【導(dǎo)讀】隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平得到很大的提高，汽車已經(jīng)廣泛的進(jìn)入了人們的生活。統(tǒng)，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)還存在許多的局限性，還有待我們繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行研究和探討。計(jì)一套更好更合理的汽車尾燈系統(tǒng)，對(duì)汽車業(yè)的發(fā)展，對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。試過程，增強(qiáng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高學(xué)生電路設(shè)計(jì)和分析能力。通過實(shí)踐，在理論指導(dǎo)下有所創(chuàng)新，為后繼專業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。汽車尾燈的控制電路由三個(gè)按鍵組成，分別對(duì)應(yīng)左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)和剎車。有指示燈同時(shí)閃爍。電路設(shè)計(jì)的思路和主要特點(diǎn)。增加了新功能有應(yīng)急顯示，減速轉(zhuǎn)彎顯示，倒車顯示。將轉(zhuǎn)彎燈，剎車燈，倒車燈分開了，且根據(jù)不同的功能選用了不同顏色的LED燈。這樣不僅使電路更加簡(jiǎn)單，還更加符合實(shí)際情況。出來，及時(shí)提醒駕駛員去更換尾燈。

　　

【正文】 0 0 剎車 紅燈亮 紅燈亮 亮 紅燈亮 0 1 0 1 減速左轉(zhuǎn) 3 黃燈循環(huán)點(diǎn)亮，紅燈亮 紅 燈亮 亮 對(duì)應(yīng)燈亮 0 1 1 0 減速右轉(zhuǎn) 紅燈亮 3 黃燈循環(huán)點(diǎn)亮，紅燈亮 亮 對(duì)應(yīng)燈亮 0 1 1 1 應(yīng)急狀態(tài)時(shí)剎車 紅燈閃亮 紅燈閃亮 亮 對(duì)應(yīng)燈亮 1 0 0 0 倒車 白燈亮 白燈亮 不亮 白燈亮 1 ? ? ? 倒車與其它組合 對(duì)應(yīng)燈亮 對(duì)應(yīng)燈亮 對(duì)應(yīng)燈亮 對(duì)應(yīng)燈亮 六、 元器件 與 實(shí)驗(yàn)設(shè)備清單 表 61 元器件清單表 序號(hào) 名稱（器件 /設(shè)備） 型號(hào)與規(guī)格 數(shù)量 1 38譯碼器 74LS138 1 2 D觸發(fā) 器 74LS74 1 3 555 定時(shí)器 NE555 1 4 與非門 74LS00 3 5 非門 74LS04 3 6 或門 74LS32 2 7 定值電阻 100 歐 11 歐、 43K 歐 各 1 8 與門 74HC08 4 9 電解電容 10μ F、 F 各 1 10 開關(guān) 三閘 4 11 導(dǎo)線 若干 12 LED 燈 驅(qū)動(dòng)電壓 2v 16 13 實(shí)驗(yàn)箱 2 14 示波器 1 15 萬用表 1 七、電路的仿真運(yùn)行及組裝、調(diào)試 電路的仿真運(yùn)行 本設(shè)計(jì)采用了 Proteus 軟件進(jìn)行仿真，原因： proteus 軟件蘊(yùn)含了豐富的模擬器件和儀器，能夠完成模擬電子、數(shù)字電子、單片機(jī)及嵌入式等實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，支持電工、電子的模擬仿真，功能強(qiáng)大，仿真效果與現(xiàn)實(shí)非常接近。 （ 1） 仿真總電路： 圖 仿真總電路 （ 2） 脈沖電路及其波形： 圖 脈沖電路及其產(chǎn)生波形 （ 3） 左轉(zhuǎn)燈顯示： 圖 左轉(zhuǎn)燈顯示 （ 4） 右轉(zhuǎn)燈顯示： 圖 右轉(zhuǎn)燈顯示 （ 5） 應(yīng)急情況： 圖 應(yīng)急燈顯示 （ 6） 剎車燈顯示： 圖 剎車燈顯示 （ 7） 倒車 過程加剎車顯示： 圖 倒車過程剎車顯示 （ 8） 倒車 左轉(zhuǎn)時(shí) 剎 車 情況： 圖 倒車左轉(zhuǎn)剎車顯示 （ 9） 尾燈設(shè)計(jì)自檢電路 當(dāng)左 /右轉(zhuǎn)彎燈有斷路不亮?xí)r，儀表盤左 /右燈不再有閃爍；當(dāng)?shù)管嚐粲袛嗦凡涣習(xí)r，儀表盤中間等會(huì)始終不亮；當(dāng)?shù)管嚐粲袛嗦凡涣習(xí)r，儀表盤底燈不再閃爍；當(dāng)夜行燈有斷路不亮?xí)r，儀表盤前燈不再閃爍。總的來說，儀表盤對(duì)應(yīng)的功能顯示燈亮能夠檢查到尾燈是否有異常。 組裝與調(diào)試 （一） 電路的組裝 ，按模塊在試驗(yàn)箱上布置好芯片。 片，導(dǎo)線及其他元件經(jīng)檢查后放到待用元件區(qū)。 ，選取適當(dāng)長(zhǎng)和不同顏色的導(dǎo)線，將元件逐個(gè)接進(jìn)模塊中，并在重要的導(dǎo)線上注明。 ，先連好一邊，在引到令一邊。 地線 必須連接在一起，形成共地。 （二） 電路的調(diào)試 調(diào)試是指系統(tǒng)的調(diào)整、改進(jìn)與測(cè)試。測(cè)試時(shí)在電路組裝后對(duì)電路的參數(shù)與工作狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量，調(diào)整則是在測(cè)試的基礎(chǔ)上對(duì)電路的某參數(shù)進(jìn)行修正，使?jié)M足設(shè)計(jì)要求。 （ 1） 調(diào)試方法： 采用邊安裝邊調(diào)試的方法。把復(fù)雜的電路按原理框圖上的功能分成單元進(jìn)行和安裝和調(diào)試， 在單元調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大安裝和調(diào)試的范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試。 （ 2） 調(diào)試步驟、技巧： a、通電前檢查，首先根據(jù)原理電路圖認(rèn)真檢查電路接線是否正確，包括錯(cuò)線、少線、多線和短路。而且要盡可能直接測(cè)量元器件引腳，因?yàn)橐_處接觸不良較多。 b、通電觀察，在電路安裝沒有錯(cuò)誤的情況下接通電源，閉上開關(guān)，先觀察電路是否有異常，然后按要求測(cè)量各元器件的引腳的測(cè)量參數(shù)。以保證元件正常工作。 c、單元電路調(diào)試，用前級(jí)的輸出信號(hào)或自身的信號(hào)測(cè)試單元的各種指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求。 d、整機(jī)聯(lián)調(diào)，將各個(gè)單元電路調(diào)好后連在一起，觀察和測(cè)量， 把測(cè)量的結(jié)果與設(shè)計(jì)的指標(biāo)逐一對(duì)比，找出問題及解決方法，然后對(duì)電路及其參數(shù)進(jìn)行修正，直到整個(gè)電路的性能符合設(shè)計(jì)要求為止。 八、測(cè)試結(jié)果分析 測(cè)試數(shù)據(jù) 表格 和 效果展示照片 表 控制信號(hào)及燈、電阻電壓數(shù)據(jù)表 信號(hào)燈 及 儀表燈 空載時(shí) 控制 信號(hào) 電壓 （ ｖ ） 接燈后 控制 信號(hào) 電壓 （ ｖ ） 尾燈 兩端 電壓 （ ｖ ） 尾燈 電阻 兩端 電壓 （ ｖ ） 檢測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)前電壓（ V） 檢測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)后電壓（ V） 儀表顯示燈兩端電壓（ V） 儀表處電阻兩端電壓（ V） 左轉(zhuǎn)燈（黃色） 右轉(zhuǎn)燈（黃色） 倒車燈（白 色） 剎車燈（紅色） 應(yīng)急燈（紅色） 表 555 方波數(shù)據(jù)表 T1(ms) T2(ms) T(ms) VH(V) VL(V) 310 290 600 4． 52 0 圖 555 方波數(shù)據(jù)圖 數(shù)據(jù)及結(jié)果分析 控制信號(hào)及燈、電阻電壓分析 由于在最初理論計(jì)算是沒有考慮到控制信號(hào)經(jīng)過一系列芯片后電壓大小會(huì)相應(yīng)減小，也沒考慮到帶上信號(hào)指示燈負(fù)載后控制信號(hào)電壓也會(huì)相應(yīng)受影響（電壓減小）。我們最初按 5v 的控制信號(hào)電壓進(jìn)行對(duì) LED 燈的限流保護(hù)設(shè)計(jì)，限流電阻 R=(52)v/10mA=300 歐，但實(shí)際接上理論電阻后 LED 燈亮度不夠，好在電阻選值是過大，若過小則有可能燒毀 LED。后來我們估算了一下把電阻改為了 100歐， LED 燈亮度就很好了。由于 LED 燈不同燈的導(dǎo)通電壓會(huì)有一點(diǎn)小小的差別，但差別都很小，考慮到實(shí)際與驅(qū)動(dòng)等因素，我們買的 LED 導(dǎo)通電壓一般都在 2V 左右?？刂菩盘?hào)在空載和接上負(fù)載后電壓發(fā)生較大變化，空載時(shí)控制塊分電壓較小，電阻相對(duì)很小，后面接了負(fù)載后電阻相對(duì)變大了，分壓隨之變大。但是由于倒車控制信號(hào)是直接從電源開關(guān)后引到后面信號(hào)燈的未經(jīng)過芯片作用，因而其控制信號(hào)空載電壓較高很接近 5V，接負(fù)載后分壓也很?。ㄖ饕?導(dǎo)線和電源分壓）。這里的保護(hù)電阻我們就按理論計(jì)算值 300 歐來進(jìn)行保護(hù)的。應(yīng)急燈的控制信號(hào)電壓較小，由于它是與脈沖經(jīng)與門后的脈沖控制信號(hào)，在不停的變化，在用電壓表測(cè)量是可能不太準(zhǔn)確，導(dǎo)致控制信號(hào)電壓比其它稍小點(diǎn)。 555 方波數(shù)據(jù)分析 理論計(jì)算值： T1 =*（ R1 + R2 ） * C； T2 = R2 C； R1=， R2=42K， C=10μ F； T1=(ms)， T2=294（ ms）， T= T1 + T2 =598（ ms），周期理論計(jì)算值和實(shí)際出入很小，已經(jīng)很完美 了。輸出的高低電平也符合理論值。 九、遇到的問題及解決 遇到的問題 小，也沒考慮到帶上信號(hào)指示燈負(fù)載后控制信號(hào)電壓也會(huì)相應(yīng)受影響（電壓減?。?。我們最初按 5v 的控制信號(hào)電壓進(jìn)行對(duì) LED 燈的限流保護(hù)設(shè)計(jì)，限流電阻 R=(52)v/10mA=300 歐，但實(shí)際接上理論電阻后 LED 燈亮度不夠。 ，且是分模塊大家分工搭建的電路最后組合的，經(jīng)常在連線上出現(xiàn)混亂，自己都記不清哪根線是什么了。 ，我們 LED 燈的限制，由于 LED燈導(dǎo)通電壓在 2V 左右，在檢測(cè)處采樣 得 到 的正常工作電壓只有 1V 左右，在 74ls08 等芯片中被認(rèn)為 是低電平， 與出現(xiàn)故障時(shí)的低電平等同 ， 無法區(qū)別實(shí)現(xiàn)自檢。 問題的解決 ，我們?cè)诖罱ê玫碾娐飞蠈?duì)控制信號(hào)的控制電壓進(jìn)行了測(cè)量，分析。發(fā)現(xiàn)我們?cè)诶碚撚?jì)算時(shí)忽略了芯片的電阻分壓和負(fù)載的作用，導(dǎo)致實(shí)際電壓比我理論上想的電壓要低很多。后來我們?cè)趯?shí)際測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重新計(jì)算，將電阻的電阻值減小到R=100 歐。最后 LED 的亮度就好多了。 ，我們考慮到連線、模塊 較多，我們就對(duì)各個(gè)模塊和最終的模塊與模塊間要連的線用標(biāo)簽進(jìn)行了命名、貼標(biāo)簽。方便了以后的連電路和修改。 c. 針對(duì)第三個(gè)問題我們考慮了很多方法。首先我們考慮了加驅(qū)動(dòng)將控制信號(hào)的 3V 多的電壓驅(qū)動(dòng)的更高一些，盡可能接近理論值的 5V左右，可是電壓只有微小的提高，還是達(dá)不到我們想要的芯片能夠識(shí)別的高電平。后來我們又考慮到這里不是接負(fù)載后控制信號(hào)電壓不足導(dǎo)致無法檢測(cè)嘛，我們就用灌電流的方式來驅(qū)動(dòng) LED，解決指示燈這塊負(fù)載對(duì)前級(jí)控制信號(hào)的影響，可是當(dāng)我們用灌電流后又發(fā)現(xiàn)，檢測(cè)端的電壓又被 LED 等的導(dǎo)通電壓給鉗位為了 2V 多，在芯片那里有剛好是默認(rèn)的高電平，這和出現(xiàn)故障是檢測(cè)點(diǎn)的高電平相一致無法區(qū)別是否故障了。最終我們?cè)诘谝环N拉電流的基礎(chǔ)上通過驅(qū)動(dòng)芯片 74ls373 將檢測(cè)處（尾燈和保護(hù)電阻間）的正常亮燈情況下的介于高電平和低電平之間的一伏左右的檢測(cè)電路無法識(shí)別的電平驅(qū)動(dòng)到三伏左右的檢測(cè)電路可以識(shí)別的高電平，而故障是的低電平經(jīng)過驅(qū)動(dòng)后仍是低電平。這樣故障時(shí)和正常工作時(shí)的電平就區(qū)別開了，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)出現(xiàn)故障率大的汽車尾燈及其以前電路的檢測(cè)。 十、 設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和改進(jìn) 設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn) 本設(shè)計(jì)主要以數(shù)字電路為主， 通過簡(jiǎn)單的芯片（如 74LS13 74LS37 555 等）而巧妙的設(shè)計(jì)成一個(gè)智能化的汽車尾燈控制電路。該電路能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中汽車尾燈控制的正常行駛、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)剎車、右轉(zhuǎn)剎車、剎車、倒車、夜行等八種功能。 優(yōu)點(diǎn)：此電路設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)單，構(gòu)思巧妙，利用簡(jiǎn)單的器件實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制，結(jié)構(gòu)比較明晰。電路設(shè)計(jì)中有很多創(chuàng)新的地方，比如實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎流水燈指向功能顯示，駕駛儀顯示能夠及時(shí)提醒駕駛員車的行駛狀態(tài)，減少交通事故的發(fā)生率。設(shè)計(jì)了線路自檢電路，能隨時(shí)監(jiān)測(cè)線路的好壞，并及時(shí)反饋給駕駛員，保證行車安全。 缺點(diǎn)：電 路設(shè)計(jì)中沒有充分考慮電路的驅(qū)動(dòng)問題。 電路改進(jìn)和展望 該設(shè)計(jì)在自檢電路中應(yīng)作必要的改進(jìn)，當(dāng)檢查線路有損壞時(shí)，駕駛儀相應(yīng)的燈光顯示應(yīng)該一直保持點(diǎn)亮，以此提示駕駛員，而不是保持熄滅，這樣會(huì)導(dǎo)致駕駛員誤認(rèn)為是駕駛盤線路損壞。 設(shè)計(jì)展望： （ 1）此電路可以利用相關(guān)傳感器進(jìn)行開關(guān)控制，從而達(dá)到自行控制燈光的目的； （ 2）配以語音提示使功能更加完善。 十一、 收獲與體會(huì) 在最佳設(shè)計(jì)方案出來后，李燃同學(xué)負(fù)責(zé)控制電路的搭建，黎波和韓永峰同學(xué)負(fù)責(zé)時(shí)序脈沖電路的搭建和 生成時(shí)序脈沖的檢測(cè)， 柯亮和 李上飛同學(xué)負(fù)責(zé)尾燈部分。所有組員都參與電路的調(diào)試和進(jìn)一步的完善、設(shè)計(jì)報(bào)告的書寫。 在經(jīng)過了一個(gè)月 的忙碌后，我們的課程設(shè)計(jì)終于接近了尾聲 ，還記得 剛開始的時(shí)候 看著設(shè)計(jì)要求 ，我們腦中幾乎一片空白，學(xué)了的東西忘的差不多了，不知道從何下手，甚至不知道有些芯片的作用。我們 只好一步步地 查資料，復(fù)習(xí)以前學(xué)過的課本，漸漸地我們有了些眉目，加上網(wǎng)絡(luò)上的一些范例給我們的啟發(fā)，我們開始從畫方框圖到列真值表一步一步的展開了我們的設(shè)計(jì)。 經(jīng)過大家的努力，不久電路仿真就出 來了， 然后欣喜地跑去實(shí)驗(yàn)室搭電路，結(jié)果才發(fā)現(xiàn) 仿真和實(shí)際差別 太 大 了 ， 特別是我們的 尾燈自檢電路 遇到了 非常大的困難 ， 我們想了一個(gè)又一個(gè) 的 辦法去 解決。 我想這也是最吸引我們的地方， 遇到問題解決問題，當(dāng)你 真正投入時(shí)才發(fā)現(xiàn)樂在其中。 通過這次課程設(shè)計(jì)，使我們認(rèn)識(shí)到學(xué)過的知識(shí)要經(jīng)常想辦法去用，才能記得更 牢。還有我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力還不夠，動(dòng)手能力也需要提高。這些都應(yīng)該在以后的學(xué)習(xí)中，更加注重。另外這是我們第一次合作 設(shè)計(jì) 的電路，讓我們認(rèn)識(shí)到了團(tuán)隊(duì)的重要性。 十二、參考文獻(xiàn) [1]閻 石 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