汽车车灯控制电路设计方案比较研究

汽车车灯控制电路设计方案比较研究

闫晋川   ,樊涛华   ,夏程锦   ,范天乐

西华大学电气与电子信息学院    四川成都    610039

摘  要：本方案采用74LS138译码器控制输出实现对六盏指示灯的控制。设计了一个“汽车车灯控制电路”。“汽车车灯控制电路”作为电子技术基础课程的一个实践，采用74LS138译码器控制输出实现对六盏指示灯的控制，并配合D触发器实现三进制循环计数器控制，即可轻易实现汽车正常运行和刹车的情况模拟。为实现汽车左右转弯时车灯循环闪烁的功能，需要配合74LS138译码器的另一输入S1即可实现。定时脉冲源部分由555定时器组成的多谐振荡器电路实现。

关键词：汽车，指示灯，方案比较

1.前言

汽车尾灯控制电路是很常用的工作电路，在日常的生活中都有很广泛的应用。汽车数量的大量增加，交通安全问题也越来越严峻。而汽车车灯控制系统的可靠、稳定对于安全行驶起着非常重要的作用，因此汽车车灯控制电路的研究和设计成为解决交通安全问题的一种好的途径。汽车行驶时会出现正常行驶，左转弯，右转弯，紧急刹车四种情况。针对这四种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示着四种状态。随着汽车工业的发展，汽车灯具也正发生着日新月异的变化，越来越先进的灯光照明技术在汽车灯具上得到了更多的运用。

在软件仿真部分中，本文重点讲述了使用protues对数字电路进行仿真及仿真结果。在硬件设计中，电路设计的主电路为开关控制译码器。最后，本文就基于汽车车灯控制系统的特点，进行了归纳与总结。本设计要求采用六个LED，实现汽车行驶中过程中不同指令下车灯的相应显示状态。根据要求可知要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，开关控制电路和译码驱动显示电路。此设计中我们还自行设计了电源部分。首先电源部分的电流通过整流桥整流后使用集成芯片7805将输出电压稳压在5v，为电路提供了直流电源。设计中要求汽车左转弯或右转弯时 , 三个指示灯循环点亮，汽车刹车时，所有指示灯同时处于循环闪烁状态，正常行驶时，所有指示灯处于熄灭状态。由此可知需要连续发出周期可调的信号脉冲，因此脉冲部分选择由555定时器构成的多谐振荡器，通过改变R、C大小来改变输出脉冲的频率，为电路提供工作频率。由汽车左转弯或右转弯时 , 三个指示灯循环点亮可知，电路中需要一个三进制循环计数器，计数部分由两个D触发器通过与非门和反相器构成，然后将信号传递给译码器，通过开关控制译码器进而控制指示灯显示。

2总体方案设计

根据设计要求，先设计好各个模块的电路，然后将各个模块连接起来构成设计的总电路。

2.1方案比较

对于实现同一种目的，有不同的可行方案，下面介绍两种方案，并比较两种方案的优劣。方案一主要以通过数字电路实现设计，方案二主要通过程序编程结合单片机实现设计。

2.1.1方案一

根据设计要求，使用我们本学期学习的数字电子基础来完成设计，如图2-1所示。

（1）电源使用：稳压电路。

（2）脉冲：多谐振荡器。

（3）三进制循环计数：D触发器。

（4）开关控制：使用开关连接与非门和反相器来控制译码器。

（5）译码器：使用74LS138芯片。

（6）显示：使用LED灯。

2.1.2方案二

根据设计要求，我们还可以使用程序汇编技术来实现其功能：

2.2方案论证

由上面分析可知，方案一是由电源电路，555定时脉冲，开关控制电路，三进制电路，译码器与驱动电路、车灯状态显示等组成。优点是采用数字逻辑电路构成，使用了我们熟悉的555定时器D触发器组合成的三进制循环计数器和3线-8线译码器，电路简洁明了，调试简单，花费较低的成本就实现了设计的所有要求。缺点是实现功能较单一；方案二的优点是利用汇编知识结合单片机更简单的实现了循环控制，并且实现的功能更加丰富，缺点是程序汇编较复杂。本次设计要求基于数字电子基础，对比两个方案，方案一满足要求并且线路也不复杂，因此最终决定采用方案一。

结论：

1、时钟部分：据数字电子技术中多谐振荡器和555定时器的设计原理和应用可知，该设计电路的时钟脉冲，可由一个555定时器与外接元器件组成的振荡电路来产生时间信号脉冲。

2、计数部分：由于这次设计需要的是八进制计数器，这次试验中我们可以选择74LS193N双时钟八进制可逆计数器来设计，即可以实现八进制加法计数又可以实现八进制减法计数。

3、译码部分：设计要求是实现八个彩灯的循环，可用74LS138N3线-8线译码器将计数器输出的三位二进制代码翻译成相应的高低电平。由高低电平来控制发光二级管的亮或灭。经过运用仿真调试及测试，实验结果如同设计要求一样，八个发光二级管一次闪亮，方向可改变。

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