山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验结题报告 实验项目名称 汽车尾灯控制电路设计 专 题 汽车喇叭及尾灯变化控制电路设计 组长姓名 张建伟 学号 0901100832 手 机 13964883149 Email 1031639421163.com 成员姓名 贾明泽 学号 0901100839 成员姓名 刘乾承 学号 0901100815 专 业 电气工程及其自动化 班级 09-2 指导教师及职称 马进 开课学期 2010 至 2011 学年 2 学期 提交时间 2011 年 6 月 2 日一、实验摘要为了把平常所学的理论知识应用到实践当中，把理论与实践相结合，同时为了增 强自己的独立思考能力和实践动手能力，我们将会通过这次创新性实验自行设计一个汽 车尾灯和喇叭控制系统。通过调查，目前汽车尾灯和喇叭控制电路的实现方法有许多种， 我们查阅了各种资料然后结合实际设计了一套汽车尾灯和喇叭控制系统。该汽车尾灯和 喇叭控制系统分两部分：一是汽车尾灯控制部分。该部分通过汽车的左转、右转、刹车、 正常行驶来控制汽车尾灯的不同变化状态。二是汽车喇叭控制部分。该部分通过汽车的 倒车来控制喇叭的发声方式。 二、实验目的 设计一个汽车尾灯和喇叭控制系统，一方面使尾灯能随汽车运动状态的改变而发生 亮灭循环变化；另一方面使汽车尾部喇叭随汽车倒车状态的改变而发出声响。具体内容 如下： 1.汽车左转时，汽车尾部左边 3 个指示灯被循环顺序点亮 2.汽车右转时，汽车尾部右边 3 个指示灯被循环顺序点亮 3.汽车刹车时，所有汽车尾灯同时闪烁 4.汽车正常行驶时，所有汽车尾灯熄灭 5.汽车倒车时，汽车喇叭按一定频率发声 三、实验场地及仪器、设备和材料： 实验场地：创新实验室（一楼） 仪器、设备：5V 直流电源、万用电表、示波器 材料：1.电阻 0.3K 1 个 ；7K 1 个 ；100 8 个 2.电容 100F/25V 2 个 3.开关 3个 4.发光二极管 LED 6 个 5. 蜂鸣器 1个 6.555定时器 NE555 1 个 7.74LS00 2 个 8.74LS04 2 个 9.74LS76 1 个 10.74LS86 1 个 11.74LS138 1 个 12.导线若干条四、实验内容 1、实验原理 其工作原理图如下图所示：图一图二图三 将电路分为以下几部分：首先，通过 555定时器构成的多谐振荡器产生频率为 1Hz 的脉冲信号，该脉冲信 号用于提供给双 J-K 触发器构成的三进制计数器和开关控制电路中的三输入与非门的输 入信号。其次，双 J-K 触发器构成的三进制计数器用于产生 00、01、10的循环信号，此信 号提供左转、右转的原始信号。最后，左转、右转的原始信号通过 6个与非门，6个非门的高低电位信号，将原始 信号分别输出到左、右的 3个汽车尾灯上。得到的信号即可输出到发光二极管上，实现 所需功能 在汽车左右转弯行驶时由于 3 个指示灯被循环顺序点亮，所以可用一个三进制计数 器的状态控制译码器电路顺序输出高电平，按要求顺序点亮 3个指示灯。设三进制计数 器的状态用 Q1 和 Q0 表示，可得出描述指示灯 D1、D2、D3、D4、D5、D6 与开关控 制变量 K1、K0，计数器的状态 Q1、Q0 以及时钟脉冲 CP 之间关系的功能表如下图所 示。根据以上设计分析与功能描述，可得出汽车尾灯控制器的结构框图。整个电路可 由秒脉冲电路、开关控制电路、三进制电路、译码与显示驱动电路、尾灯状态显示 5部 分组成。 汽车尾灯设计功能表：功能 开关 K1 开关 K2 开关 K3 D1D2D3 D4D5D6 蜂鸣器 正常行驶 0 0 0 全部熄灭 无声 左转 0 1 0 间隔约 1S 顺序点亮 熄灭 无声 右转 1 0 0 熄灭 间隔约 1S 顺序点亮 无声 刹车 1 1 0 间隔约 1S 顺序点亮 无声 倒车 0 0 1 熄灭 响声 注释：0 表示开关闭合 1 表示开关打开 X 表示开关状态任意。2、实验内容 将原始电路设计划分为 3个模块，555产生多谐振荡模块，车灯及蜂鸣控制模块， 车灯显示模块。 555产生多谐振荡波形 138译码器 A 输入端波形 138译码器 B 输入端波形 138译码器 C 输入端波形 3、实验步骤第一步：利用所学知识，参考设计需要，设定多谐振荡器的参数，进行反复调试， 使之达到高电平为五伏，周期约为一秒的输出特性。用示波器进行检测确认。 第二步，设计连接控制电路，总体思想分为三大部分，分别为 1，三进制计数器， 译码器以及相关门电路组成转向模块。,2，三个单刀开关组成以及相关门电路组成控制 模块 3，反相器与蜂鸣器组成的响铃与刹车模块。 第三步：发光二极管采用共阳极接法配以合适的限流电阻与门电路组成显示模块。 第四步：将模块进行连接整体调试。五、实验结果与分析 1、实验现象、数据记录 正常行驶: 刹车： 转弯： 倒车： 1.汽车正常行驶时，所有汽车尾灯熄灭 2.汽车刹车时，所有汽车尾灯同时闪烁 3.汽车左转时，汽车尾部左边 3 个指示灯被循环顺序点亮 4.汽车右转时，汽车尾部右边 3 个指示灯被循环顺序点亮 5.汽车倒车时，汽车喇叭按一定频率发声 指导教师签名： 年 月 日2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论： 1.汽车正常行驶时，所有汽车尾灯熄灭 2.汽车刹车时，所有汽车尾灯同时闪烁 3.汽车左转时，汽车尾部左边 3 个指示灯被循环顺序点亮 4.汽车右转时，汽车尾部右边 3 个指示灯被循环顺序点亮 5.汽车倒车时，汽车喇叭按一定频率发声 3、主要关键和创新点： 主要关键：按照仿真电路图连接电路时要细心、仔细，连接完成后电路不正常工作时 再用示波器和万用电表检测，发现问题并解决。 创新点：分模块制作，易于检查电路；汽车功能齐全，更贴近实际。六、指导老师意见 签名： 年 月 日 七、中心意见：中心主任： 年 月 日