解析汽車尾燈控制電路工作原理及設(shè)計(jì)

前言

具有良好的汽車尾燈性能是汽車必不可少的，也是行車安全重要的一部分。汽車尾燈的閃爍并不是毫無規(guī)律的(電動(dòng)汽車控制器)，它是根據(jù)汽車行駛的方向不斷變化的。汽車尾燈控制電路(汽車控制系統(tǒng))與汽車尾燈的變化息息相關(guān)，簡而言之，就是汽車尾燈控制電路掌握著汽車尾燈的變化規(guī)律。那么汽車尾燈控制電路的工作原理及它是怎樣設(shè)計(jì)的呢?作者通過搜集整理資料，對于汽車尾燈控制電路(汽車電子控制技術(shù))相關(guān)知識(shí)進(jìn)行如下歸納。

汽車尾燈的控制電路的工作原理

汽車尾燈控制電路包含譯碼電路和顯示驅(qū)動(dòng)電路。其顯示驅(qū)動(dòng)電路由6個(gè)發(fā)光二極管和6個(gè)反相器(7404)構(gòu)成;譯碼電路由3—8線譯碼器74138和6個(gè)與非門(7400)構(gòu)成。74138的三個(gè)輸入端A、B、C分別接三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端1Q、2Q和轉(zhuǎn)向控制開關(guān)[2]。當(dāng)[2]=0，使能端信號(hào)G=0(譯碼器工作)、S=1，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為00、01、10時(shí)，74138對應(yīng)的輸出端Y0、Y1、Y2依次為“0”有效，即反相器G1～G3的輸出端也依次為0，故指示燈按D3←D2← D1順序點(diǎn)亮。若上述條件不變，而[2]=1時(shí)，則74138對應(yīng)的輸出端Y4、Y5、Y6依次為0有效，即反相器G4～G6的輸出依次為0，故指示燈按D4→ D5→ D6順序點(diǎn)亮。當(dāng)G=1(譯碼器禁止譯碼)、S=1時(shí)，74138的輸出全為1，G1～G6的輸出也全為1，指示燈全滅;G =1、S=CP時(shí)，指示燈隨CP的頻率閃爍。(“1”表示高電平，“0”表示低電平)，電路中限流電阻取值為0.2 kΩ。汽車尾燈控制電路如圖所示。

汽車尾燈控制電路圖

本電路用幾個(gè)廉價(jià)的晶體管和兩個(gè)繼電器使公共汽車的抽動(dòng)國信號(hào)和拐彎信號(hào)能綜合控制尾燈;制動(dòng)時(shí)兩個(gè)尾燈都亮，拐彎時(shí)只有一個(gè)尾燈亮。拐彎信號(hào)使尾燈每秒亮兩次。拐彎時(shí)C1和C2充電至拐彎信號(hào)的峰壓。電容的大小要使繼電器能夠在燈閃的間隙時(shí)間內(nèi)吸合。如果電容選得太大，在拐彎信號(hào)撤除之后，制動(dòng)信號(hào)就無法馬上使尾燈亮起來。本電路是為新式汽車設(shè)計(jì)的，這種汽車為了保證安全起見需要將拐彎信號(hào)和制動(dòng)信號(hào)分開。

汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)方案

汽車尾部左右兩側(cè)各有3個(gè)指示燈。當(dāng)接通左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車和檢查時(shí)，指示燈按照指定要求閃爍。

汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)要求為：假設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有三個(gè)指示燈(用發(fā)光二極管模擬)。

(1) 汽車正常運(yùn)行時(shí)指示燈全滅;

(2)右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)三個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮;

(3)左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)三個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮;

(4) 臨時(shí)剎車時(shí)，所有指示燈同時(shí)閃爍[2]。用三個(gè)開關(guān)控制指示燈的點(diǎn)亮狀態(tài)。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，畫出汽車尾燈控制電路原理框圖，如圖所示。

汽車尾燈控制電路原理框圖

按照設(shè)計(jì)要求此汽車尾燈控制電路是由振蕩電路、三進(jìn)制計(jì)數(shù)器、譯碼電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路和開關(guān)控制電路等電路組成。由于汽車左右轉(zhuǎn)彎時(shí)，三個(gè)指示燈循環(huán)點(diǎn)亮，所以用三進(jìn)制計(jì)數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點(diǎn)亮。

汽車尾燈控制電路的仿真設(shè)計(jì)

將各模塊電路連接成完整的仿真電路，時(shí)鐘脈沖控制信號(hào)CP直接采用EWB軟件平臺(tái)中的脈沖信號(hào)源。如圖所示：

汽車尾燈的控制電路仿真原理框圖

經(jīng)過以上所述的設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求的分析，可以將電路分為以下幾部分：

首先，通過555定時(shí)器產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)用于提供給D觸發(fā)器和剎車時(shí)的輸入信號(hào)。

3個(gè)D觸發(fā)器用于產(chǎn)生三端輸出的001、010、100的循環(huán)信號(hào)，此信號(hào)提供左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)。

左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)通過6個(gè)與門以及電鍵提供的高低電位信號(hào)，將原始信號(hào)分別輸出到左、右的3個(gè)汽車尾燈上。這部分電路起到信號(hào)分揀的作用。

分揀之后的信號(hào)通過或門，實(shí)現(xiàn)與剎車、檢查電鍵信號(hào)的之間選擇。最終得到的信號(hào)即可輸出到發(fā)光二極管上，實(shí)現(xiàn)所需功能。

總結(jié)

當(dāng)今社會(huì)，汽車已成為人們生活中不可缺少的不可少的交通工具。汽車尾燈是汽車構(gòu)造的重要組成部分，由此汽車尾燈控制電路也變得十分重要。本文主要介紹了汽車尾燈控制電路的工作原理、設(shè)計(jì)方案以及汽車尾燈控制電路的仿真設(shè)計(jì)。