2022年电子技术课程综合设计——汽车尾灯控制电路设计.pdf

电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计实习( 设计) 报告姓名班级学号实习 (设计) 科目电子技术综合课程设计实习实习 (设计) 地点实习 (设计) 时间2016、12、262017、1、6 实习( 设计 ) 科目电子技术综合课程设计实习实习设计指导教师姓名职 务所在部门电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院实习设计小组成员成员精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计实习设计要求(1) 对该课程必须有认真的态度, 设计实习期间必须保证出勤。 (2) 必须有刻苦钻研精神, 认真完成设计实习任务。(3) 遵守实验室的各项规章制度。不按规程使用仪器仪表,造成损坏或丢失的 , 应按价赔偿。实习设计任务(1) 组装一台测量电动机转速表;(2) 设计一个综合电子系统( 要求至少用到三个以上芯片)( 自选 ); (3) 用 Multisim 软件对设计的电路进行仿真验证; (4) 设计实习结束后编写完整的实习设计报告。第一篇电子技术课程综合设计-汽车尾灯控制电路设计摘要: 当今生活节奏快, 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。追尾事件的发生主要就是由于司机无法把握前方车辆的运行状态导致的, 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, 体现汽车在公路上的行驶状态, 即汽车正常行驶、右转弯、左转弯、临时刹车时, 就是四个不同的表现状态。汽车尾灯显示控制电路通过提醒其她司机周围正有车辆进行转弯、刹车操作 , 来达到减少交通事故发生的目的,对于减少交通事故具有一定的意义。汽车尾灯显示控制电路就是汽车尾灯显示电路的重要组成部分, 主要完成控制与驱动功能具体电路由三进制计数器电路、汽车行驶状态开关控制电路与汽车状态显示电路三部分组成。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计目 录1 绪论 . 1 1 、1 汽车尾灯设计的意义. 11、2 汽车尾灯主要研究任务及内容 . 12 汽车尾灯课程设计过程描述. 2 2、1 描述主要的设计思路 . 22、2 汽车尾灯总体设计方案方框图. 32、3 汽车尾灯各部分电路设计. 33 汽车尾灯整机电路图设计. 9 3 、1 整机电路图 . 93、2 器件清单 . 104 仿真结果 . 10 5 总结与体会. 12 6 参考文献 . 12精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计1 绪论1、1 汽车尾灯控制电路设计的意义当今生活节奏快, 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。追尾事件的发生主要就是由于司机无法把握前方车辆的运行状态导致的, 而汽车尾灯控制电路的产生, 恰好有利于缓解这一状况。本文根据实际情况设计了汽车尾灯控制系统,这样汽车在进行刹车与转弯时能够提醒后方车辆,从而有效的减少交通事故数量。1、2 汽车尾灯控制电路主要研究任务及内容设计任务主要就是: 运用所学的理论知识, 设计模拟汽车尾灯控制通过三进制的计数器与译码器的改用, 以及显示驱动与开关控制的电路设计来完成任务。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、右转弯、左转弯、紧急刹车。设汽车尾部左右两侧各有3 个指示灯 ( 用发光管模拟 ), 要求就是 : (1)汽车正常行驶时, 尾灯全部熄灭。 (2)汽车右转弯时 , 右侧 3 个指示灯按右循顺序点亮。 (3)汽车左转弯时 , 左侧 3 个指示灯按左循顺序点亮。 (4)汽车紧急刹车时, 所有指示灯同时闪烁。 (5)选择电路方案 , 完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图, 阐述基本原理。制作实际运行装置。完成电路的设计, 并进行仿真。2 汽车尾灯课程设计过程描述2、1 描述主要的设计思路设计构成一个控制汽车六个尾灯的电路, 用六个指示灯模拟六个尾灯( 汽车每侧三个灯), 并用两个拨动式开关作为转弯信号源; 一个开关用于指示右转弯 , 一个开关用于指示左转弯, 如果两个开关都被接通, 说明驾驶员就是一个外行, 紧急闪烁器起作用。右转弯时三个右边的灯应动作, 左边的灯则全灭 , 右边的灯 , 周期性明亮与暗, 一周约需一秒, 对于左转弯, 左边灯的操作应相类似; 当紧急闪烁起作用时, 六个尾灯大约以1Hz 的频率一致地闪烁着亮与暗。 同时 , 电路还用一个开关模拟脚踏制动器, 制动时 , 若转弯开关未合上 ( 或错误地将两个开关均合上的情况) 所有六个尾灯均连续亮, 在转弯的情况下, 三个转向的尾灯应正常动作, 另三个尾灯连续亮。另一个开关模拟停车 , 停车时 , 全部尾灯亮度为正常的一半。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计汽车尾灯显示状态变化表2、2 汽车尾灯总体设计方案方框图2、3 汽车尾灯各部分电路设计 2、3、1 多谐振荡电路开关控制运行状态左转弯右转弯S0 S1 左边尾灯D1 D2 D3 右边尾灯D4 D5 D6 0 0 正常运行灯灭灯灭1 0 右转弯灯灭按 D4 D5 D6 顺序循环亮0 1 左转弯按 D1 D2 D3 顺序循环亮灯灭1 1 紧急刹车所有尾灯同时闪S0 S1 尾灯电路555 定时器构成的多谐振荡电路译码器LED 显示、驱动电路三进制计数器开关控制电路精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计图 2、3、11 555 定时器管脚图各引脚功能; 1 脚: 就是直接清零端。当端接低电平时基电路不工作, 此时不论TH处于何电平 , 时基电路输出为“0”, 该端不用时应接高电平。2 脚: 放电端。该端与放电管集电极相连, 用做定时器时电容的放电。3 脚:TH 高触发端。4 脚: 低触发端。5 脚: 控制电压端。若此端外接电压, 则可改变内部两个比较器的基准电压 , 当该端不用时, 应将该端串入一只0、01F 电容接地, 以防引入干扰。6 脚: 外接电源VCC 。 双极型时基电路VCC的范围就是4、 5V 16V,CMOS 型时基电路VCC的范围为3V18V。7 脚: 外接电源负端VSS或接地 , 一般情况下接地。8 脚: 输出端VO 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计由于 555 定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定, 不易受干扰。而且本次控制电路的设计中对脉冲精度要求不高, 只要能实现可调即可。故在该单元电路设计中选择采用555定时器构成多谐振荡器作为脉冲产生电路。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由 555 定时器构成的多谐振荡器如图2-13 所示,R1,R2 与 C1就是外接定时元件 , 电路中将高电平触发端(THR)与低电平触发端(TRI) 并接后接到R2与 C1的连接处 , 将放电端 (DIS) 接 R1,R2 的连接处。图 2、3、12 555 定时器构成多谐振荡器的电路原理图由于接通电源瞬间, 电容 C 来不及充电, 电容器C1 两端电压UC为低电平 , 小于 (1/3)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平, 输出端(OUT)输出 UO为高电平 , 放电管截止。 这时 , 电源经R1,R2 对电容C1充电, 使电压Uc按指数规律上升, 当 Uc上升到 (2/3)Vcc时, 输出 Uo为低电平, 放电管导通, 把 Uc 从(1/3)Vcc 上升到 (2/3)Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态, 其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数为(R1 R2)C1。由于放电管导通, 电容 C1通过电阻R2与放电管放电, 电路进人第二精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计暂稳态、其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关, 放电时间常数随着 C 的放电 ,Uc 不断下降 , 当 Uc 下降到 (1/3)Vcc时, 输出 Uo 为高电平 ,放电管截止,Vcc 再次对电容C1 充电 , 电路又翻转到第一暂稳态。可以理解, 接通电源后, 电路就在两个暂稳态之间来回翻转, 则输出端可得矩形波。电路一旦起振后,Uc 电压总就是在(1/3Vcc2/3Vcc) 。2、3、2三进制计数器图 2、3、21 三进制计数器74LS112 芯片管脚图74LS112 就是 2JK 触发器1 脚就是第一个触发器的时钟脉冲CP1 2 脚就是 1K 3脚就是 1J 4 脚就是置位端, 低电平有效 ( 即 4 脚为低时输出位高) 5 脚为 1Q 6脚为 1Q/ 7 脚为第二个触发器的反输出2Q/ 8 脚接地 9脚为 2Q 10 脚为第二个出发器的置位端, 11 为 2J 12为 2K, 13 为第二个触发器的时钟脉冲CP2 1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 16 1CP 1K 1J 1Sd/ 1Q 1Q/ 2Q GND VCC 1Rd/ 2Rd/ 2CP 2K 2J 2Sd/ 2Q 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计14 为第二个触发器的复位端低电平有效( 即 14 脚为低时输出位低) 15 为第一个触发器的复位的16 为电源 VCC 图 2、3、22 三进制计数器原理图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计 2、3、3 开关控制电路图 2、3、11 开关控制电路原理图 2、3、4 LED 显示、驱动电路译码电路采用74LS138、六个与非门与六个反相器组成。74LS138 的三个输入端C、B、A 分别接入S0、Q1 、Q0。当 S1=1,S0=0 时, 使能端信号A=G=1,计数器的状态为00、01、10, 译码器对应输出端Y0、Y1、Y2 依次为低电平有效 , 经与非门即使得与R3、R4、R5相连的指示灯D1D2D3按顺序循环点亮 , 示意汽车左转弯。同理当S1=0,S0=0 的时候指示灯D4D5D6按顺序循环点亮 ,示意汽车右转弯。当G=0,A=1 时,74LS138 的输出端全为1, 为高电平 , 此时指示灯全灭, 示意汽车正常行驶。而当G=0,A=CP时, 所有指示灯将随 CP的频率循环闪烁, 示意汽车紧急刹车。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计3 汽车尾灯整机电路图设计3、1 整机电路图图 3、1、11 整机电路原理图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计3、2 器件清单元件型号数量 74LS112 U1 U2 2 555 U3 1 74LS100 U6 U9 U23 U24 U25 U26 U26 U27 8 74LS136 U5 1 74LS138 U4 1 LED LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 LED6 6 开关 S0 S1 2 4 仿真结果图 4、1 S0 S1打开 , 正常行驶精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计图 4、2 S0 闭合 S1 打开 ,右转弯图 4、3 S0 打开 S1 闭合 ,左转弯精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计图 4、4 S0 S1 闭合 ,紧急刹车5 总结与体会通过本次的课程设计, 我体会到了学习不但要把书本知识学好, 要得弄懂东西还要自己勤翻书, 上网查资料 , 要勤动脑 , 学会思考 , 可以从各个方面去思考同一个问题, 最重要的就是要学会学以致用, 把一个大的电路分割成很多小模块后会比较好设计, 设计起来会比较灵活, 会有一个清晰的思路。通过汽车尾灯控制电路的设计, 使我了解到数字电路及其芯片的应用面广 , 功能强大 , 使用方便 , 并且已经广泛地应用在各种机械设备与生产过程的各个方面。 在设计过程中通过利用软件对设计电路进行测试与仿真, 使我更进一步的掌握了该软件的应用。这一次汽车尾灯控制电路的课程设计,使我受益匪浅。通过对自己在大学所学的知识的回顾,并发挥对所学知识的理解与思考及书面表达能力,最终完成了目标。这为自己今后进一步学习,积累了一定的宝贵经验。把知识转化为能力的实际训练,培养了我运用所学知识解决实际问题的能力。这次设计让我获益匪浅, 让我在动手中学到了知识, 将理论与实践结合在一起 , 这对我以后的生活与学习很有帮助精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 16 页 - - - - - - - - - - 电子技术课程综合设计汽车尾灯控制电路设计精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 16 页 - - - - - - - - - -