汽車(chē)尾燈控制電路課程設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　汽車(chē)尾燈控制電路</b></p><p><b>　　一．設(shè)計(jì)任務(wù)和要求</b></p><p><b>　　（1)設(shè)計(jì)內(nèi)容 </b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)汽車(chē)尾

2、燈控制電路，汽車(chē)尾部左右兩側(cè)各有3個(gè)指示燈(用發(fā)光二極管模擬)，當(dāng)在汽車(chē)正常運(yùn)行時(shí)指示燈全滅；在右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮（D4→D4D5→D4D5D6→全滅→D1）；在左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)3個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮（D1→D1D2→D1D2D3→全滅→D1），在臨時(shí)剎車(chē)或者檢測(cè)尾燈是否正常時(shí)，所有指示燈同時(shí)閃爍（D1D2D3D4D5D6閃爍）。</p><p><b>　　(2)設(shè)計(jì)要求<

3、;/b></p><p>　　假設(shè)汽車(chē)尾部左右兩側(cè)各有三個(gè)指示燈(用發(fā)光二極管模擬)，要求汽車(chē)正常運(yùn)行時(shí)指示燈全滅；右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮；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；臨時(shí)剎車(chē)時(shí)所有指示燈同時(shí)閃爍,汽車(chē)尾燈控制電路設(shè)計(jì)總體框圖如圖3所示。</p><p>　　汽車(chē)尾燈和汽車(chē)運(yùn)行狀態(tài)表1-1</p><p><b>　　二

4、．總體框圖</b></p><p>　　圖3 汽車(chē)尾燈控制電路設(shè)計(jì)總體框圖</p><p>　　圖4.汽車(chē)左右和剎車(chē)仿真電路 </p><p>　　由于汽車(chē)左或右轉(zhuǎn)彎時(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。由此得出在每種運(yùn)行狀態(tài)下，各指示燈與各給定條件(S1、S0、CP、Q1、Q0)

5、的關(guān)系，即邏輯功能表(如表6-2所示(表中0表示燈滅，1表示燈亮)。</p><p><b>　　三．器件的選取</b></p><p><b>　　表2.元件清單</b></p><p><b>　　555定時(shí)器介紹</b></p><p><b>　　555定時(shí)器

6、</b></p><p>　　555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱(chēng)為 555，用 CMOS 工藝制作的稱(chēng)為 7555，除單定時(shí)器外，還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器 556/7556。555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。 &l

7、t;/p><p>　　555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖1所示。</p><p>　　它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。

8、它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓VCC /3 和 2VCC /3 </p><p>　　555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 A1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3，A2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 A2 的輸出為 1，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出

9、端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于VCC /3，則 A1 的輸出為 1，A2 的輸出為 0，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。</p><p>　　詞名：555 timer</p><p>　　中文解釋?zhuān)?55定時(shí)器</p><p><b>　　縮寫(xiě)： </b></p>

10、;<p>　　來(lái)歷：555 timer</p><p>　　概述　是美國(guó)Signetics公司1972年研制的用于取代機(jī)械式定時(shí)器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計(jì)有三個(gè)5kΩ的電阻而得名。此電路后來(lái)竟風(fēng)靡世界。目前，流行的產(chǎn)品主要有4個(gè)：BJT兩個(gè)：555，556（含有兩個(gè)555）；CMOS兩個(gè)：7555，7556（含有兩個(gè)7555）。 </p><p>　　555定時(shí)器可以說(shuō)

11、是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。</p><p>　　兩個(gè)比較器 C1和 C2各有一個(gè)輸入端連接到三個(gè)電阻R組成的分壓器上，比較器的輸出接到RS觸發(fā)器上。此外還有輸出級(jí)和放電管。輸出級(jí)的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200mA。</p><p>　　比較器C1和C2的參考電壓分別為UA和UB，根據(jù)C1和C2的另一個(gè)輸入端——觸發(fā)輸入和閾值輸入，可判斷出RS觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位端為低電平時(shí)，RS觸發(fā)器被強(qiáng)

12、制復(fù)位。若無(wú)需復(fù)位操作，復(fù)位端應(yīng)接高電平。</p><p><b>　　555的應(yīng)用：</b></p><p>　?。?）構(gòu)成施密特觸發(fā)器，用于TTL系統(tǒng)的接口，整形電路或脈沖鑒幅等；</p><p>　　（2）構(gòu)成多諧振蕩器，組成信號(hào)產(chǎn)生電路；</p><p>　?。?）構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用于定時(shí)延時(shí)整形及一些定時(shí)開(kāi)關(guān)

13、中。</p><p>　　555應(yīng)用電路采用這3種方式中的1種或多種組合起來(lái)可以組成各種實(shí)用的電子電路，如定時(shí)器、分頻器、脈沖信號(hào)發(fā)生器、元件參數(shù)和電路檢測(cè)電路、玩具游戲機(jī)電路、音響告警電路、電源交換電路、頻率變換電路、自動(dòng)控制電路等。</p><p>　　時(shí)鐘信號(hào)源（CLK）設(shè)計(jì)：</p><p>　　1KHz555定時(shí)器圖（2）</p><p

14、>　　由于汽車(chē)尾燈是的點(diǎn)亮是給人的不同的信息及該車(chē)將要發(fā)生的動(dòng)作，所以汽車(chē)的尾燈在閃爍的時(shí)候不能超過(guò)一定的頻率，但是頻率也不</p><p>　　能太小，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候是采用的555定時(shí)器設(shè)計(jì)的一個(gè)脈沖產(chǎn)生源，占空比約為50%，它產(chǎn)生的頻率F約為1KHZ。然后通過(guò)計(jì)數(shù)器就能控制汽車(chē)尾燈在循環(huán)點(diǎn)亮的時(shí)候時(shí)間間隔約為0.5S，這樣就能讓人很清楚的明白該汽車(chē)的動(dòng)作以采取相應(yīng)的動(dòng)作從而避免交通事故的發(fā)生。&l

15、t;/p><p>　　如2圖所示為在Multisim2001里仿真時(shí)的實(shí)際連接電路。其中端口3為輸出端，使用的時(shí)候只要將端口3接到CLK端即可。</p><p><b>　　74LS138介紹</b></p><p>　　74LS138 為3 線－8 線譯碼器，共有 54/74S138和 54/74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其工作原理如下:當(dāng)一

16、個(gè)選通端（G1）為高電平，另兩個(gè)選通端（/(G2A)和/(G2B)）為低電平時(shí)，可將地址端（A、B、C）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。利用 G1、/(G2A)和/(G2B)可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 24 線譯碼器；若外接一個(gè)反相器還可級(jí)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)，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。</p><p><b>　　引腳圖</b></p>

17、;<p>　　3線-8線譯碼器74LS138的功能表</p><p><b>　　各個(gè)芯片的管腳</b></p><p>　　74ls86 74ls04</p><p><b>　　74ls10</b></p><p><b>　　四．功能模

18、塊</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)的主要功能是通過(guò)開(kāi)關(guān)控制從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)尾燈的點(diǎn)亮方式。</p><p>　　由于汽車(chē)左或右轉(zhuǎn)彎時(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。由此得出在每種運(yùn)行狀態(tài)下，各指示燈與各給定條件(S1、S0、CP、Q1、Q0)的關(guān)系，即邏輯功能表(如表6-2所示(表中0表示燈滅，1表示燈亮)。</

19、p><p>　　由表6-2得總體框圖如圖6.6-1所示</p><p>　　圖6.6-1汽車(chē)尾燈控制電路原理框圖</p><p>　　表6.2 汽車(chē)尾燈控制邏輯功能表</p><p><b>　　(3)單元電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路可根據(jù)表6-2由雙J—K觸發(fā)器74LS76

20、構(gòu)成。 </p><p>　　汽車(chē)尾燈控制電路如圖6.6-2所示，其顯示驅(qū)動(dòng)電路由6個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成；譯碼電路由3—8線譯碼器74LSl38和6個(gè)與門(mén)構(gòu)成。74LSl38的三個(gè)輸入端A2、A1、A0分別接S1、Q1、Q0，而Q1Q0是三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端。當(dāng)S1＝0，使能信號(hào)A=G=1，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為00，01，10時(shí)，74LSl38對(duì)應(yīng)的輸出端、、依次為0有效(、、信號(hào)為“1”無(wú)效)，反相器G1—G3的輸出端

21、也依次為0，故指示燈D1→D2→D3按順序點(diǎn)亮，示意汽車(chē)右轉(zhuǎn)彎。若上述條件不變，而S1＝1，則74LSl38對(duì)應(yīng)的輸出端、、依次為0有效，即反相器G4～G6的輸出端依次為0，故指示燈D4→D5→D6按順序點(diǎn)亮，示意汽車(chē)左轉(zhuǎn)彎。當(dāng)G＝0，A=1時(shí)，74LSl38的輸出端全為1，G6～G1的輸出端也全為1，指示燈全滅；當(dāng)G＝0，A＝CP時(shí)，指示燈隨CP的頻率閃爍。</p><p>　　對(duì)于開(kāi)關(guān)控制電路，設(shè)74LSl3

22、8和顯示驅(qū)動(dòng)電路的使能端信號(hào)分別為G和A，根據(jù)總體邏輯功能表分析及組合得G、A與給定條件(S1、S0、CP)的真值表，如表6—3所示。</p><p>　　表6—3　 S1、S0、CP與 G、A邏輯功能真值表</p><p><b>　　五．實(shí)驗(yàn)總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，老師命題，學(xué)生可以選擇老師的題目也可以自己命題，并且

23、組隊(duì)操作其他的事情，趣味性強(qiáng)，同時(shí)也可以學(xué)到很多東西，</p><p>　　我認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過(guò)程中，我通過(guò)查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。 與隊(duì)