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请问怎样去设计一种基于74LS138芯片的汽车尾灯控制器
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控制器
74ls138
芯片
汽车尾灯控制器是由哪些部分组成的？
怎样去设计一种基于74LS138芯片的汽车尾灯控制器？如何对基于74LS138芯片的汽车尾灯控制器进行Mul
ti
sim
仿真
？
回帖
（1）
周伟
2021-8-9 09:43:13
本来想一起写汽车尾灯和交通灯的，但是我的交通灯仿真改了，然后明天要考MATLAB，所以今晚就先不写交通灯了，交通灯等下个星期写，废话不多说，开写了。我是用Multisim仿真的。
这是汽车尾灯的要求：
任务：汽车尾灯控制器设计
基本设计要求：设计系统模拟汽车尾灯两侧信号，左右各有3个指示灯。
汽车运行时具有如下模式：
（1）汽车正向行使时，左右两侧的指示灯全部处于熄灭状态。
（2）汽车右转弯行驶时，右侧的3个指示灯按右循环顺序点亮，
（3）汽车左转弯行驶时，左侧的3个指示灯按左循环顺序点亮
（4）汽车临时刹车时，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态
实验室提供74LS90，74LS160，74LS161等芯片。
以下是我的方案：
1.设计框图：
2.整机概述：
汽车尾部左右两侧各有3个指示灯，用发光二级管模拟，三进制计数器状态转换有数码管显示，尾灯运行模式如下：
（1）开关S1、S2断开，汽车正向行使，左右两侧的指示灯全部处于熄灭状态。
（2）S1断开，S2闭合，汽车右转弯行驶，右侧的3个指示灯按右循环顺序点亮。
（3）S1闭合，S2断开，汽车左转弯行驶，左侧的3个指示灯按左循环顺序点亮。
（4）S1、S2都闭合，汽车临时刹车，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态。
3.单元威廉希尔官方网站 的设计方案及原理说明
3.1 时钟信号
单元威廉希尔官方网站 图：
图3.1 A 时钟信号仿真图
NE555能产生脉冲，但威廉希尔官方网站 比较复杂，所以我直接用信号发生器产生方波
3.2 开关控制威廉希尔官方网站 及状态控制器
单元威廉希尔官方网站 图：
图3.2 A 开关控制仿真
考虑到要汽车尾灯控制器有4种状态，所以用两个开关控制，74LS138有输入时对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平，用两个开关连接Vcc和74LS138的AB从而得到4种不同状态
原理说明：
图3.2B 74LS138引脚图
表3.2 74LS138功能表
74LS138有3个输入端ABC，由功能表知G1=1，G2A=G2B=0时74LS1381处于选通状态， 所以G1接Vcc，G2A、G2B接地，两个开关的两端各自接Vcc和A/B，AB的值对应Y0到Y3的值；AB以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平，可以通过控制两个开关实现4种状态的转换。
3.4 三进制计数器
单元威廉希尔官方网站 图：
图3.4A 三进制计数器仿真图
汽车右转和左转时各自的3个尾灯依次循环闪亮，有三个状态，所以需要一个三进制计数器，74LS160为十进制同步计数器，有异步清零的功能，所以加上一个与非门可组成三进制计数器。LOAD、ENT、ENP都接到Vcc，QBQA接到与非门输入端，与非门输出端接到CLR端即可。
原理说明：
图 3.4B 74LS160引脚图
表3.4 74LS160功能表
由功能表可知，当CLR=LOAD=ENT=ENP=1时，74LS160处于计数状态，而当CLR=0时74LS160则清零。QBQA=11时异步清零74LS160就是三进制计数器，因此QBQA接到与非门输入端，与非门输出端接到CLR端，LOAD、ENT、ENP接到VCC。
3.5 译码器和数码
单元威廉希尔官方网站 图：
图3.5A 译码器和数码管仿真图
译码器的的输入端BA由三进制计数器QBQA接入，输入接到七段数码管上，LT、RBI、BI/RBO接Vcc。七段数码管要正常显示需要译码器驱动，一开始我直接把译码器接到数码管上，仿真时数码管不稳定，通过查资料知道数码管上需要接限流电阻，所以在数码管上串联300Ω的电阻。
原理说明：
图 3.5B 74LS48引脚图
表3.1.5 74LS48部分功能表
当LT=RBI=BI/RBO=1时，74LS48处于7段译码状态，所以LT、RBI、BI/RBO都接Vcc，输入端DCBA由计数器的输出端QDQCQBQA接入。
3.6 尾灯控制威廉希尔官方网站 及尾灯
单元威廉希尔官方网站 图：
图3.6A 尾灯控制威廉希尔官方网站 及尾灯仿真图
用74LS138做控制器，控制运行状态，74LS160是三进制计数器，接上译码器、数码管可以显示计数器状态。左、右转时，左、右尾灯循环点亮尾灯，用三进制计数器控制点亮顺序，临时刹车6个尾灯随CLK闪亮，外加非门、与门、或门，此时计数器状态不予理会。
原理说明：
表3.6A 开关、运行状态、尾灯状态对应关系表
表3.6B 转弯时计数器状态与尾灯关系
由上表可知，①当Y1=0且Q0Q1=00 ②当Y3=0且CLK=1时，D4会亮，所以把Y1接入非门，从Q0Q1接一个或非门，再把或非门、非门输出接入与A；把Y3接到非门，再把非门的输入与CLK接到与门B，与门A、B的输出接到或门，或门接到电阻，电阻接到D4即可。其他五个尾灯以此类推。
总的仿真图即3.6的图。
本来想一起写汽车尾灯和交通灯的，但是我的交通灯仿真改了，然后明天要考MATLAB，所以今晚就先不写交通灯了，交通灯等下个星期写，废话不多说，开写了。我是用Multisim仿真的。
这是汽车尾灯的要求：
任务：汽车尾灯控制器设计
基本设计要求：设计系统模拟汽车尾灯两侧信号，左右各有3个指示灯。
汽车运行时具有如下模式：
（1）汽车正向行使时，左右两侧的指示灯全部处于熄灭状态。
（2）汽车右转弯行驶时，右侧的3个指示灯按右循环顺序点亮，
（3）汽车左转弯行驶时，左侧的3个指示灯按左循环顺序点亮
（4）汽车临时刹车时，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态
实验室提供74LS90，74LS160，74LS161等芯片。
以下是我的方案：
1.设计框图：
2.整机概述：
汽车尾部左右两侧各有3个指示灯，用发光二级管模拟，三进制计数器状态转换有数码管显示，尾灯运行模式如下：
（1）开关S1、S2断开，汽车正向行使，左右两侧的指示灯全部处于熄灭状态。
（2）S1断开，S2闭合，汽车右转弯行驶，右侧的3个指示灯按右循环顺序点亮。
（3）S1闭合，S2断开，汽车左转弯行驶，左侧的3个指示灯按左循环顺序点亮。
（4）S1、S2都闭合，汽车临时刹车，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态。
3.单元威廉希尔官方网站 的设计方案及原理说明
3.1 时钟信号
单元威廉希尔官方网站 图：
图3.1 A 时钟信号仿真图
NE555能产生脉冲，但威廉希尔官方网站 比较复杂，所以我直接用信号发生器产生方波
3.2 开关控制威廉希尔官方网站 及状态控制器
单元威廉希尔官方网站 图：
图3.2 A 开关控制仿真
考虑到要汽车尾灯控制器有4种状态，所以用两个开关控制，74LS138有输入时对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平，用两个开关连接Vcc和74LS138的AB从而得到4种不同状态
原理说明：
图3.2B 74LS138引脚图
表3.2 74LS138功能表
74LS138有3个输入端ABC，由功能表知G1=1，G2A=G2B=0时74LS1381处于选通状态， 所以G1接Vcc，G2A、G2B接地，两个开关的两端各自接Vcc和A/B，AB的值对应Y0到Y3的值；AB以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平，可以通过控制两个开关实现4种状态的转换。
3.4 三进制计数器
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图3.4A 三进制计数器仿真图
汽车右转和左转时各自的3个尾灯依次循环闪亮，有三个状态，所以需要一个三进制计数器，74LS160为十进制同步计数器，有异步清零的功能，所以加上一个与非门可组成三进制计数器。LOAD、ENT、ENP都接到Vcc，QBQA接到与非门输入端，与非门输出端接到CLR端即可。
原理说明：
图 3.4B 74LS160引脚图
表3.4 74LS160功能表
由功能表可知，当CLR=LOAD=ENT=ENP=1时，74LS160处于计数状态，而当CLR=0时74LS160则清零。QBQA=11时异步清零74LS160就是三进制计数器，因此QBQA接到与非门输入端，与非门输出端接到CLR端，LOAD、ENT、ENP接到VCC。
3.5 译码器和数码
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图3.5A 译码器和数码管仿真图
译码器的的输入端BA由三进制计数器QBQA接入，输入接到七段数码管上，LT、RBI、BI/RBO接Vcc。七段数码管要正常显示需要译码器驱动，一开始我直接把译码器接到数码管上，仿真时数码管不稳定，通过查资料知道数码管上需要接限流电阻，所以在数码管上串联300Ω的电阻。
原理说明：
图 3.5B 74LS48引脚图
表3.1.5 74LS48部分功能表
当LT=RBI=BI/RBO=1时，74LS48处于7段译码状态，所以LT、RBI、BI/RBO都接Vcc，输入端DCBA由计数器的输出端QDQCQBQA接入。
3.6 尾灯控制威廉希尔官方网站 及尾灯
单元威廉希尔官方网站 图：
图3.6A 尾灯控制威廉希尔官方网站 及尾灯仿真图
用74LS138做控制器，控制运行状态，74LS160是三进制计数器，接上译码器、数码管可以显示计数器状态。左、右转时，左、右尾灯循环点亮尾灯，用三进制计数器控制点亮顺序，临时刹车6个尾灯随CLK闪亮，外加非门、与门、或门，此时计数器状态不予理会。
原理说明：
表3.6A 开关、运行状态、尾灯状态对应关系表
表3.6B 转弯时计数器状态与尾灯关系
由上表可知，①当Y1=0且Q0Q1=00 ②当Y3=0且CLK=1时，D4会亮，所以把Y1接入非门，从Q0Q1接一个或非门，再把或非门、非门输出接入与A；把Y3接到非门，再把非门的输入与CLK接到与门B，与门A、B的输出接到或门，或门接到电阻，电阻接到D4即可。其他五个尾灯以此类推。
总的仿真图即3.6的图。
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