3 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器…………………………………………………… 6</p><p>　　2.3.4 譯碼、顯示、驅(qū)動(dòng)電路……………………………………… …7</p><p>

6、　　第三部分 安裝調(diào)試與性能測量</p><p>　　3.1 時(shí)鐘脈沖測試…………………………………………………………………8</p><p>　　3.2 電路整體的測試……………………………………………………………10</p><p>　　3.2.1 正常行駛………………………………………………………………10</p><p>　　3

7、.2.2 左轉(zhuǎn)……………………………………………………………………11</p><p>　　3.2.3 右轉(zhuǎn)…………………………………………………………………11</p><p>　　3.2.4剎車……………………………………………………………………12</p><p>　　第四部分　課程設(shè)計(jì)總結(jié) （心得體會(huì)）</p><p>　　課程設(shè)計(jì)總

8、結(jié) ……………………………………………………………………12</p><p><b>　　第五部分 附錄</b></p><p>　　附錄一 總電路圖 …………………………………………………………………14</p><p>　　附錄二 元器件清單……………………………………………………………………15</p><

9、p>　　第六部分 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………16 </p><p>　　第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　在汽車行駛過程中，汽車的尾燈會(huì)根據(jù)汽車行駛的狀態(tài)相應(yīng)的發(fā)生狀態(tài)的變化。假設(shè)汽車尾燈左右兩側(cè)各有三個(gè)指示燈，設(shè)計(jì)一個(gè)用于控制汽車尾燈的電路

10、。其原理參考框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 汽車尾燈控制電路原理框圖</p><p><b>　　1.2、技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　1．完成220V市電的整流濾波，輸出電路中所需的所有直流電壓。</p><p>　　2．汽車正常運(yùn)行時(shí)指示燈全滅；</p><p>　　3．

11、汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)三個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮；</p><p>　　4．汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)三個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮；</p><p>　　5．汽車臨時(shí)剎車時(shí)所有指示燈同時(shí)閃爍。</p><p><b>　　1.3、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1．在選擇器件時(shí)，應(yīng)考慮成本，要求指示燈用發(fā)光二極管模擬。</

12、p><p>　　2．根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，通過分析計(jì)算確定電路和元器件參數(shù)。</p><p>　　3．畫出電路原理圖（元器件標(biāo)準(zhǔn)化，電路圖規(guī)范化）。</p><p><b>　　1.4、實(shí)驗(yàn)要求</b></p><p>　　1．根據(jù)技術(shù)指標(biāo)制定實(shí)驗(yàn)方案；驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電路。</p><p>　　2．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

13、處理和分析。</p><p>　　第二部分 設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　2.1、概述</b></p><p>　　汽車尾燈是汽車的主要部分，在我們的生活中不可缺少，正是有了它才是我們的交通得以正常進(jìn)行?，F(xiàn)在社會(huì)上出現(xiàn)交通事故的比例很高除了自身原因外，汽車尾燈也發(fā)揮著主要的作用，尾燈的指示燈按正常指定閃爍將會(huì)避免很多事故的發(fā)生 。汽車

14、尾燈控制電路是數(shù)字電路在交通控制電路中的典型應(yīng)用，在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，本設(shè)計(jì)基本上模擬了汽車運(yùn)行過程中的實(shí)際狀況，本課程設(shè)計(jì)主要介紹了一種基于集成芯片與邏輯門得汽車尾燈顯示控制電路的設(shè)計(jì)方案，主要實(shí)現(xiàn)了汽車尾燈不同行駛狀態(tài)下通過開關(guān)對其的控制實(shí)現(xiàn)不同的亮滅來反映汽車狀態(tài)，主要實(shí)現(xiàn)的空能有：汽車正常行駛六個(gè)尾燈均不亮，左轉(zhuǎn)彎三個(gè)尾燈依次亮，右轉(zhuǎn)彎三個(gè)有尾燈依次亮，突然剎車六個(gè)尾燈閃爍。</p><p>&l

15、t;b>　　2.2、工作原理</b></p><p>　　在汽車行駛過程中，汽車的尾燈會(huì)根據(jù)汽車行駛的狀態(tài)相應(yīng)的發(fā)生狀態(tài)的變化。假設(shè)汽車尾燈左右兩側(cè)各有三個(gè)指示燈，設(shè)計(jì)一個(gè)用于控制汽車尾燈的電路。</p><p><b>　　方案：</b></p><p>　　方案原理框圖如圖1所示</p><p>　

16、　圖1 汽車尾燈控制電路原理框圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的方案主要由開關(guān)控制電路，三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，譯碼、顯示驅(qū)動(dòng)電路組成。由于汽車左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時(shí)，三個(gè)指示燈循環(huán)點(diǎn)亮，所以用三進(jìn)制計(jì)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(diǎn)亮。</p><p><b>　　2.3、電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.時(shí)鐘

17、脈沖電路</b></p><p>　　由于N555定時(shí)器內(nèi)部的比較器靈敏度比較高，輸出驅(qū)動(dòng)電流比較大，功能靈活，而且采用差分電路形式，它的振蕩率受電源電壓和溫度的影響小，由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器頻率比較穩(wěn)定，不易干擾；且此電路對秒脈沖的精度要求不是很高，所以選用有555構(gòu)成的多諧振蕩器做為脈沖電路。</p><p>　　時(shí)鐘脈沖原理圖如圖2所示</p>&l

18、t;p>　　圖2 時(shí)鐘脈沖電路</p><p>　　其工作原理：接通電源之前，由于555定時(shí)器組成的多諧振蕩器處于沒有工作電源，不能正常的狀態(tài)，其輸出為高阻態(tài)，不能提供時(shí)鐘脈沖。R9為28k?，R10為56k?，C1、C2為10nF。當(dāng)接通電源瞬時(shí)，C2兩端沒有存儲(chǔ)電荷，兩端的電壓為零，555定時(shí)器的2,6端輸入電壓為零，即出現(xiàn)6端輸入電壓小于2/3Vcc，2端得輸入電壓小于1/3Vcc的情況，集成運(yùn)算放

19、大器A1輸出高電平，A2輸出低電平，基本RS觸發(fā)器置“1”工作狀態(tài)，輸出V0為高電平，是晶體截止，電源Vcc的經(jīng)R9、R10、C2到公共端對電容C2充電。這種情況一直維持到C2的倆端電壓超過2/3Vcc。</p><p>　　當(dāng)C2的倆端電壓略超過2/3Vcc時(shí)，出現(xiàn)6端輸入電壓大于2/3Vc2端得輸入電壓大于1/3Vcc的情況，集成運(yùn)算放大器A1輸出低電平，A2輸出高電平，，輸出V0為低電平，是晶體截導(dǎo)通，電容

20、C2經(jīng)C1、R10，晶體管T到公共端放電。這種情況一直維持到C2的倆端電壓低于1/3Vcc。這樣，通過電容充放電時(shí)間，使多諧振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘信號。</p><p><b>　　2、開關(guān)控制電路</b></p><p>　　開關(guān)控制電路通過控制開關(guān)J1和J2的開通于關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)汽車正常行駛、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎和剎車四種狀態(tài)。</p><p>　　J1、J

21、2置于00狀態(tài)時(shí)，汽車處于正常行駛狀態(tài)；</p><p>　　J1、J2置于01狀態(tài)時(shí)，汽車處于左轉(zhuǎn)彎狀態(tài)；</p><p>　　J1、J2置于10狀態(tài)時(shí)，汽車處于右轉(zhuǎn)彎狀態(tài)；</p><p>　　J1、J2置于11狀態(tài)時(shí)，汽車處于剎車狀態(tài)。</p><p>　　開關(guān)控制電路如圖3所示</p><p>　　圖3 開

22、關(guān)控制電路</p><p><b>　　3、三進(jìn)制計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　汽車左或右轉(zhuǎn)彎時(shí)由于是三個(gè)指示燈循環(huán)點(diǎn)亮，所以用三進(jìn)制計(jì)數(shù)器控制譯碼電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求電路，由此得出在每種運(yùn)行狀態(tài)下，各指示燈與各給定條件的關(guān)系，即邏輯功能表如表1所示：（0表示燈滅，1表示燈亮） </p><p>　　表1 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器功

23、能表 </p><p>　　此計(jì)數(shù)器由74LS163芯片主要構(gòu)成，74LS163計(jì)數(shù)功能簡介：其計(jì)數(shù)是同步的，靠CP同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)CTp和CTt均為高電平時(shí)，在CP上升沿作用下Q0-Q3同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。對于74LS163，只有當(dāng)CP為高電平時(shí)CTp和CTt才允許高至低電平的跳變，而與CP無關(guān)。74LS163的引腳圖如圖4及真值表如表2： </p>

24、<p>　　表2 74LS163真值表 </p><p>　　圖4 74LS163引腳圖 </p><p>　　計(jì)數(shù)器電路圖如圖5所示：</p><p>　　圖5 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路圖</p><p>　　4、譯碼、顯示驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　此電路由74LS138芯片

25、和6個(gè)與非門，6個(gè)反向器和發(fā)光二極管構(gòu)成。</p><p>　　74LS138芯片簡介：74138為3線-8線譯碼器，其工作原理如下：當(dāng)一個(gè)選通端為高電平，另兩個(gè)選通端為低電平時(shí)，可將地址端的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。若外接一個(gè)反向器可級聯(lián)擴(kuò)展成32線譯碼器，若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)，74138還可以做數(shù)據(jù)分配器。其引腳圖如圖6和真值表如表3：</p><p>　

26、　表3 74LS138真值表</p><p>　　圖6 引腳圖 </p><p>　　譯碼、驅(qū)動(dòng)顯示電路如圖7所示 </p><p>　　圖7 譯碼、驅(qū)動(dòng)顯示電路</p><p><b>　　2.4、性能測試：</b></p><p>　　1、

27、時(shí)鐘脈沖的測試：、</p><p><b>　　時(shí)鐘脈沖測試如圖9</b></p><p>　　圖9 時(shí)鐘脈沖測試圖</p><p>　　時(shí)鐘脈沖波形圖如圖10</p><p>　　圖10 時(shí)鐘脈沖波形圖</p><p>　　根據(jù)時(shí)鐘波形圖進(jìn)行分析,可得此時(shí)鐘信號的周期為979.5us，頻率約

28、為1KHZ。符合任務(wù)要求。</p><p>　　2、電路整體性能測試</p><p>　　當(dāng)J1、J2都斷開時(shí)，車輛正常行駛，汽車尾燈都不亮。如圖13。</p><p>　　圖13 汽車正常行駛原理圖</p><p>　　當(dāng)J1斷開，J2閉合時(shí)，車輛左轉(zhuǎn)，汽車尾燈LED3，LED2，LED1依次循化點(diǎn)亮，如圖14。</p>&

29、lt;p>　　圖14 汽車左轉(zhuǎn)原理圖</p><p>　　當(dāng)J1閉合，J2斷開時(shí)，車倆右轉(zhuǎn)，汽車尾燈LED4，LED5，LED6依次點(diǎn)亮，如15</p><p>　　圖15 汽車右轉(zhuǎn)原理圖</p><p>　　當(dāng)J1、J2同時(shí)閉合時(shí)，汽車屬于剎車狀態(tài)，六個(gè)尾燈同時(shí)閃爍。如圖16</p><p>　　如圖16 汽車剎車原理圖<

30、/p><p>　　第四部分　課程設(shè)計(jì)總結(jié) </p><p><b>　　1、結(jié)論</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)方案重要有四個(gè)模塊：脈沖發(fā)生電路、開關(guān)控制電路、三進(jìn)制電路、和譯碼驅(qū)動(dòng)電路。通過把這四個(gè)模塊組合連接來實(shí)現(xiàn)汽車尾燈控制。</p><p>　　1、當(dāng)汽車正常行駛時(shí)，J1、J2處于00狀態(tài)，指示燈全滅。仿真結(jié)果

31、在實(shí)驗(yàn)仿真過程中已顯示。</p><p>　　2、當(dāng)汽車右轉(zhuǎn)，J1、J2處于10狀態(tài)，LED4、5、6循環(huán)點(diǎn)亮，仿真結(jié)果在實(shí)驗(yàn)仿真過程中已顯示。</p><p>　　3、當(dāng)汽車左轉(zhuǎn)時(shí)，J1、J2處于01狀態(tài)，LED3、2、1循環(huán)點(diǎn)亮，仿真結(jié)果在實(shí)驗(yàn)過程中已顯示。</p><p>　　4、當(dāng)汽車剎車時(shí)，J1、J2狀態(tài)，6個(gè)燈同時(shí)閃爍，仿真結(jié)果已顯示。</p>

32、;<p><b>　　2.性價(jià)比</b></p><p>　　汽車尾燈控制電路是一種應(yīng)用極為廣泛的設(shè)備，具有的性價(jià)比比較高。在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)，整個(gè)電路所運(yùn)用的器件都是日常生活中常涉及的。所以成本造價(jià)比較低，以便日后投入大規(guī)模生產(chǎn)。</p><p>　　3、課設(shè)體會(huì)及合理化建議</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是一個(gè)增長知識的課堂，是

33、不斷的提升自己，了解自己，改變自己的機(jī)會(huì)，不論是在自己的學(xué)習(xí)和生活都有很大的幫助。使自己認(rèn)識到自己在知識上的不足，從而縮短與同學(xué)之間的差距，在此實(shí)驗(yàn)中，在克服重重困難的同時(shí)又體會(huì)到學(xué)習(xí)電子的樂趣。在通過自己在圖書館和網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)multisim的知識，可以基本熟練掌握multisim的基礎(chǔ)用法。在打下良好基礎(chǔ)的情況下，使我很好的迎接接下來的挑戰(zhàn)?？傊?，這次課程設(shè)計(jì)對我受益匪淺，不僅對我學(xué)習(xí)上提供幫助，還讓我改變對人對事態(tài)度，讓我懂得不管

34、遇到什么困難只要堅(jiān)持就一定會(huì)成功。</p><p>　　在可見度比較低的環(huán)境下，汽車的尾燈閃爍可能無法識別，需要用穿透力比較好的光源，以降低交通事故的發(fā)生率。</p><p><b>　　第五部分 附錄</b></p><p><b>　　附錄I 總電路圖</b></p><p>　　附錄II

35、 元器件清單</p><p>　　第六部分 參考文獻(xiàn) </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 閻石主編. 數(shù)字電子技術(shù). [M]北京：高等教育出版社，2006年</p><p>　　[2] 屠啟飛主編 LED 用于汽車尾燈的展望 電子工業(yè)出版社 2001年</p>&l