1、沈阳航空工业学院盐城技师院课 程 设 计（说明书）汽车尾灯控制电路设计班级 / 学号 GG085201-20 学 生 姓 名 姜 苏 指 导 教 师 胡 爱 玲 _汽车尾灯控制电路设计_第 1 页汽车尾灯控制电路设计摘要：在汽车行驶过程中，汽车的尾灯会根据汽车行驶的状态相应的发生状态的变化。假设汽车尾灯左右两侧各有三个指示灯，设计一个用于控制汽车尾灯的电路。要求 当汽车正常运行时指示灯全灭；汽车右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；汽车左转弯时，左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；汽车临时刹车时所有指示灯同时闪烁。关键词：计数器；译码器；驱动电路；循环点亮。1. 概述1要使尾灯点亮，首先由开关
2、控制电路进行控制操作，开关电路包括异或门，与非门和直流稳压电源组成，分别控制输出的高低电平，以达到控制各芯片工作的目的。2将开关输出的电平输出到 74LS138D 芯片中，以达到控制六个发光二极管的目的。3将三进制计数器的结果输出到 74LS138D 芯片中，以使发光二极管按要求的顺序点亮。4将计数器和开关电路与信号发生器相连，发出方波，以使各发光二极管达到一亮一熄的效果。其原理框图如图 1 所示：开关控制电路显示 、 驱动电路译码电路计数器尾灯电路图 1 汽车尾灯控制电路原理框图该电路的设计涉及到开关控制，译码显示，计数输出等模块，用 74LS138D 进行编码，用六个发光二极管进行数码显示
3、。_汽车尾灯控制电路设计_第 2 页2. 方案论证本次课设方案如下图：图 2 方案 1 总电路图图 3 方案 2 总电路图_汽车尾灯控制电路设计_第 3 页方案 1 与方案 2 的区别在于开关部分电路，在理论设计的时候，当=0、 =0； =1、 =0； =0、 =1 时，对应 G、A 的值分别为：S1S21S20、1；1、1；1、1。而当 =1、 =1 时，在与非门处接入 CLK 方波信号，此时的G、A 的值为：0、CLK。连接图如图 2 所示，但在测试化简过程中发现方案 1 的开关电路也可以达到效果，而且元件选用较少，可节约成本，故选用方案 1。3. 电路设计（1）直流稳压电源部分：输入为交
4、流 220V，50Hz 电源，先连接一个 10：1 的变压器，型号为NLT_PQ_4_16，先由桥式整流电路将正弦波转换为馒头波，整流后为 22V 的纹波电压， 为滤波电容，作用是去除多余纹波，按照公式 C=（3-5 倍） ，可取1C LR2T10F， 和 是稳压电路部分，电压升高或降低时保护电源不至于损坏。经过稳2RD压管 LM7805 得到最终电压值： =（1+ ）*1.25=6V。 起保护稳压管的作用。IU124C图 4 直流稳压电源电路图（2）开关部分电路：此部分电路由异或门和与非门组成，电源为 5V 直流电源，开关两个。_汽车尾灯控制电路设计_第 4 页J1Key = A J3Key
5、 = BV15V74LS386N1 23 U1AR110ohm R210ohmU2AND3U4A74HC04D21V25V图 5 开关部分电路图（3）三进制计数器部分：由两个 74LS76 组成，电源为 5V 直流电源。 J,K 触发器为上升沿出发，两片芯片的 K 端均接高电平，第二片-Q 端为反馈端，当 CLK 到达高电平时，即 JK 触发器触发，-Q=J，输出 值依次为：00；01；10 三种状态。结果为二进制数的2Q10，1，2图 6 三进制计数器部分电路图（4）发光二极管部分：由 6 个发光二极管、200ohm 电阻和与门组成，电源为 5V 直流电源。_汽车尾灯控制电路设计_第 5 页
6、图 7 发光二极管部分电路图4. 电路性能指标的测试（1）直流稳压电源部分：首先使交流源部分到达电压 220V，50Hz，输出直流电压为 6V，且纹波电压极小，在规定范围之内，电源部分电路测试完成。图 8 测试电源电路图_汽车尾灯控制电路设计_第 6 页图 9 直流稳压电源输出波形（2）开关部分电路：由于开关部分电路要使用信号发生器作为与非门的输入，使其输出值为 50Hz，方波，高电平和低电平各 50%时间，有效电平为 10V，信号发生器参数截图如下：图 10 信号发生器参数 图 11 开关测试电路图开关控制参数各值下的示波器波形为：_汽车尾灯控制电路设计_第 7 页图 12 当 =0、 =0
7、； =1、 =0； =0、 =1 时与非门的波形图1S212S12图 13 当 =1、 =1 时与非门的波形图1S2_汽车尾灯控制电路设计_第 8 页图 14 、 电平值不相同到相同转变的异或门的波形图1S25. 结论模拟技术参数如下： =0、 =0 时，发光二极管不亮，表示汽车正常行驶。1S2 =0、 =1 时，右边三个发光二极管顺序循环点亮，表示汽车向又转弯。 =1、 =0 时，左边三个发光二极管顺序循环点亮，表示汽车向左转弯。12当 =1、 =1，六个发光二极管均不断闪烁，表示汽车临时刹车。S到此，汽车尾灯设计的模拟与仿真成功。6. 性价比模拟中用到的发光二极管、电阻、开关、与非门、74
8、LS138D 芯片以及组成三进制计数器的 74LS76 均属于低价产品，在市场上均可买到。但在实际应用中发光二极管要考虑选择功率较高的产品，这样才会使亮度提高，以达到醒目的目的，在此方面预算可能会加大，但整体上来看造价会很低廉。_汽车尾灯控制电路设计_第 9 页7课设体会及合理化建议通过本次实验，我通过对汽车尾灯的设计与模拟，最后实现仿真，其中的过程让我体会到书本上的知识是做任何实践的基础，只有对基础知识了解透彻，才会在设计方面游刃有余，本次试验也锻炼了我的动手和设计的能力，对自己分析能力的提高有很大帮助。 参考文献1刘修文主编.实用电子电路设计制作.M北京：中国电力出版社，2005 年2朱定华主编.电子电路测试与实验.M北京：清华大学出版社，2004 年3路勇主编.电子电路实验及仿真.M北京：北方交通大学出版社，2004 年附录 元器件清单序号 编号 名称 型号 数量1 001 发光二极管 LED_blue 62 002 电阻器 200ohm 103 003 电阻器 100ohm 24 004 电阻器 10ohm 25 005 3-8 线译码器 74LS138D 16 006 寄存器 74LS76 2
