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1、姓名： 罗志强 E _ mail： 联系电话： 152678* 联系地址： 浙江万里学院 13 浙江万里学院 模拟电子线路设计报告 题目 汽车刹车灯的设计 班级 电子093班 姓名 罗志强 学号 2009017254 指导老师 宣冶 2011 年 9 月 9 日 目录第一部分 系统设计1.1 设计内容及要求 31.2 方案设计及论证 4第二部分 单元电路设计 2.1 稳压电路 52.1.1 稳压电路工作原理 52.1.2直流稳压电路流程图 62.1.3电路元件的选取及原理图 6 2.2 驰张振荡电路 82.2.1驰张振荡电路工作原理 82.2.2 驰张振荡器波形92.2.3电路元件的选取与计
2、算 10 2.3比较器电路 10 2.3.1比较器工作原理 10第三部分 整机电路 3.1 整机电路图 11 3.2 元件清单 11 第四部分 性能指标的测试 4.1 电路调试 12 4.1.1 测试仪器与设备12第五部分 课程设计总结（心得体会）13第一部分1.1设计内容及要求 内容：设计一个汽车刹车灯，利用正负12V电源供电，实现七个LED依次循环点亮。 要求：1、直流稳压电源输出电压正负12V，且电压纹波小。 2、七个LED循环点亮，闪烁频率可调。1.2方案设计及论证 方案一：STC单片机控制LED的循环闪烁，利用单片机的P0中的P0.0P0.6，编程时位选择让P0.0置高电平，延时15
3、0ms,再使下一位P0.1置成高电平，依次循环点亮，实现汽车刹车灯的效果，人眼视觉暂留效应使得每相邻两个LED之间延时适当，延时利用单片机内部的定时器。 方案二：通过译码、计数器设计电路，当汽车刹车时灯便点亮，首先设计秒脉冲电路可以用石英晶体振荡器再用一个3线-8线译码器74HC138对输入信号进行译得到一个低电平输出然后通过这个低电平控制4位二进制计数器74HC161，计数器输出为高电平的时候就点亮不同的车灯，车灯则用放光二极管模拟从而控制汽车灯按要求点亮。方案三：首先设计一个直流稳压电源输出电压为正负12V，在采用驰张振荡器产生幅度为正负12V的三角波，通过改变RC网络中的可调电阻改变三角
4、波的频率，改变电容C来改变三角波的幅度，然后将三角波与七路比较器参考电压进行比较，比较器参考电压分别为6.4V、4.6V、3V、1.2V、-0.6V、-2.2V、-3.9V。三角波输出电压在任意两点之间则对应LED便会点亮。方案框图如下：以上三个方案通过论证，方案三满足了本次课程设计的要求。第二部分 单元电路设计2.1稳压电路2.1.1 稳压电路工作原理 直流稳压电源是所有电子设备的重要组成部分，它的基本要求是将电力网交流电压变换电子设备所需要的稳定的直流电源电压。 其工作过程通常为：电源变压器将220V交流电压变换为所需要得交流值，然后利用二极管单向导电性将交流电压整流为单向脉动的直流电压，
5、在通过电容或电感等储能元件组成的滤波电路来减小其脉动成分，从而得到较平滑的直流电压。同时由于该直流电压易受电网波动及负载变化的影响必须添加稳压电路，利用负反馈来维持输出直流的稳定. 为了满足题目要求，减少电压纹波，为此，在直流输出是并联两个2200uF的大电容，稳压输出级同时并联0.01uf和100uf的电容尽可能的减少纹波。2.1.2直流稳压电路流程图 电源 变压器稳压电路滤波电路整流电路 2.1.3电路元件的选取及原理图 元件简介：1、双12V变压器功率20W，体积适中，便于安装，电流1.5A左右，满足实验要求。2、整流用1N4007搭建的桥式整流或集成整流桥。3、滤波电路用两个2200u
6、f电解电容，滤波电容大，纹波系数小，性能优良。4、稳压电路使用的芯片为LM7812、LM791。如下图： LM7812 LM7912 78、79系列三端稳压IC组成的电路所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路。本次课程设计LM423需要用到正负12的双电源，所以选取7812、7912，输出电压分别为正12V、负12V，输出电流1.5A。直流稳压电路图：2.2迟张振荡电路2.2.1驰张振荡电路工作原理 利用LM324运放实现比较器的功能和电容充放电使集成运放周期性翻转产生一个方波，经过运放与电容组成的积分器，输出端就呈现出一个三角波，因为LM324由正负12双电源供电，过零
7、比较后方波的幅值也为正负12V，改变相应的电阻可使输出的三角波幅值与方波相同。 驰张振荡器中主要用到的芯片是LM324.内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿 的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用, 也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 LM324芯片如下图： LM324芯片中的双运放组成驰张振荡器，理论输出幅值为24V。波形输出端口port-out接入七个比较器电压依次进行比较，LM324组成的比较器输出高电平或低电平。2.2.2驰张比较器波形输出图：2.2
8、.3电路元件的选取与计算 三角波输出的频率应该在几HZ到几十HZ，这样人眼可以感觉到LED在循环闪烁，所以电容和电阻的选取尤为重要，设计中R2、R3、R4均为10K，电容C1选择陶片104，容值为0.01uf，为0.5，计算出的振荡频率=12.5HZ，可以更改电容C1和R3的值来改变振荡频率。2.3比较器电路 2.3.1比较器工作原理 每个比较器的反向输入端都有一个基准电压，由分压电阻网络提供，只要正向输入端的输入电压比反向输入端电压高，输出高电平，LED导通，反之输出低电平，LED截止。迟张振荡器输出的电压依次与七个比较器的基准电压进行比较，LED循环导通。产生流水灯的现象。 第三部分 整机
9、电路整体电路图：元件清单： 第四部分 性能指标的测试4.1 电路调试 将汽车刹车灯电路板接上15V交流，观察有实验现象，刹车灯不亮，检查工作指示灯是否点亮，如果工作灯工作，进一步用示波器检测三角波发生模块的输出口，观察波形及幅值是否满足要求，如果示波器没有出现三角波，检测芯片是否处于正常工作，比较器电路首先检测每片芯片的工作情况，再次查看正向和反向输入端是否连接错误等等。4.1.1 测试仪器与设备MF47模拟电压表、TDS10001B-SC示波器。 第五部分 课程设计总结 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关模拟电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，
10、一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！ 请 输 入 姓 名
