汽車尾燈的控制器設計原理是什么？如何實現(xiàn)？

一、設計任務要求

1、汽車尾燈控制器內(nèi)容

基本設計要求： 設計系統(tǒng)模擬汽車尾燈兩側(cè)信號，左右各有3個

指示燈(用發(fā)光二極管模擬)，具有如下模式：

(1)汽車正向行使時，指示燈全部處于熄滅狀態(tài)。

(2)汽車右轉(zhuǎn)彎行駛時，右側(cè)的3個指示燈按右循環(huán)順序點亮，

(3)汽車左轉(zhuǎn)彎行駛時，左側(cè)的3個指示燈按左循環(huán)順序點亮

(4)汽車臨時剎車時，指示燈同時處于閃爍狀

整體電路要雙面板布線，狀態(tài)轉(zhuǎn)換可用數(shù)碼管顯示(選做)

二、設計框圖及整機概述

2.1汽車尾燈控制器

2.1.1設計框圖

2.1.2整機概述

汽車尾燈控制電路中，汽車尾燈有正常運行、右轉(zhuǎn)彎、左轉(zhuǎn)彎和臨時剎車4種不同狀態(tài)。當正常行駛時，汽車的左右尾燈全滅;當汽車右轉(zhuǎn)彎時，汽車的右尾燈按順序依次從里向外循環(huán)點亮;當汽車左轉(zhuǎn)彎時，汽車的左尾燈按順序依次從里向外循環(huán)點亮;當汽車臨時剎車是，所有的尾燈隨著CP同時閃爍。

三、各單元電路的設計方案及原理說明

3.1汽車尾燈控制電路單元(五號字)(單元電路圖，設計過程及原理說明)

3.1.1三進制計數(shù)器

三進制計數(shù)器由觸發(fā)器74ls161構(gòu)成。74ls161是4位初值可預置數(shù)的16進制同步計數(shù)器，如圖3.1.1所示：

采用同步置數(shù)法，預置數(shù)1101，當CLK產(chǎn)生上升沿時開始計數(shù)，計數(shù)到1111時返回預置數(shù)重新計數(shù)。從而由74ls161十六進制計數(shù)器實現(xiàn)三進制計數(shù)器功能，如圖3.1.2：

3.1.2譯碼電路

如圖3.1.3，譯碼電路是由3-8譯碼器74ls138和6個與非門74ls00構(gòu)成。74ls138的3個輸入端A、B、C分別接S1、Q1、Q0，其中Q1、Q0是三進制計數(shù)器的輸出端。當S1=0、使能信號A=E1=1，計數(shù)的狀態(tài)為00、01、10時Y1、Y2、Y3依次輸出低電平有效(Y5、Y6、Y7、輸出高電平無效)，經(jīng)過與非門后依次高電平輸出;當S1=1、使能A=E1=1時Y5、Y6、Y7依次輸出低電平有效(Y1、Y2、Y3輸出高電平無效)，經(jīng)過與非門后依次高電平輸出;當E1=0、A=1時74ls138全部輸出全為高電平，經(jīng)過與非門后全為低電平;當G=0、A=CP時，與非門輸出端隨著CP脈沖的頻率閃爍。

3.3.3開關控制電路、開關S1、S0

列寫開關、信號CP與使能信號E1、A的邏輯功能表

表3.1.1

開關控制CP使能信號

S1S0E1A

00×01

01×11

10×11

11CP0CP

將邏輯功能表整理后得

E1=S1異或S0、

A=((S1﹒S0)(S1﹒S0﹒CP)’)’

如圖3.1.4畫出開關控制電路與開關

3.1.4 LED、數(shù)碼管驅(qū)動顯示電路

如圖3.1.5、3.1.6所示，LED顯示電路由LED接300歐電阻組成，數(shù)碼管由74ls48驅(qū)動。當S1、S0都沒有按下時，LED燈全滅，74ls48輸入端為0000，數(shù)碼管顯示數(shù)字0。當按下S0時，D3、D2、D1前的與非門依次高電平輸出，實現(xiàn)D3、D2、D1依次從里向外點亮;74ls48輸入端為0001，數(shù)碼管顯示數(shù)字1;。當按下S1時，D4、D5、D6前的與非門依次高電平輸出，實現(xiàn)D4、D5、D6依次從里向外點亮;74ls48輸入端為0010，數(shù)碼管顯示數(shù)字2;。當S0、S1都按下時D1、D2、D3、D4、D5、D6隨著CP的頻率閃爍，74ls48輸入端為0011，數(shù)碼管顯示數(shù)字3。

具有良好的汽車尾燈性能是汽車必不可少的，也是行車安全重要的一部分。汽車尾燈的閃爍并不是毫無規(guī)律的(電動汽車控制器)，它是根據(jù)汽車行駛的方向不斷變化的。汽車尾燈控制電路(汽車控制系統(tǒng))與汽車尾燈的變化息息相關，簡而言之，就是汽車尾燈控制電路掌握著汽車尾燈的變化規(guī)律。那么汽車尾燈控制電路的工作原理及它是怎樣設計的呢?作者通過搜集整理資料，對于汽車尾燈控制電路(汽車電子控制技術(shù))相關知識進行如下歸納。

汽車尾燈的控制電路的工作原理

汽車尾燈控制電路包含譯碼電路和顯示驅(qū)動電路。其顯示驅(qū)動電路由6個發(fā)光二極管和6個反相器(7404)構(gòu)成;譯碼電路由3—8線譯碼器74138和6個與非門(7400)構(gòu)成。74138的三個輸入端A、B、C分別接三進制計數(shù)器的輸出端1Q、2Q和轉(zhuǎn)向控制開關[2]。當[2]=0，使能端信號G=0(譯碼器工作)、S=1，計數(shù)器的狀態(tài)為00、01、10時，74138對應的輸出端Y0、Y1、Y2依次為“0”有效，即反相器G1～G3的輸出端也依次為0，故指示燈按D3←D2← D1順序點亮。若上述條件不變，而[2]=1時，則74138對應的輸出端Y4、Y5、Y6依次為0有效，即反相器G4～G6的輸出依次為0，故指示燈按D4→ D5→ D6順序點亮。當G=1(譯碼器禁止譯碼)、S=1時，74138的輸出全為1，G1～G6的輸出也全為1，指示燈全滅;G =1、S=CP時，指示燈隨CP的頻率閃爍。(“1”表示高電平，“0”表示低電平)，電路中限流電阻取值為0.2 kΩ。汽車尾燈控制電路如圖所示。

本電路用幾個廉價的晶體管和兩個繼電器使公共汽車的抽動國信號和拐彎信號能綜合控制尾燈;制動時兩個尾燈都亮，拐彎時只有一個尾燈亮。拐彎信號使尾燈每秒亮兩次。拐彎時C1和C2充電至拐彎信號的峰壓。電容的大小要使繼電器能夠在燈閃的間隙時間內(nèi)吸合。如果電容選得太大，在拐彎信號撤除之后，制動信號就無法馬上使尾燈亮起來。本電路是為新式汽車設計的，這種汽車為了保證安全起見需要將拐彎信號和制動信號分開。

汽車尾燈控制電路設計方案

汽車尾部左右兩側(cè)各有3個指示燈。當接通左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車和檢查時，指示燈按照指定要求閃爍。

汽車尾燈控制電路設計要求為：假設汽車尾部左右兩側(cè)各有三個指示燈(用發(fā)光二極管模擬)。

(1) 汽車正常運行時指示燈全滅;

(2)右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)三個指示燈按右循環(huán)順序點亮;

(3)左轉(zhuǎn)彎時，左側(cè)三個指示燈按左循環(huán)順序點亮;

(4) 臨時剎車時，所有指示燈同時閃爍[2]。用三個開關控制指示燈的點亮狀態(tài)。

根據(jù)設計要求，畫出汽車尾燈控制電路原理框圖，如圖所示。

按照設計要求此汽車尾燈控制電路是由振蕩電路、三進制計數(shù)器、譯碼電路、顯示驅(qū)動電路和開關控制電路等電路組成。由于汽車左右轉(zhuǎn)彎時，三個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點亮。

汽車尾燈控制電路的仿真設計

將各模塊電路連接成完整的仿真電路，時鐘脈沖控制信號CP直接采用EWB軟件平臺中的脈沖信號源。如圖所示：

經(jīng)過以上所述的設計內(nèi)容及要求的分析，可以將電路分為以下幾部分：

首先，通過555定時器產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號，該脈沖信號用于提供給D觸發(fā)器和剎車時的輸入信號。

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。

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，實現(xiàn)與剎車、檢查電鍵信號的之間選擇。最終得到的信號即可輸出到發(fā)光二極管上，實現(xiàn)所需功能。隨著電子系統(tǒng)的逐漸進入，對于汽車產(chǎn)品的廣泛應用也在不斷的加強，那么對于汽車尾燈控制器大家是怎么理解的呢，對于汽車尾燈控制器大家又了解多少呢，不知道的朋友不用著急，下面小編就把小編自己的總結(jié)的跟大家分享一下關于汽車尾燈控制器的一些相關的知識，希望大家可以拿來參考一下。

隨著現(xiàn)代社會的不斷進步，人們愈來愈離不開汽車。然而，隨著汽車數(shù)量的急劇增加，道路安全就愈發(fā)引起人們的關注。現(xiàn)在認識到，僅僅依靠汽車本身的結(jié)構(gòu)因素保證行車安全，已經(jīng)是不現(xiàn)實的事情，因而必須強化對車輛上涉及安全的主要部位，進行定期的檢查，并按一定的技術(shù)標準對它們的技術(shù)狀況加以考核，通過具有一定精度的各種檢驗臺測試取得的數(shù)據(jù)，科學而又定量地判斷車輛安全裝置的技術(shù)狀況，給出恰當?shù)脑u價。而汽車車燈故障率在汽車行駛過程中是比較高的，車燈故障時，不能正確反應汽車駕駛員的行車意識而給安全行車埋下事故隱患。

而隨著電子系統(tǒng)能夠在汽車產(chǎn)品中的廣泛應用，大大保證了控制系統(tǒng)的自動化，而且汽車造型日趨流線型，汽車尾燈對于汽車整體造型的完美體現(xiàn)有著很大作用，汽車尾燈控制系統(tǒng)在汽車成品中所占的比重也逐漸加大。

尾燈又是汽車品牌的體現(xiàn)，不同的尾燈的形狀、在車上的安裝位置、不同信號功能的相對位置等都是使汽車獨樹一幟的有效手段。同時，對汽車整體而言，尾燈安裝后，與車身必須能渾然一體，并且在點亮與未點亮時都具有整體的協(xié)調(diào)性。國內(nèi)汽車尾燈控制技術(shù)方面的產(chǎn)品主要是動態(tài)式圖文顯示的汽車尾燈口。

該系統(tǒng)硬件主要包括以下三大模塊：邏輯開關控制器、AT89S52單片機系統(tǒng)、LED燈陣等組成，從而形成了信號識別電路、控制器以及發(fā)光電路三個模塊。其中單片機系統(tǒng)(微控制器)作為中央處理單元，根據(jù)邏輯開關控制器檢測到駕駛員所執(zhí)行開關控制信號，獲得的相應信號進行傳輸使單片機系統(tǒng)收到指令，進而使LED燈陣發(fā)出相應的指示。

汽車尾燈控系統(tǒng)中的控制功能包括左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車檢查、夜間行駛等，主要為了模擬實際汽車尾燈控制電路，進而達到可靠性高、實用性好和普遍性強等特點，所研究方案的硬件電路簡單，可以廣泛應用在各種機動車輛上。