自行车尾灯设计 数电课程设计.docx

目录1、概述.....................................................................22. 方案论证 ........................................................... 33. 电路工作原理及说明 ....................................... 4 4时钟产生电路................................................... 4 自行车转向指示灯控制电路的设计 摘要：自行车转向指示灯是附加车载装置，是在自行车转弯的时候起到警示作用的，本文设计的是在转弯的时候指示灯会不停地闪烁，以提醒后面车辆注意。控制电路主要由时钟产生电路、左、右转控制电路、驱动电路等组成。1、概述此次设计要求是当自行车在左转的时候，左边的指示灯开始以一定的频率开始闪，而此时右指示灯不能亮，右转的时候同样右指示灯开始以一定的频率开始闪，左指示灯不亮。也就是左右两边的指示灯不能同时亮。我这次的设计除了达到以上要求之外，我还根据自己的经历外加了一些额外的功能，比如对可能会发生的开关跳变，我设计的电路有延迟关断的功能，就是在开关发生跳变后，电路也能维持十五秒钟的开通状态，就是在开关断开后转向指示灯也会显示十五秒钟的时间，这就样能保证转弯时候的不会因为开关跳变而发生意外了。2、电路工作流程图时钟产生电路左转右转开关驱动电路计时电路计时显示器指示灯图1 自行车转向指示灯电路总框图3、电路器件及模块说明3.1时钟产生电路脉冲信号是时序逻辑器件不可缺少的部分。本设计使用的是多谐振荡器，它是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发器，便能自动地产生方波信号。可以用555定时器制作脉冲信号。555的内部结构可等效成23个晶体三极管、17个电阻、两个二极管、组成了比较器、RS触发器、等多组单元电路。特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器。为上、下比较器提供基准电压。所以称之为555，其功能表如表1 所示。555定时器有8个引脚，引脚排例如图2所示，引脚功能如下：1地 GND 2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值）7放电8电源电压VCC 表1 CB555的功能表输入输出RD′VI1 VI2 Vo TD状态0ⅹⅹ低导通02Vcc∕3 Vcc∕3 低导通12Vcc∕3 Vcc∕3 Vcc∕3不变12Vcc∕3Vcc∕3 高低12Vcc∕3Vcc∕3 高低图2 M555CH 的引脚排列图如图3 555计时器的内部原理结构图可知，它的内部组成为：1：两个比较器 2：两个与非门组成的SR锁存器3：放电三极 4：非门图3是555计时器的内部结构框图图3 555定时器产生多谐振荡电路各个元器件的数据推理过程如下：设C1 = 0.01μF,电容的充电时间T1 和放电时间T2。T1 = ( R1 + R2) Cln[(Vcc–VT-)/( Vcc- VT+)] = ( R1 + R2) Cln2 (式1) T2 = R2 Cln[(0 –VT+)/(0 - VT-)] = R2 Cln2 (式2) 故电路的振荡周期为T = T1 + T2 = ( R1 + 2R2 ) Cln2 (式3) 振荡频率为?= 1/T = 1/[( R1 + 2R2 ) Cln2] (式4) 要求脉冲信号频率为1Hz，则T=1s。若取C = 50μF, R2 = R1 代入(式3)得R1 = 9.5 KΩ 。由555 定时器构成的多谐振荡器如图3所示：3.2计数电路计数器是本次设计外加的应用功能器件，我是用74ls163芯片实现加法计数的。74ls163是同步四位二进制加法计数器。图4是74ls163的符号图。其主要功能有：1：同步预置端LOAD2：同步清除端CLR3：使能控制端ENT、ENP4：进位端RCO5：计数在时钟CP上升沿是进行预置、清除和计数器操作。74ls163的符号图如图4所示，功能表如图2所示。图4 74ls163符号图表2 74ls163功能表输入输出CLRCLADENTENPCP1XXX同步清除01XX同步置数0011计数000XX保持00X0X保持图4 由74ls138产生的计数器图5所示计时电路，当记时从0000——1111的过程中电路处于计数状态，当计数达到1111时候进位端输出与CP周期相同宽度的高电平，此高电平经过一个非门连接到芯片的使能端ENT和ENP，使得芯片不继续使能，即不能记时。4.总体设计电路图在总体设计电路当中，因为是左右两个灯是分开控制的，所以电路也就是有相同的两部分组成。4.1首先是由555计时器构成的脉冲信号的产生器，此产生器可以产生不同频率的脉冲信号，具