【正文】 性。目前，汽車尾燈控制電路是一種應用極為廣泛的設備，具有很好的性價比[2]。汽車技術的發(fā)展趨勢是電子化、智能化、信息化和集成化。當前國際汽車市場上，汽車電子化競爭非常激烈，電子控制系統(tǒng)的應用十分普遍。統(tǒng)計數據表明，在國外著名汽車制造廠商中，每輛汽車平均消耗電子產品費用占整車的30%左右，其中光微處理器多達50多個，越是高檔汽車電子化程度越高。汽車電子最顯著特征是向控制系統(tǒng)化推進。用傳感器、微處理器MPU、執(zhí)行器、數十甚至上百個電子元器件及其零部件組成的電控系統(tǒng)，正獲得極其廣泛市場[3]。隨著計算機技術發(fā)展,國外大型車燈控制公司已開始采用智能仿真設計[4]。據報道，德國的BOSCH公司、HELLA公司和日本的某車燈公司等都已采用仿真設計[5]。自20世紀90年代以后，隨著CAD、CAM技術發(fā)展,尾燈電路出現(xiàn)配光仿真設計，并采用復雜的三維空間光線光路計算[6]，但國內外公開發(fā)表的文獻不多[7]。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車尾燈控制電路的發(fā)展也日新月異，一體化、輕型化、智能化、美觀化已成為汽車尾燈及其控制電路的必然趨勢[89]。 本課題的主要研究工作 設計任務與設計要求（1）設計任務：設計一個汽車尾燈控制電路，用六個發(fā)光二極管模擬汽車尾燈（左右各三個），用開關SS0選擇控制汽車正常運行、右轉彎、左轉彎和剎車時尾燈的情況。（2）設計要求：汽車正常運行時尾燈全部熄滅；汽車左轉彎時左邊的三個發(fā)光二極管按順序循環(huán)點亮；汽車右轉彎時右邊的三個發(fā)光二極管按順序循環(huán)點亮；汽車剎車時所有的指示燈隨CP脈沖同時閃爍。設計要求具體見表11： 表11 汽車尾燈顯示狀態(tài)變化表開關控制運行狀態(tài)左轉彎右轉彎S1 S0左邊尾燈D1 D2 D3右邊尾燈D4 D5 D60 0正常運行燈滅燈滅0 1右轉彎燈滅按D4D5D6順序循環(huán)點亮1 0左轉彎按D1D2D3順序循環(huán)點亮燈滅1 1臨時剎車所有尾燈同時閃爍 方案論述與確定 方案一本方案利用晶振分頻電路實現(xiàn)時鐘脈沖信號CP，觸發(fā)移位寄存器74LS197，從而使移位寄存器循環(huán)輸出狀態(tài)信號，再配合六個與非門實現(xiàn)對剎車和正常運行等運行情況時尾燈的閃爍情況控制，實現(xiàn)燈的循環(huán)點亮。其系統(tǒng)框圖見圖11所示。顯示電路移位電路狀態(tài)控制電路晶振分頻電路圖11 方案一系統(tǒng)框圖方案二本方案設計采用555定時器實現(xiàn)時鐘脈沖電路，產生觸發(fā)由JK觸發(fā)器構成的三進制計數器的脈沖信號CP實現(xiàn)三進制循環(huán)；將三進制計數器的輸出信號作為74LS138譯碼器地址端的輸入信號，從而實現(xiàn)對燈的循環(huán)控制。通過對輸入地址碼的改變使譯碼器的不同輸出端有效，再配合六個與非門實現(xiàn)對剎車和正常運行等運行情況時燈的閃爍情況控制，其中閃爍的頻率控制由555定時器設計完成，而對于轉彎時尾燈的循環(huán)點亮則由三進制計數器的輸出作為3線～8線譯碼器的地址輸入端實現(xiàn)。其系統(tǒng)框圖見圖12所示。顯示、驅動電路 S1 S0 開關控制電路 譯碼器 三進制計數器電路555構成的多諧振蕩電路 圖12 方案二的系統(tǒng)框圖在方案模擬時發(fā)現(xiàn)，方案一可能存在競爭冒險，這將會使尾燈在閃爍時出現(xiàn)不自然的中間過程。方案二電路結構簡單，成本低，且穩(wěn)定性較好，所以選用此方案。 第2章 基本理論知識介紹 主要芯片 555定時器555定時器是美國Signetics公司1972年研制的用于取代機械式定時器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設計有三個5k的電阻而得名。此電路后來竟風靡世界。555定時器可以說是模擬電路與數字電路結合的典范。555定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為555，用CMOS工藝制作的稱為7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器556/7556。555定時器的電源電壓范圍寬，～16V工作；7555可在3V～18V工作，輸出驅動電流約為200mA，因而其輸出可與TTL、CMOS或者模擬電路電平兼容。555定時器的內部電路框圖及外引腳排列圖見圖21。 圖21 555定時器的內部電路框圖及外引腳排列圖555定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。555定時器的內部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯(lián)電阻，一個RS觸發(fā)器，一個放電管T及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VCC/3和2VCC/3。555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器C2的輸出為0，可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大于VCC/3，則C1的輸出為0，C2的輸出為1,可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為0電平。 它的各個引腳功能如下： 1腳：外接電源負端VSS或接地，一般情況下接地。2腳：低觸發(fā)端。3腳：輸出端Vo。4腳：是直接清零端。當端接低電平時基電路不工作，此時不論TH處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應接高電平。5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，以防引入干擾。6腳：TH高觸發(fā)端。7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。8腳：外接電源VCC，～16V，CMOS型時基電路VCC的范圍為3V～18V。 與非門74LS00 與非門是與門和非門的結合，先進行與運算，再進行非運算。與運算輸入要求有兩個，如果輸入都用0和1表示的話，那么與運算的結果就是