汽车尾灯课程设计

综述

电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节.

当今社会生活节奏快，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，追尾时间的产生主要是由于司机的疏忽以及无法把握前方车辆的运行的状况而导致的；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，体现汽车在公路的上的行驶状态，即汽车正常行驶时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯右循环点亮左转弯时左侧三个指示灯按左循环循序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。通过这一特点来提示后方车辆本车的行驶情况，有利于减少汽车追尾事件的发生，是一个值得普及的设计，而与此同时在此设计的基础上还可实现电路的拓展，例如加上被劫持报警装置等实用设备。

汽车尾灯控制电路如果在汽车领域广泛应用将有利于减少交通事故的发生。

1 总体逻辑结构

1.1汽车尾灯运行状态关系

根据课程设计任务书要求，分析汽车运行状态与尾灯关系可得如下关系表（表1-1）。其中J1,J2代表控制开关。

表1-1 汽车尾灯与汽车运行关系表

J2 J1 运行状态左尾灯右尾灯

0 0 1 1 0

1

1

正常行驶

右转弯

左转弯

紧急刹车

灭

灭

左尾灯循环闪烁

所有灯同时闪烁

灭

右尾灯循环闪烁

灭

所有灯同时闪烁

1.2汽车尾灯电路的逻辑电路关系

按照以上汽车的运行状态与尾灯关系分析总结，写出汽车尾灯正常行驶，左转弯，右转弯，紧急刹车时的二进制代码，以实现汽车正常行驶时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯右循环点亮；左转弯时左侧三个指示灯按左循环循序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁的任务要求。其关系如下表（表1-2）。

表１－２汽车尾灯电路的逻辑关系表

开关控制二进制代码左尾灯右尾灯

J2 0 0 0 0 1 1 1 1 J1

1

1

1

1

Q1

X

1

1

X

Q0

X

1

1

X

D4

1

C L K

D5

1

C L K

D6

1

C L K

D1

1

C L K

D2

1

C L K

D3

1

C L K

1.3 总体方案框图

根据课程设计任务书要求，以及汽车尾灯逻辑关系的分析，得出设计该电路大体需要开关控制电路、驱动显示电路、译码电路、时钟脉冲信号产生电路、三进制计数电路以组成汽车尾灯控制电路，其中驱动显示电路和译码电路共同构成了尾灯电路。其控制关系如下图（图1-1）。

图1-1 总体方案图

２单元电路设计

２.１三进制单元电路的设计 2.1.1 74160N 的基本介绍

下图和下表分别为74160N 的逻辑电路图和功能表。

U4

74160N

QA 14QB 13QC 12QD

11

RCO 15

A 3

B 4

C 5D

6

ENP 7ENT 10~LOA D 9~CLR 1CLK

2

图2-1 74160N 逻辑电路引脚图

表2-1 74160N 的逻辑功能表

CLK RCD LOAD EP ET 工作状态 X ↑ X X ↑

0 1 1 1 1

X 0 1 1 1

X X 0 X 1 X X 1

0 1

置零 预置零 保持

保持（但C=0） 计数

2.1.2利用74160N设计三进制计数器

将同步十进制计数器74160接成同步三进制计数器（如图2-2），该电路是采用异步置零法接成的三进制计数器，当计数器成QdQcQbQa=0011状态时，担任译码器的门G输出低电平信号给RCO端，将计数器置零，回到0000状态。

U1

74160N*

图2-2 三进制电路图

２.２时钟电路设计

我的设计采用的是由555定时器接成的多谐振荡器，所采用的周期T=0.5S,f=2Hz,其占空比q=60%。电路设计如图2-3 ，运用公式如下：

112()ln 2C T R R =+

(2-1)

22ln 2C T R = (2-2) 1212()ln 22C T T T R R =+=+ (2-3) 1211

()ln 2

2f T C R R =

=+ (2-4) 1121

2

2q T R R T

R R

+==

+ (2-5)

hm

图2-3 时钟电路图

2.3尾灯电路的设计

2.3.1 74138译码器的基本介绍

下图为3位二进制138译码器,输入的三位二进制代码共有8种状态,译码器将每个输入代码成对应的一根输出线上的高、低电平信号。例如当输入ABC=000时，A 、B 、C 为0V ，对应取非均为3V 。这时Y0输出高电平（3.7），其他输出端均为低电平（0.7V ），于是将输入的000代码译成了Y0端的高电平信号。

U1

74LS 138N*

Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y7

7

A 1

B 2

C 3G16~G2A 4~G2B

5

图2-4 138译码器引脚图

2.3.2汽车尾灯电路