汽车车灯控制电路.docx

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1、成绩课程设计说明书课程设计名称：电子技术课程设计题目：汽车车灯控制电路学生姓名：陈杰专业：电气工程及其自动化学号：指导教师：吴昌东日期：2016年7月1日汽车车灯控制电路摘要：本方案设计了一个“汽车车灯控制电路”。“汽车车灯控制电路”作为电子技术根底课程的一个实践，采用74LS138译码器控制输出实现对六盏指示灯的控制，并配合74LS76JK触发器实现三进制循环计数器控制，即可轻易实现汽车正常运行和刹车的情况模拟。为实现汽车左右转弯时车灯循环闪烁的功能，需要配合74LS138译码器的另一输入Sl即可实现。定时脉冲源局部由555定时器组成的多谐振荡器电路实现。关键词：汽车；指示灯，74LS138

2、,555定时器Abstract：ThedesignofthisprojectisaAutomobilelampcontrolcircuit,asabasiccourseofelectronictechnologypractice.Inordertorealizethecontrolofthesixpilotlamp,automobilelampcontrolcircuitusesthe74LS138decodertocontroltheoutput,andwiththe74LS76JKtriggertoachievethreedecimalcyclecountercontrol,sothatc

3、aneasilyachievesimulationofnormaloperationofthecarandbrake.Inordertorealizethefunctionofcycleflashingofthelampwhenthevehicleturnsaround,needstocooperatewiththeanotherinputS1ofthe74LS138decoder.Thetimingpulsesourceisrealizedbythecircuitofmultivibratorcircuitcomposedof555timer.KeywordiAutomobile,pilot

4、lamp,74LS138,555timer目录111.2设计目标11122.1方案比拟2.1方案一2.2方案二22.2方案论证32. 3方案选择342.1 设计思路43. 2电路设计原理54.单元模块设计66开关控制电路894. 4三进制循环控制电路105.软件设计125.1 软件背景125. 2设计概述121314151710.谢辞18IL参考文献1912.附录20L前言1.1 设计背景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，随着电子技术的开展，对于汽车的控制电路，也已从过去的全人工开关控制开展到了智能化控制。在夜晚或因天气原因能见度不高的时候，人们对汽车平安行驶要求很高.汽

5、车车灯控制系统给大家带来了方便。1.2 设计目标汽车车灯控制电路是很常用的工作电路，在日常的生活中都有很广泛的应用。汽车行驶时会出现正常行驶，左转弯，右转弯，紧急刹车四种情况。针对这四种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示着四种状态。1 .3设计概述这次课程设计利用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，由这个低电平控制对应发光二极管状态，当555定时器输出为高电平时就点亮不同的车灯，从而控制车灯按要求点亮。1.4设计方案1、提出并选择设计方案；2、原理电路设计与绘制；3、实现电路的仿真调试；4、按照学院要求撰写课程设计说明书；5、按时完成设计并提交相关设计资料。2 .

6、方案设计与选择通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我主要提出了两种技术方案来实现系统功能。下面我将首先对这两种方案的组成框图和实现原理分别进行说明，并分析比拟它们的特点，然后阐述我最终选择方案的原因。方案一原理框图如图2-1所示。图2-1方案一的原理框图由AT89S52单片机为核心展开的汽车车灯控制电路的设计方法，用发光二极管模拟汽车车灯，按键开关作为转弯等控制信号。方案二原理框图如图2-2所示。图2-2方案二的原理框图555定时器提供单位脉冲,控制三进制计数器,实现三进制循环计数,从而控制74138译码器译码，从而得到一个低电平输出，用发光二极管模拟，从而控制车灯按照要求点亮。方

7、案一虽然直接使用单片机来实现汽车车灯控制，但需要运用C语言编程知识，管脚太复杂，方案二直接使用计数器控制电路循环，Sl与SO与译码器配合控制输出。比拟两个方案，我们发现方窠一需要运用单片机及C语言知识，过程复杂，而方案二结构清晰，易于实现，电路简单明了，所以这里选择方案二。3.总体设计方案本节主要介绍了对课题与选择方案进一步设计，根据所选课程设计题目，列出实际的汽车运行状态表，再结合方案二，选择适宜的元器件，得出需要的真值表与电路原理框图。3.1设计思路由于汽车车灯有四种不同的状态，可用2个开关变量进行控制，假定用开关Sl和SO进行控制，可以列出车灯显示状态与汽车运行状态的关系表。表3-1车灯

8、显示状态与汽车运行状态关系表开关控制运行状态左侧尾灯右侧尾灯SlSODlD2D3D4D5D600正常行驶灯灭灯灭01右转灯灭D6fD5-D410左转D1-D2-D3灯灭11临时刹车闪烁闪烁汽车车灯控制电路包含译码电路和显示驱动电路。其显示驱动电路由6个LED发光二极管和6个与门（74LS08）组成，译码电路由3-8线译码器（74LS138）构成。3-8线译码器的三个输入端A、B、C分别接三进制计数器的输出端Q0、Ql和转向控制开关Slo在汽车左、右转弯行驶时，三进制计数的输出控制译码电路顺序输出低电平，按照要求顺序循环点亮三个指示灯。三进制计数器的状态用对应的JK触发器输出Ql、QO表示，可得

9、出在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件的关系，即汽车车灯控制逻辑功能表如表3-2所示。（1表示熄灭，0表示点亮）表3-2汽车车灯控制逻辑功能表开关控制运行状态计数器状态左侧尾灯右侧尾灯SlSOQlQODlD2D3D4D5D600正常行驶XX111111001111101O右转O11111O11O111O11OOO11111O1左转O11O11111O11O11111临时刹车11CPCPCPCPCPCP电路设计原理图3-1汽车车灯控制电路设计总体框图4.单元模块设计4.1时钟信号源4.1.1555定时器时钟信号源由555定时器构成，555定时器是一种模拟和数字功能相结合的，应用较为广泛的中规模

10、集成器件，该电路使用灵活，方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态，多谐振荡器以及施密特触发器。这里用555定时器构成的多谐振荡器作为时钟脉冲信号产生电路，555定时器内部由3个阻值为5kQ的电阻组成的分压器，两个电压比拟器Cl和C2,触发器，放电管BJTT以及缓冲器G构成。表4-1555定时器功能表输入输出阀值输入触发输入V12复位RD输出Vo放电管TXO0导通-Vcc3-Vcc3-Vcc311导通-Vcc31不变不变由555定时器可以看出复位端RD为零时无论其他管脚怎样,输出Vo都为零,在RD=I21且第五管脚不加电压的条件下如果ViKAVCC和Vi2-VccVi2-Vcc时输出为1且

11、此时T截止,如果L-Vcc时输出3333保持不变而BJTT也不变。4.1.2555定时器构成时钟信号源如图4-2为时钟信号电路，该电路接通电源后电容Cl被充电，它两端的电压VC上升，当VC上升到Vcc时RS触发器被复位同时BJTT导通，此时VO为低电平，电容3Cl通过Rl和T放电使VC下降，当VC下降到JVCC时，触发器被置位，VO翻转为高电3平，电容CI放电所需时间为：(4T)Tpl=R2C1R2C1I2放电时间结束时,T截止Vcc将通过向电容进行充电，Vc由-VCC上升到一VCC所33需时间为：(4-2)Tph=(Rl+R2)Clln2=O.7(R1+R2)C12当VC上升到Vee时，电路

12、又翻转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端就可以得到一个周期性的矩形波，就是我们所需要的时钟脉冲波，电路工作波形如图4-1,其振荡频率为：(4-3)f-1-L43Tpl+Tph(Rl+2R2)Cl图4T多谐振荡器工作波形图图4-2时钟信号源电路4.2开关控制电路此局部由开关Sl与SO控制译码及显示驱动电路的工作模式(0表示开关闭合，GI为转向信号)。开关控制电路如图4-3所示：图4-3开关控制电路1.当Sl=O,SO=O时,汽车处于正常行驶状态,此时Gl=0,G2=l；2 .当Sl=I,SO=O时,汽车处于右转状态,此时Gl=LG2=l；3 .当SI=O,SO=I时,汽车处于左转状态,

13、此时Gl=LG2=l；4 .当Sl=I,SO=I时,汽车处于临时刹车状态,此时Gl=0,G2=lo4. 3.1显示驱动电路显示驱动电路由6个发光二极管，电阻值为100Q电阻和两输入与门(74LS08)构成,当74LS08输出为低电平时，发光二极管点亮。5. 3.23-8线译码器(74LS138)译码器是一种具有“翻译”功能的逻辑电路，这种电路能将输入二进制代码的各种状态，按照其原意翻译成对应的输出信号。有一些译码器设有一个和多个使能控制输入端，又成为片选端，用来控制允许译码或禁止译码。如图4-4译码器(74LS138)元件图所示，74138是一种3线一8线译码器，三个输入端CBA共有8种状态组

14、合（000111）,可译出8个输出信号Y0Y7。这种译码器设有三个使能输入端，当E2与E3均为0,且El为1时，译码器处于工作状态，输出低电平。当译码器被禁止时，输出高电平。图4-4译码器（74LS138）元件管脚图4 .3.23-8线译码器构成译码电路译码电路由3-8线译码器（74LS138）构成。3-8线译码器的输入端A,B,C分别接对应JK触发器输出Q0,Ql,和开关控制电路的输出Sl。当SI=O,SO=1,转向使能信号Gl=SO=L计数器的状态为00,01,10B,74LS138对应的输出端Y0,Yl,Y2依次为“0”有效（Y4,Y5,Y6信号为“1”无效），即与门的输出端也依次为“0”有效，故指示灯DlfD2fD3按顺序点亮，示意汽车左转向。假设上述条件不变，而Sl=I,SO=O,那么74LS138对应的输出端Y4、Y5、Y6依次为“0”有效（Yl,Y2,Y3信号为“1”无效），即与门的输出端依次为“0”有效，故指示灯D6fD5fD4按顺序点亮，示意汽车右转向。当SIR,SO=O时，GI=O,74LS138的输出端全为“1”，指示灯全灭灯;当SI=LSO=I,此时GI=O,G2=CP,指示灯随C