基本信息
- 项目名称：
- 汽车尾灯控制电路的设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本汽车尾灯控制电路，以常用的数字集成电路为核心完成。采用调制的红外信号作为倒车障碍检测信号，能充分展现汽车左转弯、右转弯、刹车、倒车等状态的尾灯显示情况，同时还具有倒车障碍自停功能，即：在倒车过程中电路若检测到在一定距离范围内有障碍物时，电路将自动控制汽车转为刹车状态，同时发出警告，避免交通事故的发生。电路具有精度高、成本低的特点，具有研究和开发的广阔空间
- 详细介绍：
- 本参赛作品汽车尾灯控制电路，由三个开关控制实现汽车正常运行、右转弯、左转弯、刹车及倒车时尾灯的情况。左右尾灯显示装置各由四个红色发光二极管组成，这样可以达到节能、现象明显易于观察等优点。整个电路是由显示电路、倒车检测电路、开关控制电路、四进制计数器、译码器、脉冲信号构成。显示电路是由与非门、或非门及发光二极管用来显示正常运行、右转弯、左转弯和刹车时尾灯的情况，倒车检测电路是由红外线发送、接收装置及电压比较器组成，用来检测倒车时是否有障碍物及有障碍物时自动转换成刹车状态等。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 通过对TRIZ理论研究，结合创新与实践在汽车尾灯控制电路方面有了新的突破。 1显示电路 显示电路工作状态是经过译码器译码通过开关控制电路和门电路的控制在发光二极管上显示。并且本设计时采用低电平有效，这样能避免电能在各个元件上的损耗使二极管亮度不够从而导致电路显示不明显。电路具有精度高、成本低等特点 2计数电路 四进制计数器是用D触发器和门电路组合而成，具有设计简单操作容易等优点。 3倒车检测电路 检测电路是由发射装置和接收装置两部分组成，发射装置是调制整流电视机遥控器发出的信号的装置，接收装置电路由红外接收电路、电压比较器、整流滤波[9]电路组成。原理是当接收的反射信号较弱或没接收到反射信号时，当接收到的反射信号强度超过一定值时，电压比较器就有正脉冲输出，整理滤波后输出约3V（高电平）直流电压，电路中调整 可设定阈值电压，从而可以调整倒车检测距离的大小。 经过检测电路采用调制的红外信号作为倒车检测信号，它能够在任何环境下对车后障碍物进行检测，它克服了用普通的红外信号做检测信号时，受车后光线环境的影响，使障碍物检测不准确甚至失灵的缺点；同时它也能克服利用超声波检测受环境噪声影响的缺点。而且它还可以针对汽车倒车的环境状态选择报警距离，例如当汽车入库时可以选择进一些报警。 4报警电路 报警电路设计是通过控制电路与检测电路的控制用一个蜂鸣器产生两种声音来实现报警的，报警电路设计是当汽车倒车时自动启动报警器发出响声。
科学性、先进性
- 整体电路应由六个部分电路组成：显示电路、倒车检测电路、开关控制电路、四进制计数器、译码器、脉冲信号。 脉冲源产生频率为1Hz的脉冲信号，该脉冲信号用于提供给四进制计数器和倒车报警 输入的脉冲信号。频率设为1Hz使得每个灯逐次闪烁的时间间隔为1秒。 四进制计数器用于产生00、01、10、11的循环信号，此信号作为正常行驶、左转、右转、刹车、倒车灯状态的原始信号。 3线—8线译码器将四进制计数器送来的四个循环原始信号通过开关控制，产生8个高、低电平输出信号分别控制左、右4个尾灯，分别显示正常行驶、左转、右转、刹车、倒车灯的状态。 开关控制电路产生高低、电平信号，控制整体电路的工作状态，实现三个控制开关与其它信号的之间选择，最终实现设计所需功能。
获奖情况及鉴定结果
- 2011-5-10、黑河学院、黑河学院理化系、优秀论文
作品所处阶段
- 测试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 作品以实物模型展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 设计一个汽车尾灯控制电路，用8个发光二极管模拟汽车尾灯，即左尾灯4个发光二极管；右尾灯4个发光二极管如图1所示。用三个开关分别控制汽车左转弯尾灯显示、右转弯尾灯显示、刹车显示及倒车显示。当正常行驶时三个开关同时断开，左右尾灯同时熄灭。当左转弯时开关 闭合，左转弯尾灯显示的4个发光二极管按左循环规律显示；同样，当右转弯时开关 闭合，右转弯尾灯显示的4个发光二极管按右循环规律显示；当刹车时开关 同时闭合，左右尾灯同时亮 ；当倒车时 闭合，左右尾灯同时闪耀并且开启倒车警报器，在倒车时车的后方若遇障碍物，电路将自动转为刹车状态同时报警。 汽车尾灯控制电路设计完成了用较低的成本实现复杂的控制功能，该作品应用二极管做模拟显示，由常用的数字集成电路为核心配合其它电子元件设计完成。在倒车过程中电路若检测到在一定距离范围内由障碍物时，电路将自动控制汽车转为刹车状态，同时发出警告，避免交通事故发生，该作品具有反应灵敏、精度高、成本低的特点，具有研究和开发的广阔空间。
同类课题研究水平概述
- 1显示电路 显示电路工作状态是经过译码器译码或74LS192通过开关控制电路和门电路的控制在LED显示。并且本设计时采用高电平有效， 2计数电路 三进制计数器是用JK触发器或SR触发器，形成循环信号 3倒车检测电路 用普通的红外信号做检测信号时，易受车后光线环境的影响，使障碍物检测不准确甚至失灵的缺点；或利用超声波检测，易受环境噪声影响，没有深入研究。或电磁感应检测，现在正处于研究阶段。 4脉冲电路 采用NE555或CD555 5报警电路 报警电路设计是通过一个喇叭来实现倒车报警
