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    基于數(shù)字電路的汽車尾燈控制器設計

    作者:張大平來源:原創(chuàng)日期:2012-12-04人氣:2364
    功能指標
    一般汽車尾燈控制電路具有這樣的功能:汽車尾部左右兩側(cè)各有3個指示燈,汽車正常運行時,指示燈全滅;左轉(zhuǎn)彎時,左側(cè)3個指示燈按左循環(huán)順序點亮;右轉(zhuǎn)彎時,右側(cè)3個指示燈按右循環(huán)順序點亮;剎車時;所有指示燈同時點亮。用3個開關(guān)控制指示燈的點亮狀態(tài),其中2個是轉(zhuǎn)向控制開關(guān),1個是模擬腳踏制動(剎車)開關(guān)[1]。而本控制電路具有的功能更加完善,與實際汽車尾燈顯示狀態(tài)更加接近,具體是:(1)當汽車正常直行時,汽車6個尾燈全滅;(2)當汽車向右拐彎時,汽車右面3個尾燈從左到右順序亮滅;(3)當汽車向左拐彎時,汽車左面3個尾燈從右到左順序亮滅[2];(4)當汽車夜間直行時,汽車左、右兩面3個尾燈同時由里向外順序亮滅;(5)當汽車雨天、霧天或遇緊急情況直行時,汽車6個尾燈同時亮、滅閃爍;(6)當汽車剎車時,汽車6個尾燈全亮。
    電路組成和工作原理
    本汽車尾燈控制器如圖1所示,它由模式控制電路、振蕩電路、三進制計數(shù)器、譯碼器和驅(qū)動顯示電路五個部分組成。
    振蕩電路
    振蕩電路是由555定時器和外接元件R1、R2、C1、C2構(gòu)成的多諧振蕩器。輸出脈沖的頻率為:f≈1.43/[(R1+2R2)C1]≈1Hz,即1秒[3]。輸出的脈沖一路驅(qū)動觸發(fā)器U2B、U2A進行循環(huán)計數(shù);另一路送到模式控制電路,使汽車在雨天、霧天或遇緊急情況直行時,汽車6個尾燈同時亮、滅閃爍。
    三進制計數(shù)器
    選用雙JK邊沿觸發(fā)器74LS112構(gòu)成三進制同步加法計數(shù)器。當CP接555定時器的輸出脈沖時,觸發(fā)器U2B、U2A的輸出端按00→01→10→00→…循環(huán)輸出脈沖,驅(qū)動譯碼器U3B、U3A進行譯碼,按模式要求驅(qū)動汽車尾燈工作。
    譯碼器
    選用雙二線-四線譯碼器74LS139進行譯碼,其功能是當=1時,Y0Y1Y2Y3=1111;當=0,同時BA=00→01→10→00→…時,輸出端Y0Y1Y2Y3=0111→1011→1101→0111→…,該輸出信號輸送給驅(qū)動顯示電路,使汽車尾燈按模式要求顯示。
    驅(qū)動顯示電路
    汽車尾燈用發(fā)光二極管模擬,尾燈顯示驅(qū)動電路的任務是在控制信號作用下驅(qū)動發(fā)光二極管的亮和滅。6只發(fā)光二極管分為左右兩組,分別經(jīng)過200Ω的限流電阻后接地,它們與6個四輸入與非門(3塊74LS20)一起構(gòu)成驅(qū)動顯示電路。
    模式控制電路
    模式控制電路主要由四個開關(guān)K1、K2、K3、K4和與非門U7A、U7B組成。
    (1)當汽車正常直行時,開關(guān)K1、K2、K3接高電平,K4接低電平,K1、K2的高電平使譯碼器U3A、U3B的所有輸出端為高電平;K4的低電平使與非門U7A、U7B輸出高電平,這樣6個四輸入與非門的所有輸入端全部為高電平,輸出端全部為低電平,則汽車6個尾燈全滅。
    (2)當汽車直行向右拐彎時,K2、K4接低電平,K1、K3接高電平,譯碼器U3B正常譯碼,在U2B、U2A輸出00→01→10→00→…循環(huán)脈沖驅(qū)動下,輸出端Y0、Y1、Y2依次循環(huán)輸出低電平,通過與非門U5B、U6A、U6B依次循環(huán)輸出高電平驅(qū)動L4、L5、L6依次循環(huán)點亮,即汽車右面3個尾燈從左到右循環(huán)順序亮滅;而左面3個尾燈與直行狀態(tài)一樣處于滅狀態(tài)。
    (3)當汽車直行向左拐彎時,K1、K4接低電平,K2、K3接高電平,譯碼器U3A正常譯碼,在U2B、U2A輸出00→01→10→00→…循環(huán)脈沖驅(qū)動下,輸出端Y0、Y1、Y2依次循環(huán)輸出低電平,通過與非門U5A、U4A、U4B依次循環(huán)輸出高電平驅(qū)動L1、L2、L3依次循環(huán)點亮,即汽車左面3個尾燈從右到左循環(huán)順序亮滅;而右面3個尾燈與直行狀態(tài)一樣處于滅狀態(tài)。
    (4)當汽車夜間直行時,K1、K2、K4接低電平,K3接高電平,汽車左面3個尾燈與汽車左拐彎時狀態(tài)一樣從右到左循環(huán)順序亮滅;汽車右面3個尾燈與汽車右拐彎時狀態(tài)一樣從左到右循環(huán)順序亮滅,即汽車左、右兩面3個尾燈同時由里向外循環(huán)順序亮滅。如果這時左拐彎,則把K2接高電平;如果右拐彎,則把K1接高電平即可。
    (5)當汽車雨天、霧天或遇緊急情況直行時,K1、K2、K3接高電平,K4接振蕩電路的輸出脈沖,這時譯碼器U3A、U3B不譯碼,輸出全為高電平,而秒脈沖經(jīng)與非門U7A、U7B倒相后再經(jīng)6個四輸入與非門倒相,分別驅(qū)動汽車6個尾燈同時亮、滅閃爍。這時如果汽車左拐彎,即把K1接低電平,其它開關(guān)狀態(tài)不變,這時與非門U7B輸出為高電平,鎖住了秒脈沖,致使汽車右面3個尾燈L4、L5、L6全滅,汽車左面3個尾燈是同時亮、滅閃爍和左拐彎時從右到左循環(huán)順序亮滅的疊加;如果汽車右拐彎,則把K2接低電平,其它開關(guān)狀態(tài)不變,這時與非門U7A輸出為高電平,鎖住了秒脈沖,致使汽車左面3個尾燈L1、L2、L3全滅,汽車右面3個尾燈是同時亮、滅閃爍和右拐彎時從左到右循環(huán)順序亮滅的疊加。這樣盡管在緊急狀態(tài)行駛時,也能及時告訴后車司機知道前車的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)。
    (6)當汽車剎車時,K3接低電平,則6個四輸入與非門輸出全為高電平,分別驅(qū)動汽車6個尾燈全亮。
    結(jié)語
    隨著人們生活水平的不斷提高,越來越多的家庭擁有了汽車,這給人們的出行帶來了方便。汽車尾燈的主要作用是顯示汽車的運行狀態(tài),汽車尾燈控制器的好壞將直接影響汽車尾燈功能的發(fā)揮,因而倍受人們的關(guān)注,而本汽車尾燈控制器電路結(jié)構(gòu)簡單,控制原理清晰,功能比較完善,容易制作,希望能得到汽車行業(yè)的關(guān)注。

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