汽车尾灯电路设计报告

电子技术课程设计

报告

设计题目：汽车尾灯控制系统

院（部）：电气工程与自动化学院

专业：电信工程13-4

学生姓名: 李磊

学号:311308001116

指导教师:谢东垒、徐永豪

目录

汽车尾灯控制系统 (3)

摘要 (3)

关键词 (3)

1引言 (4)

1.1设计任务 (4)

1.2要求 (4)

2汽车尾灯控制电路分析 (6)

2.1汽车尾灯控制电路运行状态分析 (6)

2.2电路工作整体框图 (7)

3所需电路各部分设计 (8)

3.1电源电路 (9)

3.2脉冲发生电路 (10)

3.3按键控制电路 (10)

3.4状态产生电路 (11)

3.5按键控制电路 (13)

3.6译码电路和显示电路 (14)

4结束语与心得体会 (15)

5元器件清 (16)

6参考文献 (17)

附件.............................................................................................. 错误！未定义书签。

汽车尾灯控制系统

摘要：汽车现今已是非常普遍的交通工具，作已大量进入人们的生活，汽车尾

灯控制系统已经很常见，本次课题利用数字芯片设计一个集左转、右转和紧急刹车的控制电路系统。

关键词：汽车尾灯控制电路译码电路时钟电路 proteus仿真电路设计

1引言

汽车现今已是非常普遍的交通工具，作已大量进入人们的生活，随着电子技

术的发展，对于汽车的控制电路，也已从过去的全人工开关控制发展到了智能化控制。在夜晚或因天气原因能见度不高的时候，人们对汽车安全行驶要求很高．汽车尾灯控制系统给大家带来了方便。汽车尾灯控制器是随汽车智能化技术的发展而迅速发展起来的，汽车尾灯一般是用基于微处器的硬件电路结构构成，正因为硬件电路的局限性，不能随意的更改电路的功能和性能，且可靠性得不到保证，因此对汽车尾灯控制系统的发展带来一定的局限性，难以满足现代汽车的智能化

发展，而本课题可解决此问题。

本次的课题是基于单片机的汽车尾灯控制器，该设计课题主要由AT89S52单片机为核心展开的汽车尾灯控制电路的设计方法，用发光二极管模拟汽车尾灯，按键开关作为转弯等控制信号。通过设计汽车尾灯显示控制电路，能很好的综合运用我们所学习到的单片机、C语言、模拟电路等知识，熟悉电子电路设计的基本方法。在实际应用中有很多种方法来实现汽车尾灯的控制，但此次以单片机为核心的控制电路体现出电路简单、制作方便、容易操作、可反复擦写、性能可靠等特点。

1.1设计任务

首先设计555定时器的脉冲产生电路，用产生的脉冲来控制J-K触发器构成的三态循环电路。电源采用12V电压器，经整流，滤波后通过LM317可调电压芯片产生稳压电源供电路使用。3.5HZ的方波信号通过555定时器来实现。双J-K 触发器74LS112连接产生00、01、10三种状态的信号。74LS138译码器对三种状态进行译码，最终的四输入与非门和而输入或门以及而二输入与非门通过按键共同构成控制电路。

1.2要求

本次设计的任务是设计、制作一个汽车尾灯显示的电路。

设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光管模拟），要求是：

①以555定时器为脉冲发生电路和74ls112双J-K触发器构成的三态循环电路为核心，设计一个汽车尾灯的控制电路。汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。当接通相应的开关按键时，指示灯按照指定要求闪烁。

②汽车尾灯由三个电键控制，分别对应着左转、右转和刹车功能。

③当接通左转或右转电键时，左侧或右侧的3个汽车尾灯按照左循环或右循环的顺序依次点亮。

④当接通刹车电键时，汽车所有的尾灯同时。

2汽车尾灯控制电路分析

本次设计方案主要有四个模块：脉冲发生电路、开关控制电路、三进制电路和译码驱动电路。通过把这四个模块组合连接来实现汽车尾灯控制。首先，通过555定时器构成的多谐振荡器产生脉冲信号，该脉冲信号用于提供给双J-K触发器构成的三进制计数器和开关控制电路中的三输入与非门的输入信号。其次，双J-K触发器构成的三进制计数器用于产生00、01、10的循环信号，此信号提供左转、右转的原始信号。最后，左转、右转的原始信号通过6个与非门以及7410提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯上。得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。

2.1汽车尾灯控制电路运行状态分析

汽车尾灯控制电路，用6个发光二极管模拟汽车尾灯，即左尾灯（L1-L3）3个发光二极管；右尾灯（D1-D3）3个发光二极管。用两个开关分别控制左转弯尾灯显示和右转弯尾灯显示。当右转弯开关被打开时，右转弯尾灯显示的3个发光二极管按右循环显示。当左转弯开关被打开时，左转弯尾灯显示的3个发光二极管按左循环显示。当急刹车时，6个发光二极管闪烁。

图2.1 右转弯显示规律图

图2.2 左转弯显示规律图

图2.3 刹车显示规律图

根据以上要求，要实现当右转弯开关打开时，右转弯尾灯显示的3个发光二极管按右循环规律显示，如图2.1；当左转弯开关打开时如图2.2；刹车时如图2.3。

根据不同的状态，绘制汽车尾灯和汽车运行状态表如表3-1所示。

设左转弯按键为S0，右转弯按键为S1，紧急刹车按键为S3。

表2-1 汽车尾灯和汽车运行状态表

图2.4

2.2电路工作整体框图

图2.5

3所需电路各部分设计

总体电路图：

图3.1

3.1电源电路

图3.2

220V交流电经过220V-12V的电压器变为12V交流电，经过整流桥变为直流电，通过C1,C2进行滤波，进入LM317输出1.25V-37V的电压。电压可以通过滑动变阻器改变电压，最后接的C3,C4滤除输出产生的干扰高频信号。

3.2脉冲发生电路

图3.3

根据公式()2217.0R R C T +=,算出555的脉冲的频率为3.6HZ ，脉冲的频率可以通过改变电阻R1、R2的值来改变。

3.3按键控制电路

开关控制电路通过控制开关S 0和S 1的闭合与断开来实现汽车检查、左转弯、右转弯和刹车四种状态。

S 0、S 1置于00状态时，汽车处于检查状态； S 0、S 1置于01状态时，汽车处于右转弯状态； S 0、S 1置于10状态时，汽车处于左转弯状态； S 0、S 1置于11状态时，汽车处于刹车状态。

图3.4

开关控制逻辑表达式：

3.4状态产生电路

图3.5

J-K 触发器的状态方程为：n n n Q K Q J Q +=+1，需要产生00、01、10三个状态，有状态画出状态转换图。

激励方程：

0110Q Q Q n =+

0111Q Q Q n =+ n n n Q

K Q J Q +=+1 10Q J =,10=

K

01Q J =,11=K

检查自启动功能得到状态转换图

图3.8

满足实验要求。

3.5按键控制电路

图3.9

逻辑功能表：（0表示灯灭，1表示灯亮）

当S0、S1任意一个按下的时候74LS138的使能端有效，由J-K触发器构成的三种状态能够输出到显示电路，当S2按下的时候，直接控制后边的与非门让所有的灯亮灭。

3.6译码电路和显示电路

图3.11

此电路由74LS138芯片和6个与非门，6个反向器和发光二极管构成。

74LS138芯片简介：74138为3线-8线译码器，，其工作原理如下：当一个选通端为高电平，另两个选通端为低电平时，可将地址端的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。若外接一个反向器可级联扩展成32线译码器，若将选通端中的一个作为数据输入端时，74138还可以做数据分配器。

4结束语与心得体会

第一次连接好电路后，电路的显示结果与预期结果不太相同，不能实现计数功能，即LED灯不能循环点亮，通过分别检测发现，脉冲发生电路、译码电路、控制电路、显示电路都没有问题，但又不太确定J-K触发器是否坏了，最后到实验室经过示波器检测发现是J-K触发器坏了，换完后电路能正常工作。

数字逻辑是电子科学与技术专业学生必修的一门专业基础课，我们进行数字电子课程设计是我们理论联系实际的最好途径，将书本上的知识利用到实际的分析解决问题中去，这样使我们更加牢固的掌握分析与设计的基本知识与理论，更加熟悉的各种不同规模的逻辑器件，掌握逻辑电路的分析和设计的基本方法，为以后的学习奠定基础。

通过为期一周的课程设计，基本完成了本次设计的设计要求：汽车正常运行时指示灯全灭，汽车右转弯时，右侧3个灯按右循环顺序点亮，车左转弯时，左侧3个灯按左循环顺序点亮，汽车临时刹车时所有指示灯同时闪烁。从一开始接受课程设计任务，后着手建立设计框图，再到图书馆和网上查阅相关资料，确定电路图到最终制作成型，每一步都必须认真仔细。虽然开始并不是很成功，不能实现计数功能，但在请教同学、小组讨论和经过多次检修后，终于实现了课程设计任务的全部功能。

本次课程设计汽车尾灯让学生能更加深入的了解许多芯片的接法以及功能表，设计了脉冲电路，译码控制电路，双J-K触发器构成的三态电路，开关控制发光二极管等，将各个部分组成起来设计成为汽车尾灯控制电路。

5实物展示

6参考文献

1．刘勇著《数字电路》电子工业出版社

2．屠其非LED用于汽车尾灯的展望光源与照明2001

3．张庆双主编《实用电子电路200例》机械工业出版社2005年版4．陈光梦主编《数字电子学基础》复旦大学出版社2005年3月5．刘修文主编《图解电子技术要诀》中国电力出版社2005年6月版

附录