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汽车尾灯
湖南工学院
电子线路综合设计
说明书
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。
由于汽车左转弯、右转弯、刹车以及正常运行时,所有灯点亮的次序和是否点亮是不同的,所以用双向移位寄存器74LS194,从而得到一个高电平输出,就点亮不同的尾灯,从而控制尾灯按要求点亮。
本文是关于汽车尾灯控制电路的设计,根据汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系,分析并设计电路。
整个电路由双向移位寄存器74LS194、与非门74LS00、或非门74LS02、555定时器、电容、电阻、尾灯LED组成。
分析了使能控制信号与时钟脉冲的关系。
运用555定时器、74LS194、74LS00、74LS02实现了根据汽车的运行状态,指示灯显示四种不同的模式。
本文详细的介绍了电路的设计思路及其实现过程,包括了整个设计流程。
【关键词】:
汽车尾灯控制电路;74LS194;74LS00;72LS02;555定时器。
Abstract
Intherunningprocessoftheautomobile,automobiletaillightswillbebasedonautomobiledrivingstatecorrespondingtotheoccurrenceofstatechanges.Assumptionaboutcartaillightsofthethreelightsoneachside,forthedesignofacartaillightcontrolcircuit.Asthecarleftturn,rightturn,brakesandnormaloperation,allthelightslitorderandwhetherthelightisdifferent,sotheuseoftwo-wayshiftregister74LS194,resultinginahighleveloutput,lightupdifferenttaillights,therebycontrollingthelampaccordingtotherequirementsoflight.Thisarticleisaboutthecartaillightcontrolcircuitdesign,accordingtoautomotivetaillightdisplaystateandtheautomobileoperationstaterelations,theanalysisanddesignofcircuit.Theentirecircuitiscomposedofabidirectionalshiftregister74LS194,twoinputNANDgate74LS00,555timer,capacitor,resistor,taillightLEDconsistingof.Analysisoftheenablecontrolsignalandaclockpulserelationship.Applicationof555timer,74LS194,74LS00realizedaccordingtooperatingconditionsofthevehicle,indicatorlightsshowfourdifferentpatterns.Thispaperintroducesthecircuitdesignandimplementationprocess,includingthewholedesignprocess.
[Keywords]:
cartaillightscontrolcircuit;74LS194;74LS00;72LS02;555timer.
目录
1设计任务·····························3
2提高部分·····························3
3总体设计方案···························4
3.1设计思路··························4
3.2电路设计原理·························4
4电路组成·····························5
4.1模式控制电路·························5
4.2时钟信号源··························5
4.3驱动电路与显示电路······················7
5硬件电路安装、调试······················10
5.1实验中遇到的主要问题····················10
5.2现象记录与原因分析····················10
5.3解决措施及效果······················10
5.4故障分析··························10
5.5实验注意事项························10
6仿真结果····························11
实验总结与体会···························13
参考文献······························13
附录································14
1设计任务
设计并制作一个汽车尾灯控制电路
假设汽车尾部左右两侧各3个指示灯(用发光二极管模拟)。
1.汽车正常运行时指示灯全灭。
2.右转弯时,右侧3个指示灯按右循环顺序点亮。
3.左转弯时,左侧3个指示灯按左循环顺序点亮;
4.临时刹车时所有所有指示灯同时闪烁。
2提高部分
1.安装自己设计的电路
(1)检查元器件
(2)对电路进行组装:
按照自己设计的电路,在PCB板上插接元器件并焊接。
焊接完毕后,应对照电路图仔细检查,看是否有错接、漏接、虚焊的现象。
2.通电调式
(1)通电测试:
对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量,以便提供调整电路的依据。
(2)通电调试:
经过反复的调整和测量,使电路的性能达到要求。
3总体设计方案
3.1设计思路
分析以上设计任务,由于汽车左转弯或右转弯时,3个指示灯循环点亮,所以用74LS194,电路顺序输出高电平,从而控制尾灯按要求点亮。
由此得出在每种运行状态下,各指示灯与给定条件间的关系,即逻辑功能表1-1所示。
开关控制
汽车运行状态
右转尾灯
左转尾灯
S0S1
D1D2D3
D4D5D6
00
正常运行
灯灭
灯灭
10
右转弯
按D3D2D1顺序循环点亮
灯灭
01
左转弯
灯灭
按D4D5D6顺序循环点亮
11
临时刹车
所有尾灯同时闪烁
图3-1汽车尾灯和汽车运行状态表
3.2电路设计原理
图3-2汽车尾灯控制电路设计总体框图
4电路组成
4.1模式控制电路
图4.1
S0开,S1关为右转弯状态。
S1开,S0关为左转弯状态。
S0关,S1关为正常行驶状态。
S1开,S1关为紧急刹车状态
4.2时钟信号源
555定时器组成的多谐振荡器提供秒脉冲。
用555接成施密特触发器,然后在施密特的基础上改接成多谐振荡器。
只要把施密特触发器的反线输出端经RC积分电路接回到它的输入端,构成多谐振荡器。
把555定时器的V1和V2连在一起接成施密特触发器,然后V0经过积分电路接回输入端就可以。
振荡周期为T=0.693(R1+2R2)C。
1.时钟信号源如图4.2所示:
图4.2
2.555定时器多谐振荡电路的电压波形图
图4.3电压波形图
4.3驱动电路与显示电路
1.LED显示电路图4.4
图4.4
2.芯片74LS194接法
图4.5
3.74LS194芯片引脚图
图4.6
D0~D3:
并行输入端;Q0~Q3:
并行输出端;
S0、S1:
操作模式控制端;
:
为直接无条件清零端;
SR:
右移串行输入端SL:
左移串行输入端;
CP:
时钟脉冲输入端;
4.74LS194的模式控制和状态输出表:
图4.7
输入
输出
点亮状态
CLK
S0
S1
U4
U5
U4
U5
R/L/N/S
S0
S1
S0
S1
D3
D2
D1
Q3
D4
D5
D6
Q3〃
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Nothing
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Right
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Left
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Stop
74LS194功能表:
状态栏:
Right右转向、Left左转向,Nothing全灭,Stop闪烁。
5硬件电路安装、调试
5.1实验中遇到的主要问题
按以上设计连接好电路后,看不到明显的现象。
频率不稳定,很难调到1秒。
5.2现象记录与原因分析
出现LED无任何亮灭变化,检查电源线是否连接号。
灯亮时亮度明显不够;限流电阻太大。
LED灯停留在某处不动,检查CP端是否连接好。
5.3解决措施及效果
将六个电阻换上阻值更小的200Ω左右,直接用逻辑开关控制灯。
经过验证后,能得出预期效果。
运用ISIS软件连接电路,诊断错误,判断高低电平。
5.4故障分析
若电路无法按预先设计工作,检查设计是否错误或有缺陷,如确实电路设计有错误和缺陷,应及时修改甚至重新设计。
5.5实验注意事项
1.测验设备,首先检查实验箱的各个部件是否完好,特别是时钟脉冲、显示管。
2.测验一下芯片插槽是否连结完好。
3.测线,用万能表或者显示灯测验每一根导线连接是否良好。
4.测验芯片,按照各芯片的功能测试芯片是否能正常工作,不能工作的要及时向老师调换。
6仿真结果
(1)正常运行状态图6.1LED1-6灯灭状态
(2)右转弯状态图6.2D3.D2.D1依次循环点亮
(3)左转弯状态图6.3D4.D5.D6依次循环点亮
(4)临时刹车状态图6.4D1—D6全部同时闪烁
实验总结与体会
这次电子线路课程设计是通过查阅各种资料、与同学讨论以及独立思考设计出来的。
在设计过程中用到了74LS194,74LS00,74LS02
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