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实训课程设计
汽车尾灯控制电路设计
引言:汽车尾灯是汽车的主要部分,在我们的生活中不可缺少,正是有了它才使我们的交通得以正常进行。现在社会上出现交通事故的比例很高,除了自身原因外,汽车尾灯也发挥着主要的作用,尾灯的指示灯按正常指定闪烁将会避免很多事故的发生。汽车尾灯控制电路是数字电路在交通控制电路中的典型应用,在日常生活中有着广泛的应用,本设计基本上模拟了汽车运行过程中的实际状况,一般有左右各三个灯,当人们看到灯不同形式的亮灭闪烁时,就会知道驾驶员的操作意图,即正常行驶、左转、右转、刹车、倒车、晚上行车。
设计任务
设计一个汽车尾灯控制电路,汽车左右两侧各有3个指示灯,当汽车正常运行时指示灯全灭;在右转弯时,右侧3个指示灯按右循环顺序点亮(R1→R1R2→R1R2R3→全灭→R1),(采用一个2HZ的方波源);在左转弯时,左侧3个指示灯按左循环顺序点亮(L1→L1L2→L1L2L3→全灭→L1),;在临时刹车或者检测尾灯是否正常时,所有指示灯同时点亮(R1R2R3 L1L2L3点亮);当汽车后退的时候所有灯循环点亮;当晚上行车的时候汽车灯的最后一个灯一直点亮。
运行试验平台:
设计方案
汽车尾灯电路设计要求
汽车行驶时有正常行驶、左转、右转、刹车、倒车和夜间行驶六种情况,设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。
汽车正常运行时指示灯全灭
汽车右转弯时,右侧3个灯顺序循环点亮
汽车左转弯时,左侧3个灯顺序循环点亮
汽车临时刹车时所有指示灯同时闪烁
汽车倒车时,所有尾灯按照转弯次序点亮
晚上行车时,左右尾灯的最后一个灯一直亮
设计原理及原理框图
由于汽车左转弯、右转弯、刹车、倒车、晚上行车时,所有灯点亮的次序和是否点亮是不同的,所以用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74160,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。由此得出在每种运行状态下,各指示灯与给定条件间的关系,即逻辑功能表1所示。汽车尾灯控制电路设计总体框图如图1所示。
汽车尾灯和汽车运行状态表1
开关控制
汽车运行状态
右转尾灯
左转尾灯
S0 S1 S2
R1R2R3
L1L2L3
0 0 0
正常运行
灯灭
灯灭
0 0 1
左转弯
灯灭
按L1L2L3顺序循环点亮
0 1 0
右转弯
按R1R2R3顺序循环点亮
灯灭
0 1 1
临时刹车
所有尾灯同时点亮
1 0 0
倒车
所有尾灯按照转弯次序点亮
1 0 1
晚上行车时
R3 ,L3一直点亮
图1汽车尾灯设计原理框图
开关控制电路
译码电路74138
显示驱动电路
记数电路74160
R1R2R3 L1L2L3
脉冲产生电路555
时钟脉冲电路
由于汽车灯的点亮是给人不同的信息及该车将要发生的动作,所以汽车灯在闪烁的时候不能超过一定的频率,但是频率也不能太小,所以我们在设计的时候是采用的555定时器设计的一个脉冲产生源,占空比约为50%,它产生的频率f约为2HZ。,这样就能让人很清楚的明白该汽车的动作以采取相应的动作从而避免交通事故的发生。
①555定时器简介:555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发电路和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器A1的反向输入端的电压为2/,A2的同相输入端的电压为1/,若触发输入端TR的电压小于1/,则比较器A2的输出为1,,可使RS触发置1。,使输出端OUT为1。如果阙值输入端TH的电压大于2/,同时TR电压大于1/,则A1输出为1,,A2输出为0,,可将RS触发器置0,可使输出为低电平。
②555定时器构成的多谐振荡器。多谐振荡器又称为无稳态触发器,它没有稳定的输出状态,只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后,经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生器。
其工作原理是:接通电源之前,由于555定时器组成的多谐振荡器处于没有工作电源,不能正常工作的状态,其输出为高阻态,不能提供时钟脉冲。当接通电源瞬间,C2两端没有存储电荷,两端的电压为零,555定时器的2、6端输入电压为零,即出现6端输入电压小于2/,2端的输入电压小于1/的情况,集成运算放大器A1输出高电平,A2输出低电平,基本RS触发器置“1”工作状态,输出信号Vo为高电平,是晶体管截止,经R1、R2