汽车尾灯控制电路说明书

中北大学

课程设计说明书

学生姓名：学号：

学院：信息与通信工程学院

专业：光电信息科学与工程

题目：汽车尾灯控制电路设计

指导教师：职称:

指导教师：职称:

201X年 X月XX日

中北大学

课程设计任务书

201X/201X 学年第一学期

学院：信息与通信工程学院

专业：光电信息科学与工程

学生姓名：学号：

课程设计题目：汽车尾灯控制电路设计

起迄日期：X月X日～X月X日

课程设计地点：中北大学

指导教师：

学科管理部主任：

下达任务书日期: 201X年X月X日

目录

摘要 (1)

1 引言 (2)

2 设计内容分析及要求 (3)

2.1设计目的 (3)

2.2 设计任务及主要技术指标 (3)

3 方案论证及设计原理 (4)

3.1 方案确定与论证 (4)

3.2 设计原理 (4)

3.2.1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系 (4)

3.2.2 汽车尾灯控制器功能描述 (4)

3.2.3 设计方案及框图 (5)

4 电路模块设计 (6)

4.1 555多谐振荡电路 (6)

4.2 三进制循环控制电路 (7)

4.3 译码输出电路 (9)

4.4 开关控制电路 (10)

4.5 译码及显示驱动电路 (12)

5 电路的仿真与分析 (13)

5.1 电路的仿真 (13)

5.2 电路的分析 (17)

6 元件列表 (18)

7 心得与体会 (19)

参考文献 (20)

附录一原理图 (21)

附录二 PCB图 (22)

汽车尾灯控制电路设计

摘要

本文介绍了一种设计模拟汽车尾灯工作情况电路的方法，实现由两个开关控制实现汽车正常运行、右转弯、左转弯和刹车时尾灯的情况。主要阐述了通过 555 系列来制作脉冲产生器，任意进制的计数器和译码器的改用等一系列方法，以及显示驱动和模式控制的电路设计。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，左拐弯，右拐弯，紧急刹车。通过计数器实现左转弯和右转弯时的尾灯定时循环闪烁，以及刹车时尾灯的定时闪烁。

关键词：模式控制电路译码显示驱动电路脉冲发生电路

1 引言

汽车尾灯控制电路是很常用的工作电路，在日常的生活中都有很广泛的应用。汽车行驶时会出现正常行驶，左转弯，右转弯，紧急刹车四种情况。针对这四种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示着四种状态。随着汽车工业的发展，汽车灯具也正发生着日新月异的变化，越来越先进的灯光照明技术在汽车灯具上得到了更多的运用。LED被称为是第四代的汽车光源，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。

如今，大功率LED已被大量用于汽车的主刹车灯、尾灯、方向灯、指示灯，也可用于仪表和车内照明。在汽车照明中，预计到2010年，LED将占据绝大部分汽车尾灯照明（包括倒车灯和牌照灯）。此外，由于发光速度比灯泡快，所以能够迅速向后面的车辆传达刹车信息，有助于提高行车安全。因此，LED给汽车照明系统带来了革命性的发展契机。

这次课程设计利用74138译码器对输入的信号进行译码，从而得到一个低电平输出，再由这个低电平控制一个计数器74161，555计数器输出为高电平时就点亮不同的尾灯（这里用发光二极管模拟），从而控制尾灯按要求点亮。

2 设计内容分析及要求

2.1设计目的

（1）掌握车灯右循环电路的设计、仿真与调试；

（2）掌握车灯左循环电路的设计、仿真与调试；

（3）掌握延时电路的设计、仿真与调试；

（4）掌握状态切换电路的设计、仿真与调试；

（5）掌握方案设计与论证；

2.2 设计任务及主要技术指标

（1）假设汽车尾部左右各有3只指示灯（发光二极管模拟）

①汽车正常运行时全部熄灭；

②右转时右侧3只灯依次按右循环点亮；

③左转时左侧3只灯依次按左循环点亮；

④刹车时所有灯同时闪烁。

⑤车灯循环点亮和闪烁时，点亮和熄灭时间都为2秒，精度大于10%；

（2）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。

（3）用相关软件进行电路图设计、仿真，以及对仿真结果的分析、总结。

3 方案论证及设计原理

3.1 方案确定与论证

汽车尾灯控制器的常见电路形式有基于集成门电路构成的电路系统和基于单片机系统构建的控制电路。单片机成本较低，其外围电路的元器件价格也不高，但系统软硬件设计相对比较复杂，运用单片机控制方案，该系统硬件设计包含扩展电路部分和系统配置电路部分，软件设计又要注意算法的合理选择和程序的优化设计，所以该系统电

路软硬件设计工作量都相对较大。

集成门电路系统稳定性高，结果再现性好，系统分析与设计相对较为容易。虽然由于其电路实现过程较为简单，必须根据逻辑代数规则对系统进行设计，但是次汽车尾灯控制电路逻辑变量简单，状态少，因此电路结构简单，所用芯片少，成本也不高。

综合以上考虑及现有知识，选用逻辑电路搭建汽车尾灯控制电路。

3.2 设计原理

3.2.1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系

由于汽车尾灯有四种不同的状态，可用2个开关变量进行控制，假定用开关K1和K2进行控制，可以列出尾灯显示状态与汽车运行状态的关系表。

表3-1 汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系

3.2.2 汽车尾灯控制器功能描述

在汽车左、右转弯行驶时，可用一个三进制计数的输出去控制译码电路顺序输出低电平，按照要求顺序循环点亮三个指示灯。假定三进制计数器的状态用Q1、Q0表示，可得出在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件的关系，即汽车尾灯控制逻辑功能表如表所示。（1表示点亮\开关闭合，0表示熄灭\开关断开）