汽车尾灯控制器的电路设计

首先用555定时器产生一个频率为1Hz的脉冲信号,用来提供D触发和制动时的输入信号。用三个D触发器产生001、010、100三端输出循环信号,提供左转右转的原始信号。通过六个与门和电钥匙提供的高、低电位信号,将左转和右转的原始信号分别输出到左右尾灯。这部分电路起到信号排序的作用。分选后的信号通过或门实现与制动和检查键信号的选择。最终的信号可以输出到LED以实现所需的功能。

整体框图:由于汽车左转或右转时三个指示灯循环点亮,所以用三进制计数器控制解码电路依次输出低电平,从而控制尾灯按要求点亮。由此得出各指示灯与各给定条件(S1,S0,CP,Q1,Q0)的关系,即逻辑函数表(如表6-2所示(表中0表示灯灭,1表示灯亮)。

表1的整体框图如图所示。

图1汽车尾灯控制电路原理框图

表1汽车尾灯控制逻辑功能表

开关控制

S1 S0

三元计数器

Q1 Q0

六个指示灯

D6 D5 D4 D1 D2 D3

0 0

0 0 0 0 0 0

0 1

0 0

0 1

1 0

0 0 0 1 0 0

0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 1

1 0

0 0

0 1

1 0

0 0 1 0 0 0

0 1 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0

1 1

CP CP CP CP CP CP

3.2单元电路设计与分析

3.2.1开关控制电路设计

设74LSl38和显示驱动电路的使能信号分别为G和A,根据整体逻辑函数表的分析组合,得到G和A的真值表和给定条件(S1,S0,CP),如表2所示。

开关控制

S1 S0

大脑性麻痹

使能信号

通用汽车公司

0 0

0 1

0 1

1 1

1 0

1 1

1 1

大脑性麻痹

0 CP

表2s 1,S0,CP和G的真值表,A逻辑函数

按表6-3排序的逻辑表达式

, ,

基于上述公式的开关控制电路如图2所示。

图2开关控制电路

3.2.2三值计数器电路的设计

根据表1可以用双J-K触发器74LS76构成三值计数器电路。该电路结构简单,成本低,因此选用该方案。电路图如图3所示。

图3三进制计数器

3.2.3解码和显示驱动电路的设计

解码和显示驱动电路的作用是在开关控制电路的输出和三进制计数器的状态作用下,提供六个尾灯控制信号。当解码驱动电路输出的控制信号为低电平时,相应的指示灯点亮。因此,解码和显示驱动电路可由74LS138(功能表见表3.3)、6个与非门和6个反相器组成,逻辑电路如图3.10 (i)所示。在图中,解码器74LS138的输入端子C、B和A分别连接到K1、Q1和Q0。当图中G=F=1,K1=0时,对于计数器状态Q1Q0,01,10,解码器输出依次为0,使得指示灯d 1,D2,D3对应的逆变器输出依次为低。当图中G=F=1,K1=1时,对于计数器状态Q1Q0,01,10,解码器输出依次为0,使得指示灯D4,D5,d 6对应的逆变器输出依次为低。当图中G=0,F=1时,解码器输出全为1,使所有指示灯对应的所有反相器输出均为高电平,所有指示灯熄灭;当图中G=0,F=cp时,所有指示灯以cp的频率闪烁。实现了四种不同模式的尾灯状态显示。

3.3.4尾灯电路的设计

尾灯显示驱动电路由6个发光二极管和6个电阻组成,反相器G1-G3的输出也依次为0,指示灯D1→D2→D3依次亮起,表示该车正在右转;逆变器G4 ~ G6的输出端依次为0,于是指示灯D4→D5→D6依次亮起,指示汽车左转。当G = 0,A=1时,74LSl38的输出端都是1,G6 ~ G1的输出端都是1,指示灯都不亮;当G = 0且A = CP时,指示灯以CP的频率闪烁。

3.3.5秒脉冲电路设计

由555个定时器组成的多谐振荡器;如图4所示,多谐振荡器的电路,由于555定时器内部比较器的灵敏度,输出驱动电流大,功能灵活,电压和温度对频率的影响小。也就是说,该多谐振荡器的振荡频率是稳定的。

图4脉冲发生电路

3.3电路的安装和调试

其工作原理图如图5所示。经过对以上设计内容和要求的分析,汽车尾灯控制器的电路原理图可以如图5所示。

图5电路原理图

首先,一个带有555定时器的多谐振荡器产生一个频率为1Hz的脉冲信号,作为开关控制电路中带有双J-K触发器和三输入与非门的三值计数器的输入信号。

其次,用双J-K触发器组成的三值计数器产生00,01,10的循环信号,提供左转和右转的原始信号。

最后通过6个与非门、6个非门和7410提供的高低电位信号分别输出到左右尾灯。获得的信号可以输出到LED以实现所需的功能。

4条经验和建议(第4条,粗体)

4.1经验(宋体小四,加粗)

这个课程设计是我目前最大的收获。我是工科专业的,设计是我们以后的必备技能。这个课程设计正好给我们提供了一个学以致用的机会,从到图书馆找资料,到电路的设计和仿真,最后形成电路。可以说这个课程设计是苦乐参半。设计理念是最重要的。只要你的设计思路成功了,你的设计就成功了一半。因此,我们应该在设计之前做好充分的准备,例如搜索详细的信息,以便为我们设计的成功奠定坚实的基础。生产过程是一个考验人的耐心的过程,不能急躁,不能马虎。电路调试要循序渐进,不能急躁,因为在电脑上调试比较慢,要求有比较正确的调试方法,比如快速调频。这就需要我们灵活机动,能够在不影响实验的情况下加快进度。要熟练掌握课本上的知识,以便分析解决实验中的问题。我印象最深的是,要设计一个成功的电路,必须要有耐心和毅力。在整个电路设计过程中,最耗时的是各个单元电路的连接和电路的细节设计,比如CP脉冲的供给。在各种方案的选择上,我们仔细比较和分析了它们的原理和可行的理由。最后在老师的耐心指导下,整个电路能够稳定工作。在设计过程中,我深深体会到,在设计过程中,是需要反复实践的,过程很可能是相当繁琐的。有时需要很长时间设计的电路仍然需要重做。当时心里有点气馁,有时候特别想放弃。这时候就更需要静下心来,找出原因。总的来说,这次实习让我受益匪浅。在探索如何设计电路实现所需功能的过程中,特别有趣,培养了我的设计思维,增加了我的实际操作能力。在让我体会到设计电路的艰辛的同时,也让我体会到成功的喜悦和幸福。

4.2建议

对于学生来说,做课程设计还是独立完成比较好。设计之前一定要了解各个部件的特点和属性,这样设计的时候才能坐对位置。而且设计的时候要明白“你想要什么,怎么做”,才不会盲目。对于所有设计中会出现的错误现象,一定要仔细检查电路,不要盲目的认为是元器件有故障或者是其他人为的问题。课程设计最重要的是锻炼实践能力,所以要注意独立思考如何设计,而不是照搬。

对于指导老师来说,是否能在充足的时间内安排实验,也可以选择题目,不要把题目限定的太死,充分激发学生的兴趣爱好,这样才能更有激情、更深刻的做好课程设计。

5附录

组件列表

组件名称

规范

电阻

100Ω

500Ω

2

电容

100μF/25V

2

发光二极管

发光二极管(***阴)

555定时器

NE555

1

翻译者

74LS138

1

转换

2

其他剧集

成分

74LS00

74LS04

74LS10

74LS76

74LS86

1

1

1

1

1

6篇参考文献