基本信息
- 項目名稱：
- 汽車尾燈控制電路的設計
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本汽車尾燈控制電路，以常用的數(shù)字集成電路為核心完成。采用調(diào)制的紅外信號作為倒車障礙檢測信號，能充分展現(xiàn)汽車左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車、倒車等狀態(tài)的尾燈顯示情況，同時還具有倒車障礙自停功能，即：在倒車過程中電路若檢測到在一定距離范圍內(nèi)有障礙物時，電路將自動控制汽車轉(zhuǎn)為剎車狀態(tài)，同時發(fā)出警告，避免交通事故的發(fā)生。電路具有精度高、成本低的特點，具有研究和開發(fā)的廣闊空間
- 詳細介紹：
- 本參賽作品汽車尾燈控制電路，由三個開關控制實現(xiàn)汽車正常運行、右轉(zhuǎn)彎、左轉(zhuǎn)彎、剎車及倒車時尾燈的情況。左右尾燈顯示裝置各由四個紅色發(fā)光二極管組成，這樣可以達到節(jié)能、現(xiàn)象明顯易于觀察等優(yōu)點。整個電路是由顯示電路、倒車檢測電路、開關控制電路、四進制計數(shù)器、譯碼器、脈沖信號構(gòu)成。顯示電路是由與非門、或非門及發(fā)光二極管用來顯示正常運行、右轉(zhuǎn)彎、左轉(zhuǎn)彎和剎車時尾燈的情況，倒車檢測電路是由紅外線發(fā)送、接收裝置及電壓比較器組成，用來檢測倒車時是否有障礙物及有障礙物時自動轉(zhuǎn)換成剎車狀態(tài)等。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 通過對TRIZ理論研究，結(jié)合創(chuàng)新與實踐在汽車尾燈控制電路方面有了新的突破。 1顯示電路 顯示電路工作狀態(tài)是經(jīng)過譯碼器譯碼通過開關控制電路和門電路的控制在發(fā)光二極管上顯示。并且本設計時采用低電平有效，這樣能避免電能在各個元件上的損耗使二極管亮度不夠從而導致電路顯示不明顯。電路具有精度高、成本低等特點 2計數(shù)電路 四進制計數(shù)器是用D觸發(fā)器和門電路組合而成，具有設計簡單操作容易等優(yōu)點。 3倒車檢測電路 檢測電路是由發(fā)射裝置和接收裝置兩部分組成，發(fā)射裝置是調(diào)制整流電視機遙控器發(fā)出的信號的裝置，接收裝置電路由紅外接收電路、電壓比較器、整流濾波[9]電路組成。原理是當接收的反射信號較弱或沒接收到反射信號時，當接收到的反射信號強度超過一定值時，電壓比較器就有正脈沖輸出，整理濾波后輸出約3V（高電平）直流電壓，電路中調(diào)整 可設定閾值電壓，從而可以調(diào)整倒車檢測距離的大小。 經(jīng)過檢測電路采用調(diào)制的紅外信號作為倒車檢測信號，它能夠在任何環(huán)境下對車后障礙物進行檢測，它克服了用普通的紅外信號做檢測信號時，受車后光線環(huán)境的影響，使障礙物檢測不準確甚至失靈的缺點；同時它也能克服利用超聲波檢測受環(huán)境噪聲影響的缺點。而且它還可以針對汽車倒車的環(huán)境狀態(tài)選擇報警距離，例如當汽車入庫時可以選擇進一些報警。 4報警電路 報警電路設計是通過控制電路與檢測電路的控制用一個蜂鳴器產(chǎn)生兩種聲音來實現(xiàn)報警的，報警電路設計是當汽車倒車時自動啟動報警器發(fā)出響聲。
科學性、先進性
- 整體電路應由六個部分電路組成：顯示電路、倒車檢測電路、開關控制電路、四進制計數(shù)器、譯碼器、脈沖信號。 脈沖源產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號，該脈沖信號用于提供給四進制計數(shù)器和倒車報警 輸入的脈沖信號。頻率設為1Hz使得每個燈逐次閃爍的時間間隔為1秒。 四進制計數(shù)器用于產(chǎn)生00、01、10、11的循環(huán)信號，此信號作為正常行駛、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車、倒車燈狀態(tài)的原始信號。 3線—8線譯碼器將四進制計數(shù)器送來的四個循環(huán)原始信號通過開關控制，產(chǎn)生8個高、低電平輸出信號分別控制左、右4個尾燈，分別顯示正常行駛、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車、倒車燈的狀態(tài)。 開關控制電路產(chǎn)生高低、電平信號，控制整體電路的工作狀態(tài)，實現(xiàn)三個控制開關與其它信號的之間選擇，最終實現(xiàn)設計所需功能。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011-5-10、黑河學院、黑河學院理化系、優(yōu)秀論文
作品所處階段
- 測試階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 作品以實物模型展示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 設計一個汽車尾燈控制電路，用8個發(fā)光二極管模擬汽車尾燈，即左尾燈4個發(fā)光二極管；右尾燈4個發(fā)光二極管如圖1所示。用三個開關分別控制汽車左轉(zhuǎn)彎尾燈顯示、右轉(zhuǎn)彎尾燈顯示、剎車顯示及倒車顯示。當正常行駛時三個開關同時斷開，左右尾燈同時熄滅。當左轉(zhuǎn)彎時開關 閉合，左轉(zhuǎn)彎尾燈顯示的4個發(fā)光二極管按左循環(huán)規(guī)律顯示；同樣，當右轉(zhuǎn)彎時開關 閉合，右轉(zhuǎn)彎尾燈顯示的4個發(fā)光二極管按右循環(huán)規(guī)律顯示；當剎車時開關 同時閉合，左右尾燈同時亮 ；當?shù)管嚂r 閉合，左右尾燈同時閃耀并且開啟倒車警報器，在倒車時車的后方若遇障礙物，電路將自動轉(zhuǎn)為剎車狀態(tài)同時報警。 汽車尾燈控制電路設計完成了用較低的成本實現(xiàn)復雜的控制功能，該作品應用二極管做模擬顯示，由常用的數(shù)字集成電路為核心配合其它電子元件設計完成。在倒車過程中電路若檢測到在一定距離范圍內(nèi)由障礙物時，電路將自動控制汽車轉(zhuǎn)為剎車狀態(tài)，同時發(fā)出警告，避免交通事故發(fā)生，該作品具有反應靈敏、精度高、成本低的特點，具有研究和開發(fā)的廣闊空間。
同類課題研究水平概述
- 1顯示電路 顯示電路工作狀態(tài)是經(jīng)過譯碼器譯碼或74LS192通過開關控制電路和門電路的控制在LED顯示。并且本設計時采用高電平有效， 2計數(shù)電路 三進制計數(shù)器是用JK觸發(fā)器或SR觸發(fā)器，形成循環(huán)信號 3倒車檢測電路 用普通的紅外信號做檢測信號時，易受車后光線環(huán)境的影響，使障礙物檢測不準確甚至失靈的缺點；或利用超聲波檢測，易受環(huán)境噪聲影響，沒有深入研究。或電磁感應檢測，現(xiàn)在正處于研究階段。 4脈沖電路 采用NE555或CD555 5報警電路 報警電路設計是通過一個喇叭來實現(xiàn)倒車報警
