汽车尾灯控制电路设计与仿真
摘 要本课题主要设计了一款智能型的汽车尾灯控制系统，实现了在车辆处于正常行驶、左拐弯、右拐弯、临时刹车、检查等行驶状态时尾灯的不同方式工作表现，通过Mulitsim仿真软件对这款尾灯的工作状态进行了仿真验证，并且能够在电脑屏幕上看到尾灯的工作状态展示。这款尾灯控制系统在硬件系统上主要分为三五定时器模块、译码器模块、LED灯组驱动模块以及计数器模块等部分，通过这些功能模块之间的正确连接，实现了这款尾灯控制系统的硬件结构框架。在软件方面的设计主要包含了通过Multisim软件开发平台对仿真系统进行设计。经过了大量的仿真测试，这款尾灯控制系统能够表现出很高的实用性，能够对各种工作状态进行响应。
目录
一、 引言 1
（一） 汽车尾灯控制器的发展背景 1
（二） 汽车尾灯控制器的国内外发展现状 2
二、 元器件介绍 3
（一） NE555型时基集成电路简介 3
（二） 74LS138译码器芯片简介 3
（三） 74LS04非门（反相器）芯片简介 4
（四） 74LS08二与门芯片简介 4
（五） 74LS11三与门芯片简介 5
（六） 74LS32或门芯片简介 5
（七） 74LS160十进制计数器芯片简介 6
三、 硬件电路设计 7
（一） 译码器电路设计 7
（二） 555振荡器电路设计 8
（三） 计数器电路设计 9
（四） 左右转检测电路设计 10
（五） 车辆灯光驱动电路设计 11
四、 功能设计 13
（一） 右转时灯光控制设计 13
（二） 左转时灯光控制设计 13
（三） 制动时灯光控制设计 14
（四） 停车时灯光控制设计 15
五、 仿真系统设计 16
（一） 仿真原理图绘制 16
（二） 启动仿真 16
1. 右转时灯光控制仿真 16
2. 左转时灯光控制仿真 19
3. 制动时灯光控制仿真 21
4. 停车时灯光控制仿真 22
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
总结 24
参考文献 25
致 谢 26
附录一 原理图 27
引言
汽车尾灯控制器的发展背景
科学技术以及电子技术的发展往往能够对社会的进步具有极大的促进意义，本文将要研究的这款汽车尾灯控制器系统也是电子技术发展进步过程中的一个具有里程碑式的产物，它的出现以及性能不断强大都是得益于电子技术的发展，在这个不断发展的过程中，电子技术、微处理器芯片生产技术、集成电路技术等一系列技术都对汽车尾灯控制器系统的性能日益完善起到了巨大促进作用。当前科学技术的发展方向正在朝着高智能化方向发展，尤其是微处理器芯片研发以及应用表现的最为突出，这种微型芯片的外形体积不断缩小，但是内部所集成的基本元器件以及半导体器件密度越来越高，电路形式越来越复杂，这样就使得微处理器芯片能够实现更高的性能，与此同时自动控制技术的发展就得到了硬件基础。在汽车尾灯控制器系统的发展过程中，这种较为常见的控制系统从最简单的内部电路到如今的全数字化控制，这个过程度过了一段较长的时间。早期的汽车尾灯控制系统内部主控芯片采用的低端主控芯片，这种主控芯片在单位时间内只能够处理非常少量的数据，并且这些芯片大多数采用的是多时钟周期指令，也就是说执行一条指令所用的时间非常多，这就使得对于数据的运算处理能力非常慢，最终导致汽车尾灯控制器系统无法实现对外部输入信号较快的响应，所以此时的汽车尾灯控制器系统整体性能表现较差，然而这也反映了此时电子技术的发展现状。经过了几十年的发展历程，主控微处理器已经能够实现32位数据处理能力，目前市面上广为流通的微处理器芯片都是采用的CORTEX架构，能够以单周期实现对指令的执行，并且芯片的主频速度也得到了极大的提升，能够保证对汽车尾灯控制器系统采集进来的信号进行快速的识别和处理，为用户输出理想的处理结果。在课题设计过程中，对图书馆和互联网上广泛的资料进行查阅后可以发现，汽车尾灯控制器系统在主控处理器的选择方面，出现了单片机等微处理器芯片以及PLC可编程控制器两种类型的主控器件，这两种不同类型的主控器件如今在生产生活领域都已经得到了广泛的应用。以PLC可编程控制器作为主控核心的汽车尾灯控制器系统主要应用场合是工业环境，由于工业环境噪声干扰、辐射或者高温高湿等较为突出，所以单片机等未加防护的微处理器芯片无法正常工作，只有依靠防干扰性能更为强大的PLC控制器来进行控制。其中以单片机等微处理器芯片作为主控核心的汽车尾灯控制器系统主要应用场景是一些民用场合或者个人用户，这些用户所处的环境条件较好，没有那么多的环境因素干扰，所以汽车尾灯控制器系统对于主控芯片的防干扰性能没有那么高的要求。
汽车尾灯控制器的国内外发展现状
目前国内外对于汽车尾灯控制器系统的研究方法侧重点有所差别，国外的研究者主要将研究重心放在了如何研发出更高性能的微处理器并发挥出其最大的性能，使得微处理器芯片能够在汽车尾灯控制器系统中发挥出最大的控制功效，从而实现非常智能的功能；国内的研究者则主要将重点放在了对新型传感器的研发，到目前为止已经研发出了多种用于汽车尾灯控制器系统中的传感器，这些传感器在外形体积、功耗性能以及使用稳定性等参数方面都具有突出的表现。根据最近一份关于目前市面上汽车尾灯控制器系统产品竞争力的调查报告显示，无论是国内还是国外的高端汽车尾灯控制器产品在目前的市场上都占有相当的份额，由于国内最近几年加紧了对于汽车尾灯控制器系统的研究，进步速度非常快，取得的研究成果非常丰硕，所以在国际上具有较大的竞争力。
元器件介绍
NE555型时基集成电路简介
本部分将开始对汽车尾灯控制系统中使用到的一些重要功能芯片进行参数介绍，包括三五定时器芯片、计数器芯片、译码器芯片以及各类门电路，首先对NE555时基电路集成芯片进行介绍，本课题将选用一片由恩智浦公司研发的NE555型号的时基芯片来构建振荡器电路，这种功能的芯片目前市面上有很多种类的型号，由不同厂家开发设计，但是功能都是一致的，只是在性能和稳定度上有所差异，机会都叫三五定时器芯片。这款芯片内部的集成性非常高，内部被植入了一个高性能的振荡器模块，用户在使用该芯片时只需要通过简单的电阻电容等元器件的配置，即可实现稳定的时钟脉冲信号输出，有它输出的时钟脉冲信号周期与其外部的电阻电容参数值有关系，本课题将通过这个芯片构建振荡器电路，实现对尾灯闪烁时间的计时。
目录
一、 引言 1
（一） 汽车尾灯控制器的发展背景 1
（二） 汽车尾灯控制器的国内外发展现状 2
二、 元器件介绍 3
（一） NE555型时基集成电路简介 3
（二） 74LS138译码器芯片简介 3
（三） 74LS04非门（反相器）芯片简介 4
（四） 74LS08二与门芯片简介 4
（五） 74LS11三与门芯片简介 5
（六） 74LS32或门芯片简介 5
（七） 74LS160十进制计数器芯片简介 6
三、 硬件电路设计 7
（一） 译码器电路设计 7
（二） 555振荡器电路设计 8
（三） 计数器电路设计 9
（四） 左右转检测电路设计 10
（五） 车辆灯光驱动电路设计 11
四、 功能设计 13
（一） 右转时灯光控制设计 13
（二） 左转时灯光控制设计 13
（三） 制动时灯光控制设计 14
（四） 停车时灯光控制设计 15
五、 仿真系统设计 16
（一） 仿真原理图绘制 16
（二） 启动仿真 16
1. 右转时灯光控制仿真 16
2. 左转时灯光控制仿真 19
3. 制动时灯光控制仿真 21
4. 停车时灯光控制仿真 22
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
总结 24
参考文献 25
致 谢 26
附录一 原理图 27
引言
汽车尾灯控制器的发展背景
科学技术以及电子技术的发展往往能够对社会的进步具有极大的促进意义，本文将要研究的这款汽车尾灯控制器系统也是电子技术发展进步过程中的一个具有里程碑式的产物，它的出现以及性能不断强大都是得益于电子技术的发展，在这个不断发展的过程中，电子技术、微处理器芯片生产技术、集成电路技术等一系列技术都对汽车尾灯控制器系统的性能日益完善起到了巨大促进作用。当前科学技术的发展方向正在朝着高智能化方向发展，尤其是微处理器芯片研发以及应用表现的最为突出，这种微型芯片的外形体积不断缩小，但是内部所集成的基本元器件以及半导体器件密度越来越高，电路形式越来越复杂，这样就使得微处理器芯片能够实现更高的性能，与此同时自动控制技术的发展就得到了硬件基础。在汽车尾灯控制器系统的发展过程中，这种较为常见的控制系统从最简单的内部电路到如今的全数字化控制，这个过程度过了一段较长的时间。早期的汽车尾灯控制系统内部主控芯片采用的低端主控芯片，这种主控芯片在单位时间内只能够处理非常少量的数据，并且这些芯片大多数采用的是多时钟周期指令，也就是说执行一条指令所用的时间非常多，这就使得对于数据的运算处理能力非常慢，最终导致汽车尾灯控制器系统无法实现对外部输入信号较快的响应，所以此时的汽车尾灯控制器系统整体性能表现较差，然而这也反映了此时电子技术的发展现状。经过了几十年的发展历程，主控微处理器已经能够实现32位数据处理能力，目前市面上广为流通的微处理器芯片都是采用的CORTEX架构，能够以单周期实现对指令的执行，并且芯片的主频速度也得到了极大的提升，能够保证对汽车尾灯控制器系统采集进来的信号进行快速的识别和处理，为用户输出理想的处理结果。在课题设计过程中，对图书馆和互联网上广泛的资料进行查阅后可以发现，汽车尾灯控制器系统在主控处理器的选择方面，出现了单片机等微处理器芯片以及PLC可编程控制器两种类型的主控器件，这两种不同类型的主控器件如今在生产生活领域都已经得到了广泛的应用。以PLC可编程控制器作为主控核心的汽车尾灯控制器系统主要应用场合是工业环境，由于工业环境噪声干扰、辐射或者高温高湿等较为突出，所以单片机等未加防护的微处理器芯片无法正常工作，只有依靠防干扰性能更为强大的PLC控制器来进行控制。其中以单片机等微处理器芯片作为主控核心的汽车尾灯控制器系统主要应用场景是一些民用场合或者个人用户，这些用户所处的环境条件较好，没有那么多的环境因素干扰，所以汽车尾灯控制器系统对于主控芯片的防干扰性能没有那么高的要求。
汽车尾灯控制器的国内外发展现状
目前国内外对于汽车尾灯控制器系统的研究方法侧重点有所差别，国外的研究者主要将研究重心放在了如何研发出更高性能的微处理器并发挥出其最大的性能，使得微处理器芯片能够在汽车尾灯控制器系统中发挥出最大的控制功效，从而实现非常智能的功能；国内的研究者则主要将重点放在了对新型传感器的研发，到目前为止已经研发出了多种用于汽车尾灯控制器系统中的传感器，这些传感器在外形体积、功耗性能以及使用稳定性等参数方面都具有突出的表现。根据最近一份关于目前市面上汽车尾灯控制器系统产品竞争力的调查报告显示，无论是国内还是国外的高端汽车尾灯控制器产品在目前的市场上都占有相当的份额，由于国内最近几年加紧了对于汽车尾灯控制器系统的研究，进步速度非常快，取得的研究成果非常丰硕，所以在国际上具有较大的竞争力。
元器件介绍
NE555型时基集成电路简介
本部分将开始对汽车尾灯控制系统中使用到的一些重要功能芯片进行参数介绍，包括三五定时器芯片、计数器芯片、译码器芯片以及各类门电路，首先对NE555时基电路集成芯片进行介绍，本课题将选用一片由恩智浦公司研发的NE555型号的时基芯片来构建振荡器电路，这种功能的芯片目前市面上有很多种类的型号，由不同厂家开发设计，但是功能都是一致的，只是在性能和稳定度上有所差异，机会都叫三五定时器芯片。这款芯片内部的集成性非常高，内部被植入了一个高性能的振荡器模块，用户在使用该芯片时只需要通过简单的电阻电容等元器件的配置，即可实现稳定的时钟脉冲信号输出，有它输出的时钟脉冲信号周期与其外部的电阻电容参数值有关系，本课题将通过这个芯片构建振荡器电路，实现对尾灯闪烁时间的计时。
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