汽车尾灯课程设计--汽车LED尾灯的控制器电路.docVIP

目录 设计课题任务和要求……………………………… 2 总体方案选择的论证……………………………… 2 单元电路的设计…………………………………… 4 总体电路图、功能单元电路图 …………………… 6 组装与调试………………………………………… 9 所设计电路的特点以及改进意见…………………… 11 所用元器件的编号列表……………………………… 11 参考文献……………………………………………… 11 收获、体会和建议…………………………………… 12 附录…………………………………………………… 12 一、设计课题任务和要求 本课题设计一个汽车LED尾灯的控制器电路。该电路由四个电键控制，分别对应着左转、右转、刹车和检查功能。 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。 当接通刹车电键时，汽车所有的尾灯点亮。 当接通检查电键时，汽车所有的尾灯同时闪烁（0.5—1S/次）。 二、总体方案选择的论证 为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式，我们设置4个状态控制变量。假定用开关K1、K2、K3、K4进行显示模式控制，可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，如下表1所示。 开关控制 汽车状态尾灯D1、D2、D3 右尾灯D4、D5、D6 K1 K2 K3 K4 0 1 1 1 左转弯 按D3、D2、D1顺序循环点亮按D4、D5、D6顺序循环点亮 1 1 1 0 检查 同时闪烁同时闪烁表1 汽车尾灯和汽车运行状态 在汽车左右转弯行驶时由于3 个指示灯被循环顺序点亮，所以可用一个三进制计数器的状态控制译码器电路顺序输出高电平，按要求顺序点亮3个指示灯。设三进制计数器的状态用Q1和Q0表示，可得出描述指示灯D1、D2、D3、D4、D5、D6与开关控制变量K1、K0，计数器的状态Q1、Q0以及时钟脉冲CP之间关系的功能表如表2所示（表中指示灯的状态“1”表示点亮，“0”表示熄灭）。 开关 计数器状态汽车尾灯状态 K1 K2 K3 K4 Q1 Q0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 - - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 - - CP CP CP CP CP CP 表2 汽车尾灯控制器功能表 根据以上设计分析与功能描述，可以得出汽车尾灯控制器的结构框图，如图1所示。 图1 汽车尾灯控制器的结构框图 三、单元电路的设计 3.1 秒脉冲电路的设计 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。 根据多谐振荡器周期表达式，可取、、,可使TS。 3.2 三进制计数器电路的设计 三进制计数器的状态表如下表所示。 三进制计数器的状态表 现态 次态 Q1 Q0 Q1 Q0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 上表状态所对应的驱动方程为： 由D触发器构成的三进制计数器：两个D触发器可由一片双D触发器7474芯片实现，以及7400与非门和7404非门来实现此电路。设译码器与显示驱动电路的使能控制信号为G1和F，G1与译码器74LS138的使能输入端G1相连接，F与显示驱动电路中与非门的一个输入端相连接。由总体逻辑功能可知，G1和F与开关控制变量，K1、K2以及时钟脉冲CP之间的关系如表3所示。 开关控制 时钟脉冲 使能信号控制端 电路工作状态 K1 K2 K3 K4 CP C G1 F 0 1 1 1 - 0 1 1 汽车左转弯行驶（此时译码器在计数器控制下工作，显示驱动电路中的与非门输出取决于译码器输出，左侧尾灯D1、D2、D3在译码器输出作用下顺序循环点亮） 1 0 1 1 - 1 1 1 汽车右转弯行驶（此时译码器在计数器控制下工作，显示驱动电路中的与非门输出取决于译码器输出，右侧尾灯D4、D5、D6在译码器输出作用下顺序循环点亮）? 1 1 0 1 - - 0 0 汽车刹车（此时译码器不工作，译码器输出全部为高，显示驱动电路中的与非门输出均为高，反相器输出均为低，尾灯全部点亮） 1 1 1 0 CP - 0 CP 汽车检查（此时译码器不工作，译码器输出全部为高，时钟脉冲通过显示驱动电路中的与非门作用到反相器输出端，使左右两侧的指示灯