爱华网南京机电职业技术学院
毕-http://www.niubb.com/- 业 设 计（论文）
系部 电子工程系 专业
姓名 学号 LED机动车电子转向灯
指导教师
2008年12月30日
目录
一、摘要-好文章-
二、引言
三、正文
四、结论
五、致谢
六、参考文献
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LED机动车电子转向灯
一、 摘要：
普通电子转向灯亮度较低，且寿命较短，所以目前高亮度LED发光二极管的应用极其广泛。工业自动控制、交通指挥指示系统，以及彩色照明等处都可以见到它，用高亮度LED组成机动车电子转向灯，目前正在机动车中开始应用，它具有亮度高、寿命长、节能等优点。本文介绍了一种利用发光二极管和555集成块组成的LED机动车电子转向灯。
关键词：高亮度LED发光二极管；转向灯；555集成块
Abstract:
Ordinary electron steering lamp brightness is low, and the life is short, therefore the present high luminance LED light emitter diode's application is extremely widespread. The industry automatic control, the traffic guidance indicating system, as well as the colored illumination and so on place may see it, with the high luminance LED composition vehicle electron steering lamp, in the vehicle is starting to apply at present, it has brightness to be high, the life is long, merits and so on energy conservation. This article introduced one kind of use light emitter diode and 555 integrated block composition LED vehicle electron steering lamp. key word: High luminance LED light emitter diode; Changes the lamp; 555 integrated block
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二、引言
LED管的发展趋势
"高亮度LED驱动器市场还很年轻，但发展很快，产品多，竞争激烈。"在IIC-China 2007上，美信公司(Maxim)系统电源管理业务经理Muzahid Huda如此评价道。 中国正成为高亮度LED应用的最大市场。一方面，中国巨大的人口资源无疑将使中国成为全球最大的LED照明灯市场，目前最大的困难是价格太贵；另一方面，受2008年奥运会刺激，各种户外显示屏已成为目前炙手可热的产品，这一市场将在近年内带来井喷式的商机，它已产生对高亮度、恒流LED驱动IC的巨大需求。 受这两个巨大市场需求的推动，高亮度LED驱动IC成为今年IIC上的“高热门”产品。美信、NXP、国半、凌力尔特、安华高、安森美等等多家公司都展示了高亮度LED相关的应用和方案。
台晶科技展示16路高亮度LED驱动IC
来自台湾地区的台晶科技在IIC上展示了多达16路的高亮度、恒流LED驱动器，其市场业务部协理黄仲平表示，该驱动器的电流最大达1A，可驱动150流明以上的LED灯。此外，还有基于该公司芯片的矿灯。他表示：“中国政府已对矿灯有明显的要求，比如恒流、持续时间达12小时以上等，这表示将会在矿灯市场制强性使用LED照明灯。”
在其它市场虽没有强制要求，但近年来LED照明的成本已大幅下降，它在汽车等市场的应用正日益红火。黄仲平表示：“目前在汽车中除了前灯还没有采用LED的例子外，其它车灯，包括后车灯都已开始采用LED照明，欧美市场走得更快。“中国市场的需求也非常强劲。”他表示。
美信系列产品抢占细分市场
在本届IIC上，美信同时发布了多达10种新产品，向汽车应用、通用照明、投影仪、背投电视、LCD电视、台式和笔记本电脑背光等细分市场，发起了进攻。 据了解，美信的高亮度LED部门只成立了2年时间，但发展很快，看好高亮度LED的发展前景。美信Muzahid Huda承认："目前，成本仍是阻止高亮度LED
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驱动器快速发展的重要原因。"但他也指出，虽然就单个高亮度LED驱动器来看，成本较高；但从整个系统方案的角度来看，高集成度的LED驱动器已经减少了外围器件的成本，因此降低了整个系统方案的成本。例如当路灯采用单个成本相对较高的高亮度LED驱动器以后，由于LED的使用寿命长，减少了昂贵的维修成本，使得LED驱动器成本变得微不足道。
三、正文
⑴、研究内容
本文主要研究采用高亮度LED发光二极管和555集成块组成的LED机动车电子转向灯。
不同于一般白织灯泡，LED系属冷发光，具有耗电量低、组件寿命长、无须暖灯时间、反应速度快等优点，再加上体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用上的需求制成极小数组式组件。目前LED已普遍使用于信息，通讯及消费性电子产品，指示器与显示装置上，成为日常生活中不可或缺重要组件。而高亮度LED应用市场大致可分为可携式产品、广告牌/显示器、汽车、交通 号志、照明、电子产品/其它六大领域。LED机动车电子转向灯就是LED发光二极管在汽车领域的应用。
⑵、工作原理图的设计
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（3）、元件表
（4）、元器件简介
4.1LED发光二极管
发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。
【好文章】它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P
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区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻 以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算： R＝（E－UF）／IF
式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。
与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9十个数目字。
4.2 NE555集成块
采用8脚DIP封装， 可作自激振荡器， 调制电路， 单稳，双稳电路等。 各脚主要功能（集成块图在下面）
1地 GND
2触发
3输出
4复位
5控制电压
6门限(阈值）
7放电
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8电源电压Vcc
电性能：(vcc15v)ioutmax: 200ma 复位电压：《 0.4v
复位电流：《0.5ma fmax 300khz输出上升时间：《150ns
* 时间误差： 《5% * 温度漂移：0.05%度
* 指不记入外部RC回路漂移。
NE555时基电路封装形式有两种，一是DIP双列直插8脚封装，另一种是SOP -8小型（SMD）封装形式。其他HA17555、LM555、CA555分属不同的公司生产的产品。内部结构和工作原理都相同。NE555属于CMOS工艺制造。
（5）、元件参数
Ⅰ、光二极管的主要参数
①．电学参数 主要有工作电流、最大工作电流、正向压降和反向耐压、这些参数的意义和普通二极管参数的意义相同。小电流发光二极管的工作电流不宜过大，最大工作电流值为50mA,正向起辉电流为1 mA，测试电流为10 mA～30 mA，发光二极管工作电流越大，发光亮度高，但长期连续使用会造成衰退，降低使用寿命。选用材料不同，工艺不同，发光二极管的正向压降值也不同。一般压降在1.5V～3V范围内发光二极管的反向耐压一般小于6V，最多不会超过十几伏，这是不同于一般硅二极管。为了防止电源极性或其他原因进来的反向电压击穿发光二极管，可以在输入端加入一个反向二极管用于保护PN结。 ②．光学参数 包括发光波长，发光亮度等。选材工艺不同，发光二极管发光的波长也不同。可见发光二极管的波长在5000 A～ 7000A之间。发光管的光通量是不重要指标。一般用mlm表示，该数值越大，说明亮度越强。 发光二极管驱动电路
发光二极管可以用直流，交流，脉冲等电源驱动点燃，典型线路如图所示。 其中6.14（a）为直流驱动线路，图中R为限流电阻，改变R的阻值大小，可以改变发光管的工作电流，从而调整发光管的亮度。同时，R能防止发光二极管因工作电流过大而烧毁，R的数值由下式估算：R≈E-Uf／If。式中E为电源电压，Uf为发光二极管的正向压降。If为工作电流。
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图6.14（d）中，R可将三极管的集电极，基极短路，按上式求得其值。交流负串同时不会被击穿。D的发向耐压大于交流电源电压的降值。R≈Um-(Ud+Uf)/Im式中Um为交流电压峰值。Ud为二极管D正向压降，Uf为发光二极管正向压降，Im为工作电流峰值。
Ⅱ、555电路的主要参数
①．电路电压与静态电流
555电路使用电源电压为4.5V～16V，当电压为15V时，静态电流均为10 mA（7555电路的电源电压为3V～18V。当电压为15V时，静态电流约为0.12 mA）。 ②．定时精度
555/7555电路作定时器使用时，一般其定时精度555电路为1﹪，7555电路为2﹪.
③.阀值电压与阀值电流
当555电路阀端TH所加电压U6≧2/3Ucc(或2www.wenzhangwo.com/3Uss)时，其输出电压Uo从“1”态翻转到“0”态，翻转所需的阀值电流ITH。CB555电路为0.1uA;CB7555电路则
只需50PA（1PA=10-6uA）。
④.触发电压和触发电流
当555电路触发输入端所加的电压U2≦1/3UCC (或UDD)时，能使它的输出电压从
“0”态翻转成“1”，电压值1/3UCC就是它的触发电压UTR，促使它翻转的所需
的电流就是触发电流ITR,CB555的IR值约为0.5uA，而CB7555的IR值只需50PA。
⑤．复位电压和复位电流
在555电路的复位端MR上加低平使输出复位，即UO=0,所加的复位电压UMR应低
于1V，复位端所需的电流称为复位电流IMR。CB555的IMR约为499uA，而CB7555
的IMR只需0.1uA。
⑥．放电电流
555电路在作定时器或多谐振荡器使用时，需常利用放电端给外接电容器一个接地放电的通路，放电电流要通过放电TD，因此它的电流要受到限制，电流太大
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会把放电管烧坏，规定CB555的放电电流IDIS的值比较小，约在10 mA～50mA之间，而且是随电源电压UDD的数值变化的，使用的电源电压越高，放电电流值
越大。
⑦．驱动电流
驱动电流是指555电路的负载提供的电流，也叫负载电流I2，根据555电路的输
出状态和负载的接法可以分成拉出电流和吸入电流两种。当输出是高电平而负载的一端接地时，负载电流从555电路内部流出经过负载入地，因此称为接出电流。当输出是低电平而负载的一端按在电流正极，负载电流从电源正极通过负载流入555内部后入地，因此称为吸入电流或往入电流。这两种电流都起驱动负载的作用，因此统称为负载电流或驱动电流。对CB555来讲，这两种电流的最大值是20mA，对于CB7555来讲，吸入电流稍大，大约是5mA～20mA，拉出电流较小，约是1mA～5mA，而且它们的数值也是随着电源电压的提高而增加的。
（6）、工作原理简介
本电路利用三个五集成块的多谐震荡产生正负的方波，当电源接通时发光二极管的正极接上高电平。而由三个五震荡产生的方波正好在负极时和正极接通，所以发光二极管发光。当方波在正极时和发光二极管的正极的正电压不能接通，发光二极管不亮。而发光二极管的亮的时间是由左边的电阻的大小觉得的。
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四、结论
本设计报告主要介绍了用模拟电路实现的转向灯电路设计方法。系统介绍了该电路的功能，结合以前所学的模电知识，实现系统的功能要求。设计中很好的使模、数相结合，满足了设计所要求的任务。
在本次实验中，我学到了很多，同时也感悟了很多。我体会到了团结互助和同学之间的默契配合，不懂的地方请教老师，一遍遍的拆线、装线，测试导线和芯片的好坏，因为任何一个小小的疏忽，都将导致实验的失败。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。
第一，接到任务以后进行选题。选题是毕业设计的开端，选择恰当的、感兴趣的题目，这对于整个毕业设计是否能够顺利进行关系极大。好比走路，这开始的第一步是具有决定意义的，第一步迈向何方，需要慎重考虑。否则，就可能走许多弯路、费许多周折，甚至南辕北辙，难以到达目的地。因此，选题时一定要考虑好了。
第二，题目确定后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作，好的开端就相当于成功了一半，到图书馆、书店、资料室去虽说是比较原始的方式，但也有可取之处的。总之，不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的，要一一记录下来以备后用。
第三，通过上面的过程，已经积累了不少资料，——http://www.niubb.net/——对所选的题目也大概有了一些了解，这一步就是在这样一个基础上，综合已有的资料来更透彻的分析题目。 第四，有了研究方向，就应该动手实现了。其实以前的三步都是为这一步作的铺垫。
通过这次设计，我对模电和数字电路设计中的逻辑关系等有了一定的认识，对以前学的数字电路又有了一定的新认识，温习了以前学的知识，就像人们常说的温故而知新嘛，但在设计的过程中，遇到了很多的问题，有一些知识都已经不太清楚了，但是通过一些资料又重新的温习了一下数字电路部分的内容。在这次毕业
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设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在此要感谢我的指导老师，感谢老师给我这样的机会锻炼。在整个毕业设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。虽然这个项目还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
五、致 谢
本文从拟定题目到定稿，历时数月。从论文的选题到最后的论文撰写及定稿过程中，李华老师给予了极大的帮助和支持，特向他表示由衷的感谢和敬意。李老师治学严谨，平易近人，在李老师的悉心指导中，我不仅学到了扎实的专业知识，同时他对工作的积极热情、认真负责、有条不紊、实事求是的态度，给我留下了深刻的印象，使我受益匪浅。
同时，我要感谢各位领导和老师，他们的传道、授业、解惑，让我学到了专业知识，以及如何求知治学、如何为人处事。我也要感谢南京机电职业技术学院为我们提供了良好的学习环境和生活环境，让我的大学生活丰富多姿，为我的人生留下精彩的一笔！
最后，向我的亲爱的家人和亲爱的朋友表示深深的谢意，他们给予我的爱、理解、关心和支持是我不断前进的动力！
六、参考文献
[1]、电子器件原理及应用-元器件外形特征、模拟与数字电路实验 张洪润、孙悦、刘俊超编著 科学出版社
[2]、《单片机应用技术选篇》北京航空航天大学出版社
[3]、电子技术课程设计 张玉璞，李庆常主编北京理工大学出版社
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