畢業(yè)設(shè)計--汽車尾燈控制設(shè)計

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　論文題目：汽車尾燈控制設(shè)計</p><p>　　題 目 汽車尾燈控制設(shè)計</p><p>　　班 級 07級礦山機(jī)電2班</p><p>　　專 業(yè) 機(jī)電工程系 礦山機(jī)電</p><p

2、>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　日 期 ：2010 年 5 月 15日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計目的及說明……………………………………………………3</p><p>　　二、設(shè)計內(nèi)容及要求

3、……………………………………………………3</p><p>　　三、電路的工作原理……………………………………………………3</p><p>　　四、系統(tǒng)方案的選擇……………………………………………………4</p><p>　　五、系統(tǒng)框圖……………………………………………………………5</p><p>　　六、單元電路的具體設(shè)計………………

4、………………………………6</p><p>　　1、由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器 ……………………………………………6</p><p>　　2、D觸發(fā)器邏輯電路 ……………………………………………………………7</p><p>　　3、左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)控制電路 ……………………………………………………………8</p><p>　　4、檢查和剎車控制

5、電路 …………………………………………………………9</p><p>　　七、測試單元電路………………………………………………………………11</p><p>　　1、測試555定時器電路產(chǎn)生周期為1s的時鐘信號……………………………11</p><p>　　2、測試D觸發(fā)器邏輯電路………………………………………………………12</p><p&g

6、t;　　3、測試左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)控制電路和檢查和剎車控制電路……………………………13</p><p>　　八、調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法 ……………………………13</p><p>　　九、所需元器件清單 …………………………………………………13</p><p>　　十、設(shè)計心得體會………………………………………………………………14</p><

7、p>　　十一、參考文獻(xiàn) ………………………………………………………15</p><p><b>　　汽車尾燈控制設(shè)計</b></p><p>　　一、設(shè)計目的及說明：</p><p>　　隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，在我們?nèi)粘Ｉ钪?，汽車的?yīng)用也越來越廣泛。汽車數(shù)量與日俱增，交通安全問題迫切需要改善。汽車尾燈控制電路的應(yīng)用能夠很好的降低安

8、全上的隱患。為此設(shè)計一汽車尾燈控制電路。</p><p>　　汽車尾部左右兩側(cè)均有3個指示燈，該電路的設(shè)計思路為檢查汽車尾部左右兩側(cè)的3個指示燈，在進(jìn)行具體操作時為當(dāng)接通左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，剎車，查時時，指示燈按照電路設(shè)計要求閃爍。</p><p>　　本設(shè)計電路運(yùn)用數(shù)字電路相關(guān)知識進(jìn)行設(shè)計，元器件選擇，設(shè)計思路方案的確定，及運(yùn)用Protel知識進(jìn)行畫圖設(shè)計與操作，并參考了與設(shè)計要求相關(guān)的資料，設(shè)

9、計出這一控制電路。</p><p><b>　　二、設(shè)計內(nèi)容及要求</b></p><p>　　本課題設(shè)計一個汽車尾燈的控制電路。該電路由四個電鍵控制，分別對應(yīng)著左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車和檢查功能。</p><p>　　1、當(dāng)接通左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)電鍵時，左側(cè)或右側(cè)的3個汽車尾燈按照左循環(huán)或右循環(huán)的順序依次點(diǎn)亮；</p><p>　　2

10、、當(dāng)接通剎車電鍵時，汽車所有的尾燈同時閃爍；</p><p>　　3、當(dāng)接通檢查電鍵時，汽車所有的尾燈點(diǎn)亮。</p><p><b>　　三、電路的工作原理</b></p><p>　　經(jīng)過以上所述的設(shè)計內(nèi)容及要求的分析，可以將電路分為以下幾部分：</p><p>　　1、通過555定時器產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號，該脈

11、沖信號用于提供給D觸發(fā)器和剎車時的輸入信號。</p><p>　　2、3個D觸發(fā)器用于產(chǎn)生三端輸出的001、010、100的循環(huán)信號，此信號提供左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號。</p><p>　　3、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號通過6個與門以及電鍵提供的高低電位信號，將原始信號分別輸出到左、右的3個汽車尾燈上。這部分電路起到信號分揀的作用。分揀之后的信號通過或門，實(shí)現(xiàn)與剎車、檢查電鍵信號的之間選擇。最終得

12、到的信號即可輸出到發(fā)光二極管上，實(shí)現(xiàn)所需功能。</p><p><b>　　四、系統(tǒng)方案的選擇</b></p><p>　　在設(shè)計本電路時，參考了不少方面的相關(guān)資料，對以下三種方案進(jìn)行了可行性分析。比較這三種方案，他們的不同點(diǎn)在于產(chǎn)生001、010、100三種信號的方法不同。但是雖然產(chǎn)生001、010、100三種信號的方法不同其實(shí)質(zhì)是一樣的，那就是利用信號的差異顯示不

13、同的工作狀態(tài)而已。下面簡單的介紹一下這三種方案：</p><p>　　第一種方案：該方案通過74LS160計數(shù)器構(gòu)成能產(chǎn)生01、10、11三種狀態(tài)循環(huán)的信號，然后再通過邏輯電路將其轉(zhuǎn)換成所需的001、010、100三種左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)的信號。</p><p>　　設(shè)：74LS160輸出的兩位信號從高位到低位分別是B A，輸出信號為Z Y X。</p><p>　　則 經(jīng)過

14、以下三個邏輯電路</p><p>　　的邏輯運(yùn)算便可實(shí)現(xiàn)所需要的功能，滿足課題設(shè)計的要求，實(shí)現(xiàn)該電路在實(shí)際生活中的應(yīng)用。</p><p><b>　　電路圖如下：</b></p><p>　　但是該方案由于計數(shù)器的競爭冒險的存在，使得尾燈在閃爍時總會出現(xiàn)中間過程。</p><p>　　第二種方案：通過74LS194移位寄

15、存器來產(chǎn)生001、010、100的三種狀態(tài)信號。</p><p>　　第三種方案：通過D觸發(fā)器產(chǎn)生001、010、100的三種狀態(tài)信號。</p><p><b>　　五、系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　六、單元電路的具體設(shè)計：</p><p>　　1．由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器： </p><

16、;p>　　由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器時輸出頻率為：</p><p>　　f=1.43/(R1+2R2)/C,這里選擇R1=43K歐姆，R2=50K歐姆，C=10uf，則輸出信號為1赫茲（周期為1秒）。</p><p>　　Tph=〈R1+R2〉*Cln2</p><p>　　Tpl=R2*Cln2</p><p>　　2. D觸發(fā)器

17、邏輯電路：</p><p>　　由于沒有與門，所以用一個與非和一個非門代替。</p><p>　　其狀態(tài)圖如下圖所示，在初始狀態(tài)時為000，所以要經(jīng)過一個脈沖周期進(jìn)入循環(huán)，而在整個工作過程中周期信號是一直和本電路連接的，不會出現(xiàn)循環(huán)外的011、110、111、101狀態(tài)，所以不會出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，也就是說從接入電源開始電路就是一直處在循環(huán)中的。</p><p>　　3

18、.左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)控制電路：</p><p>　　用邏輯電路實(shí)現(xiàn)，邏輯電路圖如下所示：</p><p>　　4.檢查和剎車控制電路：</p><p>　　由于或門在一端輸入為空時輸出為高，所以在檢測和剎車先與，則無檢測和剎車指令時為低電平，與非門輸出為低。邏輯電路圖如下所示：</p><p><b>　　電路總圖如下：</b>&

19、lt;/p><p><b>　　七、測試單元電路：</b></p><p>　　1.測試555定時器電路產(chǎn)生周期為1s的時鐘信號。</p><p>　　該電路是由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，使其產(chǎn)生需要的方波作為觸發(fā)器的CP脈沖，由于電路對脈沖的精確度要求不是很高而晶體振蕩需要分頻，所以采用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，</p>&

20、lt;p>　　測試方法：利用示波器觀察輸出信號的周期和頻率。</p><p><b>　　使用儀器：示波器</b></p><p><b>　　測試電路如下：</b></p><p><b>　　波形如下：</b></p><p>　　2.測試D觸發(fā)器邏輯電路：</

21、p><p>　　測試方法：利用CP脈沖和發(fā)光二極管測試輸出是否為001、010、100的循環(huán)</p><p><b>　　使用儀器：脈沖源</b></p><p>　　3. 測試左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)控制電路和檢查和剎車控制電路：</p><p>　　測試方法：用實(shí)驗(yàn)箱手動測試</p><p><b>　

22、　測試工具：實(shí)驗(yàn)箱</b></p><p>　　八、調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法：</p><p><b>　　1、燒毀</b></p><p>　　在電路測試階段由于沒有保護(hù)措施，所用的74LS32上面的四個或門, 解決方法是用適當(dāng)?shù)碾娮柽M(jìn)行保護(hù)。</p><p><b>　　3、接觸不良好。&

23、lt;/b></p><p>　　有的元器件安裝過程中接觸不良好，導(dǎo)致電路不通，安裝過程中要細(xì)心認(rèn)真，做到一絲不茍，安裝之后要進(jìn)行檢查或者重新安裝一遍。</p><p><b>　　5、電源設(shè)置不當(dāng)。</b></p><p>　　在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，有時回忽視電源的大小，電源設(shè)置不當(dāng)回造成元器件的毀壞，測試之前要檢查電源設(shè)置情況。 </p

24、><p><b>　　九、所需元器件清單</b></p><p>　　74LS04兩個、 </p><p><b>　　74LS00兩個、</b></p><p><b>　　74LS74兩個、</b></p><p><b>

25、　　74LS32兩個、</b></p><p><b>　　555定時器一個、</b></p><p>　　0.01uF和10uF電容各一個、</p><p><b>　　50k歐姆一個</b></p><p>　　43k歐姆電阻一個、</p><p><b

26、>　　1k歐姆電阻4個、</b></p><p>　　200歐姆電阻6個、</p><p><b>　　開關(guān)4個、</b></p><p><b>　　發(fā)光二極管6個、</b></p><p><b>　　導(dǎo)線若干</b></p><p&g

27、t;<b>　　十、設(shè)計心得體會。</b></p><p>　　課程設(shè)計剛開始，拿著選定的題目不知如何入手。畢竟課程設(shè)計不同于實(shí)驗(yàn)課，電路圖都要自己設(shè)計。靜下心來，仔細(xì)分析題目，再加上指導(dǎo)老師的說明與提示，心中才有了譜。將整個系統(tǒng)根據(jù)不同的功能化分成模塊，再分別進(jìn)行設(shè)計，逐個攻破，最后再將其整合即可。</p><p>　　設(shè)計過程是很辛苦的，但經(jīng)過自己的努力換回的成果

28、對自己來說也是很值得欣慰的。實(shí)習(xí)過程中，我問老師，問同學(xué)，找資料，查課本，搜集信息，尋找相關(guān)知識，雖辛苦卻也快樂。因?yàn)樵谖盏纳磉呌心敲炊嗫捎H可敬的老師對我指點(diǎn)，有那么多可愛的同學(xué)對我進(jìn)行了幫助與鼓勵，這對我來說都是一筆不可多得的財富。雖然有時候真的不知道如何下手去做，也有時候找不到滿意的資料，但遇到的問題都一次有一次的被解決了。膽大但要心細(xì)，敢于創(chuàng)新才會找到好的方法。</p><p>　　在設(shè)計過程中，遇到了書本

29、中不曾學(xué)到的情況。我知道，只重視理論而不去實(shí)踐是不會真正學(xué)好一門知識的，理論聯(lián)系實(shí)際，才能把知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，使我受益頗多。既鞏固了課堂上學(xué)到的理論知識，又掌握了常用集成電路芯片的使用。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的基本思想和方法，學(xué)會了科學(xué)地分析實(shí)際問題，通過查資料、分析資料及請教老師和同學(xué)等多種途徑，獨(dú)立解決問題。同時，也培養(yǎng)了我認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。在此對這次課程設(shè)計的

30、輔導(dǎo)老師**等老師表示衷心的感謝。</p><p><b>　　十一、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 《數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)》 康華光編 高等教育出版社。</p><p>　　2.《Protel技術(shù)基礎(chǔ)------從入門到提高》 國防工業(yè)出版社</p><p>　　3.《數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》 中國電力

31、出版社</p><p>　?。?《電子技術(shù)基礎(chǔ)－實(shí)踐與課程設(shè)計》 國電力出版社</p><p>　　5.《數(shù)學(xué)電路與邏輯設(shè)計》 曹國清主編 中國礦業(yè)大學(xué)出版社</p><p>　　6、《中國集成電路大全TTL集成電路》，《中國集成電路大全》編寫委員會編 北京：國防工業(yè)出版社 </p><p>　　7、《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》，粱宗善 華