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汽车尾灯课程设计(精品)
发布时间:2020-06-24 10:44    作者:ag8亚洲只为非同凡响0   

  综述综述 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. 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 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...

  综述综述 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. 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 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,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。 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 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。 事故的发生。 1 总体逻辑结构 1 总体逻辑结构 1.1 汽车尾灯运行状态关系 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。 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 表 1-1 汽车尾灯与汽车运行关系表 J2 J1 运 行 状 态 左J2 J1 运 行 状 态 左尾尾灯灯右右尾尾灯灯0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 正 常 行 驶 正 常 行 驶 右右转转弯 弯 左左转转弯 弯 紧 急 刹 车 紧 急 刹 车 灭 灭 灭 灭 左 尾 灯 循 环 闪 烁左 尾 灯 循 环 闪 烁所 有 灯 同 时 闪 烁所 有 灯 同 时 闪 烁灭 灭 右 尾 灯 循 环 闪 烁右 尾 灯 循 环 闪 烁灭 灭 所 有 灯 同 时 闪 烁所 有 灯 同 时 闪 烁 1.2 汽车尾灯电路的逻辑电路关系 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,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) 。 闪烁的任务要求。其关系如下表(表 1-2) 。 表1-2 汽车尾灯电路的逻辑关系表 表1-2 汽车尾灯电路的逻辑关系表 开 关 控 制 二进制代码开 关 控 制 二进制代码左左尾尾灯灯右右尾尾灯灯J2 J2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 J1 J1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 Q1 Q1 X X 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 X X Q0 Q0 X X 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 X X D4 D4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 C L KC L KD5 D5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 C L KC L KD6 D6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 C L KC L KD1 D1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C L K C L K D2 D2 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 C L K C L K D3 D3 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 C L KC L K1.3 总体方案框图 1.3 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) 。 (图 1-1) 。 显示驱 动电路 开关控 制电路 图 1-1 总体方案图 图 1-1 总体方案图 译码 电路 时钟脉冲信 号发生器 三进制 计数器 2单元电路设计 2单元电路设计 2.1三进制单元电路的设计 2.1三进制单元电路的设计 2.1.1 74160N 的基本介绍 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。 下图和下表分别为 74160N 的逻辑电路图和功能表。 U474160NQA14QB13QC12QD11RCO15ABCD3456ENPENT710~LOAD~CLR91CLK2 图 2-1 74160N 逻辑电路引脚图 图 2-1 74160N 逻辑电路引脚图 表 2-1 74160N 的逻辑功能表 表 2-1 74160N 的逻辑功能表 2.1.2 利用 74160N 设计三进制计数器 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) ,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CLK RCD LOADCLK RCD LOADEPEPETET工工作作状状态 态 X X X X X X 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 X X 0 0 1 1 1 1 1 1 X X X X 0 0 X X 1 1 X X X X 1 1 0 0 1 1 置零 置零 预置零 预置零 保持 保持 保持(但 C=0) 保持(但 C=0) 计数 计数 QdQcQbQa=0011 状态时, 担任译码器的门 G 输出低电平信号给 RCO 端,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。 将计数器置零,回到 0000 状态。 U174160N*QA14QB13QC12QD11RCO15ABCD3456ENPENT710~LOAD~CLR91CLK2U2A7403N*1 图 2-2 三进制电路图 图 2-2 三进制电路图 2.2时钟电路设计 2.2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 2-3T=0.5S,f=2Hz,其占空比 q=60%。电路设计如图 2-3 ,运用公式如下:,运用公式如下: 112() ln2CTR R (2-1) 22ln2CTR (2-2) 1212() ln2C2TT TRR (2-3) 121T1R() ln2C2fR (2-4) 112122qTR RRTR (2-5) A1555_VIRTUALGNDDISOUTRSTVCCTHRCONTRIR114.43MOhm R228.86MOhm R3100 Ohm C110nF C210nF VDD12V90874VDD 图 2-3 时钟电路图 图 2-3 时钟电路图 2.3 尾灯电路的设计 2.3 尾灯电路的设计 2.3.1 74138 译码器的基本介绍 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。 的 000 代码译成了 Y0 端的高电平信号。 U174LS138N*Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77ABC123G1~G2A~G2B645 图 2-4 138 译码器引脚图 图 2-4 138 译码器引脚图 2.3.2 汽车尾灯电路 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、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。 关控制电路。 LED1LED2LED3LED4LED5LED6R11.0Ohm_5%R21.0Ohm_5%R31.0Ohm_5%R41.0Ohm_5%R51.0Ohm_5%R61.0Ohm_5%VCC5VU1A7405NU1B7405NU1C7405NU1D7405NU1E7405NU1F7405NU2A7400NU2B7400NU2C7400NU2D7400NU3D7400NU3C7400NU574LS138NY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77ABC123G1~G2A~G2B645VCC89103450三进制计数器6开关控制电路 图图 2-5 汽车尾灯电路汽车尾灯电路 2.4 开关控制电路的设计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,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=J1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 可列写出线+J1J2+J1J2 )+CLK 可列写出线 0 1 0 1 X X X CLK0 1 1 0 1 1 1 CLK 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 电路 U1A7405N*U2A7405N*U3A7400N*U4A7400N*U5A7400N*U6A7400N*U7A7410N*U8A7432N*汽车尾灯电路三进制计数器J1Key = SpaceJ2Key = SpaceJ3Key = Space时钟脉冲 图 2-6 开关控制电路图 图 2-6 开关控制电路图 3 总体电路图 3 总体电路图 LED1LED2LED3LED4LED5LED6R11.0Ohm_5%R21.0Ohm_5%R31.0Ohm_5%R41.0Ohm_5%R51.0Ohm_5%R61.0Ohm_5%VCC5VU1A7405NU1B7405NU1C7405NU1D7405NU1E7405NU1F7405NU2A7400NU2B7400NU2C7400NU2D7400NU3D7400NU3C7400NU474160NQA14QB13QC12QD11RCO15ABCD3456ENPENT71038~LOAD~CLR91CLK2U574LS138NY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77ABC123G1~G2A~G2B645U6A7403N0J1SPSTJ2SPSTJ3SPSTU7A7405N17U8A7405NU3A7400NU10A7400NU11A7400NU12A7400NU13A7410NVCC272019R70.450938MOhm R836.075MOhm R9100 Ohm C110nF C210nF VDD12V0343332VDDU9A7432N3637635V112 V R103.0Ohm_5%10V25 V 20A1555_VIRTUALGNDDISOUTRSTVCCTHRCONTRI34522图图 3 总体电路总体电路 结论结论 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。 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、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。 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。 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。 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。 设计采用的控制开关系统。 学 生: 学 生: 学 号: 学 号: 日 期: 日 期: 参考文献 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.[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.[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[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.社,2002. [4] 《中国集成电路大全》编写委员会.中国集成电路大全[4] 《中国集成电路大全》编写委员会.中国集成电路大全 TTL 集成电路电路[M].北京国防工业出版社,.北京国防工业出版社,1985. 集成[5] 王毓银.数字电路逻辑设计[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. 等教育出版社,1999. (脉冲与数字电路 第三版).高


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