xx電氣工程及其自動化畢業(yè)論文-基于multisim的汽車尾燈電路仿真設計(編輯修改稿)
2024-12-18 16:04 本頁面
【文章內容簡介】 指示燈按左循環(huán)順序點亮； 臨時剎車時所有尾燈同亮；檢查 時所有指示燈同時閃爍。 要求 電路設計原理盡量簡單，努力做到構思巧妙， 嘗試 利用簡單的器件實現(xiàn)較為復雜的控制， 考慮 現(xiàn)實中汽車尾燈的 實用性和成本的問題 。 3 設計思路 汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運行狀態(tài)的關系 為了區(qū)別汽車尾燈的四種狀態(tài) 所 對應的四種顯示模式，需要設定四個狀態(tài)控制變量。選用開關 K K K K4進行顯示模式控制，列出尾燈的 實現(xiàn) 狀態(tài)與汽車運行狀態(tài)的對應關系，如 表 (“1” 表示高電平， “0” 表示低電平 ) 開關控制 汽車運行狀態(tài) 左側尾燈 右側尾燈 K1 K2 K3 K4 1 1 1 0 正常行駛 燈滅 燈滅 0 1 1 0 左轉彎 左側燈順序點亮 燈滅 1 0 1 0 右轉彎 燈滅 右側燈順序點亮 1 1 0 0 臨時剎車 所有尾燈全亮 1 1 1 1 檢查 所有尾燈同時閃爍 表 汽車尾燈和尾燈狀態(tài) 汽車尾燈 控制器功能描述 在汽車左右轉彎行駛時由于 3 個指示燈被循環(huán)點亮，所以可以用一個三進制計數(shù)器的狀態(tài)控制譯碼器電路順序輸出合適 電平， 點亮指示燈， 只需選用合適的接口 連接發(fā)光二極管指示燈 ， 則可得出 按要求 三個指示燈 順序點亮 的電路 。設三進制計數(shù)器的狀態(tài)用 Q1 和Q0 表示，可得出描述指示燈 D D D D D D6 與開關控制變量 K K KK4， 計數(shù)器的狀態(tài) Q Q0以及時鐘脈沖 cp之間關系的功能表如表 所示（表中指示燈的狀態(tài) “1”表示點亮， “0 表示熄滅 ”）。 3 控制變量 計數(shù)器狀態(tài) 汽車尾燈 K1 K2 K3 K4 Q1 Q0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 cp cp cp cp cp cp 表 汽車尾燈控制器狀態(tài) 根據(jù)以上設計分析與功能，可以得出汽車尾燈控制器的結構框圖如圖 所示 ： 555 計時器 D 觸發(fā)器邏輯電路 圖 控制結構框圖 4 單元設計 時鐘信號源設計 由于汽車尾燈的點亮是給人不同的信息及該車將要發(fā)生的動作，所以汽車尾燈在閃爍的時候不能超過一定的頻率，但是頻率也不能太小，所以我們在設計的時候是采用的 555定時器產(chǎn)生的一個脈沖，占空比約為 50%，頻率約為 50 ZH 。所以尾燈在循環(huán)點亮的時候時間間隔約為 ，這樣就能讓人很清楚的明白該汽車的動作，從而避免交通事故的發(fā)生。 左轉右轉分揀電路 開關控制 轉向信號與剎車、檢查信號 發(fā)光二極管點亮 4 圖 555引腳圖 工作原理簡述： 555定時器和外接元件 R R C構成多諧振蕩器，腳 2,6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路也不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過 R R2向C充電，以及 C通過 R2向放電端（腳 7）放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容 C在 1/3Vcc和 2/3Vcc之間充電和放電。 參數(shù)計算： KR 11? KR 142? uFC 1? 周期 msTplTphT ??? 高 電平時間： ? ? msCRRR p h ????? 低電平時間： msCRT pl ???? 占空比： ????? RRRT p lT p hT p hD 圖 555脈沖原理圖 5 圖 555脈沖波形圖 74LS74 構成的 循環(huán)輸出 計數(shù)器主要由邊沿觸發(fā)器組成。各種類型的觸發(fā)器雖然結構不同，但都有一個共同的基本特性，即都有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，在外來觸發(fā)信號作用下，電路可以從一個穩(wěn)定狀態(tài)轉換到另一個穩(wěn)定狀態(tài)；在沒有觸發(fā)信號時，電路保持原來穩(wěn)定狀態(tài)不變。計數(shù)器電路正是利用了觸發(fā)器的這一特性。因此，用觸發(fā)器可以構成各種形式的計數(shù)器。本設計采用 D觸發(fā)器構成 三數(shù)字循環(huán)輸出 。 圖 74LS74引腳圖 6 圖 74LS74功能表 設計方案：有 D觸發(fā)器構成三進制計數(shù)器，由于 D觸發(fā)器的特性方程微： DQn ??1 。 又因為 011 n ?? 。 1010 Q n ??? 。 兩個 D觸發(fā)器可由一片 74LS74芯片實現(xiàn)和用 74LS02與門實現(xiàn)電路功能。 圖 三進制功能 電路 圖 7 圖 三進制功能波形圖 開關控制的電路設計 設譯碼器與顯示驅動電路的使能控制信號為 G和 F，關于譯碼器 74LS138的使能端 G1相連接， F與顯示驅動電路中與門的一個輸入端相連接。有總體邏輯功能可知， G和 F與開關控制變量， K1， K2， K3， K4以及時鐘脈沖 CP之間的關系如表 。 表 開關控制表 由上述表格可得： 21 KKG ?? 。 34 KKcpF ??? 開關控制 使能信
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