汽车尾灯课程设计.doc
综述电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节. 当今社会生活节奏快，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，追尾时间的产生主要是由于司机的疏忽以及无法把握前方车辆的运行的状况而导致的；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，体现汽车在公路的上的行驶状态，即汽车正常行驶时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯右循环点亮左转弯时左侧三个指示灯按左循环循序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。通过这一特点来提示后方车辆本车的行驶情况，有利于减少汽车追尾事件的发生，是一个值得普及的设计，而与此同时在此设计的基础上还可实现电路的拓展，例如加上被劫持报警装置等实用设备。 汽车尾灯控制电路如果在汽车领域广泛应用将有利于减少交通事故的发生。1总体逻辑结构1.1汽车尾灯运行状态关系根据课程设计任务书要求，分析汽车运行状态与尾灯关系可得如下关系表（表1-1）。其中J1,J2代表控制开关。表1-1 汽车尾灯与汽车运行关系表J2J1运行状态左尾灯右尾灯00110101正常行驶右转弯左转弯紧急刹车灭灭左尾灯循环闪烁所有灯同时闪烁灭右尾灯循环闪烁灭所有灯同时闪烁1.2汽车尾灯电路的逻辑电路关系按照以上汽车的运行状态与尾灯关系分析总结，写出汽车尾灯正常行驶，左转弯，右转弯，紧急刹车时的二进制代码，以实现汽车正常行驶时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯右循环点亮；左转弯时左侧三个指示灯按左循环循序点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁的任务要求。其关系如下表（表1-2）。表 汽车尾灯电路的逻辑关系表开关控制二进制代码左尾灯右尾灯J200001111J101110001Q1X001001XQ0X010010XD40000100CLKD50000010CLKD60000001CLKD10100000CLKD20010000CLKD30001000CLK1.3 总体方案框图根据课程设计任务书要求，以及汽车尾灯逻辑关系的分析，得出设计该电路大体需要开关控制电路、驱动显示电路、译码电路、时钟脉冲信号产生电路、三进制计数电路以组成汽车尾灯控制电路，其中驱动显示电路和译码电路共同构成了尾灯电路。其控制关系如下图（图1-1）。开关控制电路显示驱动电路译码电路时钟脉冲信号发生器三进制计数器图1-1 总体方案图单元电路设计.三进制单元电路的设计2.1.1 74160N的基本介绍下图和下表分别为74160N的逻辑电路图和功能表。图2-1 74160N逻辑电路引脚图表2-1 74160N的逻辑功能表CLKRCDLOADEPET工作状态XXX01111X0111XX0X1XX101置零预置零保持保持（但C=0）计数2.1.2利用74160N设计三进制计数器将同步十进制计数器74160接成同步三进制计数器（如图2-2），该电路是采用异步置零法接成的三进制计数器，当计数器成QdQcQbQa=0011状态时，担任译码器的门G输出低电平信号给RCO端，将计数器置零，回到0000状态。 图2-2 三进制电路图.时钟电路设计我的设计采用的是由555定时器接成的多谐振荡器，所采用的周期T=0.5S,f=2Hz,其占空比q=60%。电路设计如图2-3 ，运用公式如下： (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) (2-5)图2-3 时钟电路图2.3尾灯电路的设计2.3.1 74138译码器的基本介绍下图为3位二进制138译码器,输入的三位二进制代码共有8种状态,译码器将每个输入代码成对应的一根输出线上的高、低电平信号。例如当输入ABC=000时，A、B、C为0V，对应取非均为3V。这时Y0输出高电平（3.7），其他输出端均为低电平（0.7V），于是将输入的000代码译成了Y0端的高电平信号。图2-4 138译码器引脚图2.3.2汽车尾灯电路采用发光二极管非门、与非门、电阻丝、138译码器接成汽车尾灯电路如图2-5所示，其中138译码器输入端接三进制计数器，输出端接显示电路，构成了译码电路，而由发光二极管、电阻丝、与非门、非么构成了显示驱动电路。在与非门的一端接译码电路，另一端接开关控制电路。图2-5 汽车尾灯电路2.4开关控制电路的设计根据设计需求，在开关控制电路中当J3断开时，J1J2通过二进制转换可控制汽车在左右转弯时尾灯的闪烁情况，当汽车紧急刹车时根据要求尾灯需全部闪烁故尾灯需要由J1J2及时钟脉冲共同控制，此时J1J2J3全部闭合，J3闭合时，时钟脉冲系统参与控制。其中G=J1J2+J2J1；A=（J1J2+J1J2+J1J2）+CLK可列写出真值表(表2-2)表2-2 开关控制电路真值表J1J2CLKGA00110101XXXCLK0110111CLK根据真值表选取开关、与非门非门等电子元件器件设计图2-6的电路图2-6 开关控制电路图3总体电路图图3 总体电路结论本设计主要通过模块化思想，逐步实现设计所需达到的功能要求：时钟脉冲电路系统是产生连续脉冲以达到对三进制计数器、开关控制电路的间接控制实现任务要求，是整个电路的核心部分。通过实验室调试对其选取适当参数使系统稳定，以达到系统需求。显示驱动电路和译码电路共同组成了尾灯电路，显示译码电路是利用138译码器的逻辑功能实现的，显示驱动电路则是由发光二极管、电阻丝、非门、与非门、非门等基本器件组成。由74160构成的三进制计数器产生的代码由译码电路传至驱动显示电路， 以及时钟脉冲原、基本逻辑器件构成的开关控制电路，共同控制控制汽车尾灯。本设计采用的电子元件大多成本低廉，组成的电路有较好的稳定性易于广泛应用于实际生产中，同时电路具有良好的可拓展性，即在此电路的基础上能够以模块化的方式添加其他电路系统以达到更好的使用效果，同时模块化的设计方式更易于系统升级、更新和修复。同时本系统也存在一定的不足，在汽车尾灯开关控制系统中采取的是开关和基本逻辑门电路，采用上述元件成本固然低廉，但是逻辑关系复杂，易产生纰漏，鉴于此应采取更为先进的逻辑电路板代替本设计采用的控制开关系统。学 生： 学 号： 日 期： 参考文献1 阎石.数字电子技术基础（第五版）.高等教育出版社，2006.2 孙人杰.电路数据手册TTL电路M.电子工业出版社,1989.3 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计M.电子工业出版社,2002.4 中国集成电路大全编写委员会.中国集成电路大全TTL集成电路M.北京国防工业出版社,1985.5 王毓银.数字电路逻辑设计M（脉冲与数字电路第三版）.高等教育出版社，1999.
