汽车尾灯控制电路设计报告

前言

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。

目录

前言 (1)

2 系统组成及原理 (4)

2.1系统组成 (4)

2.2 设计原理分析 (4)

3 单元电路设计 (6)

3.1 秒脉冲电路的设计 (6)

3.2 开关控制电路的设计 (7)

3.3 三进制计数电路的设计 (8)

3.4译码驱动电路的设计 (9)

4 系统的调试与结果 (11)

总结 (12)

参考文献 (13)

1 设计内容及要求

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MCS-51系列单片机为核心，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汽车尾灯由四个电键控制，分别对应着左转、右转、刹车和检查功能。

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闪烁。

⑤当接通检查电键时，汽车所有的尾灯点亮。

1.1 设计方案分析

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 系统组成及原理

2.1系统组成

本设计主要由四部分组成：

①秒脉冲振荡电路；

②开关控制电路；

③三进制电路；

④译码驱动电路。

2.2 设计原理分析

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

图2.4 检查电键显示规律图

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；检查电键时如图2.4.

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。

表2-1 汽车尾灯和汽车运行状态表开关控制 行驶状态

左尾灯 右尾灯 S 1 S 0 L1 L2 L3 D1 D2 D3 0 0

检查

灯 灭

灯亮

0 1

右转弯

灯 灭

按D1 D2 D3 顺序循环点

亮

1 0

左转弯

按L1 L2 L3 顺序循环点

亮

灯 灭

1 1 急刹车

所有的尾灯随时钟CP 同时闪烁

3 单元电路设计

3.1 秒脉冲电路的设计

方案一：石英晶体振荡器：

此电路的振荡频率仅取决于石英晶体的串联谐振频率fs，而与电路中的R、C的值无关。所以此电路能够得到频率稳定性极高的脉冲波形，它的缺点就是频率不能调节，而且频带窄，不能用于宽带滤波。此电路非常适合秒脉冲发生器的设计，但由于尽量和课堂知识联系起来，所以没有采用此电路。

方案二：由555定时器构成的多谐振荡器：

由555定时器构成的多谐振荡器。由于555定时器内部的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。所以由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定，不易受干扰。因此采用此方案。

图3.1 555多谐振荡电路

3.2 开关控制电路的设计

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3.2 开关控制电路

开关控制逻辑表达式：