1、EDA 工具 基于 Multisim 的汽车尾灯控制设计关键字：Multisim 汽车尾灯 主从 JK 触发器 本文设计一种基于 Multisim 的汽车尾灯控制设计，要求实现汽车左转弯、右转弯、停止等条件下尾灯的点亮与熄灭情况。Multisim 具有电脑模拟各种电路功能，其运用各种仿真器件可达到现实器件同样的功能效果。设计要求假设汽车尾部左右两侧各有三个指示灯（用发光二极管模拟）1、汽车正常运行时指示灯全灭；2、左转弯时左侧 3 个指示灯按左循环顺序点亮；3、右转弯时右侧 3 个指示灯按右循环顺序点亮；4、临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。设计内容包括运用主从 JK 触发器构成一个 3 进制计
2、数器，为汽车尾灯按左（右）循环闪烁控制电路的设计提供脉冲；并使用 74LS138D3 线-8 线译码器来控制指示灯的亮灭情况。设计一个开关控制电路，来控制尾灯的闪烁，并决定 74LS138D 译码器的工作情况。总电路图1.汽车尾灯控制电路图 1 汽车尾灯控制框图图一为汽车尾灯控制电路方框图，其中比较复杂的是三进制计数电路和译码电路。开关控制电路由 2 个开关控制，通过控制对译码电路提供的信号来控制驱动电路；三进制计数器电路由 2 个主从 JK 触发器构成，通过主从 JK 触发器的特性构成时序逻辑电路来实现三进制计数；译码电路采用 74LS138D 译码器，使用 3 线 8 线译码器可以控制 8
3、 个端口的输出，而本实验只需要使用 6 个端口，其余两个端口闲置。通过三进制计数器和开关控制电路来控制译码器 6 个端口的逻辑状态；驱动电路采用常用的 LED 管，采用共阳极形式，LED 管的正极接+5V 电压，负极通过驱动电路来控制 LED 的亮灭情况。2.电路结构与原理图（1）开关控制电路（如图 2）图 2 开关控制电路开关两端一端接高电平，一端接地（低电平） 。74LS86D 与 74LS138 的输入控制端连接，当开关同时闭合或断开的时候，输入相同，74LS86输出为“0”，则 74LS138 不译码。若两开关同时断开，则 74LS04D 的输出为“1”；而 74LS10D 接有 CP
4、 脉冲，所以此时 74LS00D 的输出完全决定于 CP 脉冲；当两开关同时闭合，74LS00D 输出为“1”； B 开关打开；B 开关闭合，A 开关打开时的分析也按照上面的方法来分析实现。（2）三进制计数器电路（如图 3）图 3 三进制计数器电路三进制计数电路由 2 个主从 JK 触发器构成。第一个主从 JK 触发器的输出 Q1 端直接接入 74LS138 译码器的输入端，第二个主从 JK 触发器的输出 Q2 端输入也直接接入 74LS138 的输入端，同时，第二个主从 JK 触发器的另一端输出直接作为第一个主从 JK 触发器的 J 端输入，注意，Q2 应比 Q1 的权高。并且，两个主从 J
5、K 触发器的 K 端输入都是接的高电平，这样就能使变化后的脉冲的周期为 3，从而实现了三进制计数。（3）译码电路（如图 4）图 4 译码电路74LS138 译码器是一种经常使用的 3 线 8 线译码器，如图所示，4 、5 端接地，6 端接控制电路提供的控制信号，1、2、3 分别第一个和第二个主从 JK 触发器的输出信号 Q1、Q2 、和控制电路的控制信号。由于只要求有 6 个指示灯，所以在 74LS138 的输出端只接了 6 个端口（左转弯：Y0 Y1 Y2；右转弯 ：Y4 Y5 Y6）用以控制信号灯。并且，按照以下真值表来实现。（4）驱动电路：如图 5图 5 驱动电路使用发光二极管来显示运行
6、结果。发光二极管正端接 5V 电源，当非门的右边输入的是高电平，则经过非门以后变成低电平，则发光二极管亮；当非门的右边输入的为低电平，则经过非门以后变成高电平，则发光二极管熄灭。关键字：Multisim 汽车尾灯 主从 JK 触发器 3.计算、仿真的过程和结果在各个情况下电路运行结果：1 当 A 开关闭合，B 开关打开（即逻辑 10）时的运行结果如图：图 6 A 开关闭合，B 开关打开运行结果图2 当 A 开关打开，B 开关闭合（即逻辑 01）时的运行结果如图：图 7 A 开关打开，B 开关闭合运行结果图3 A、B 开关同时闭合（即逻辑 11）时的运行结果如图：图 8 A、B 开关同时闭合运行
7、结果图4 A、B 开关同时打开（即逻辑 00）时运行结果如下：图 9 A、B 开关同时打开运行结果图4.元器件清单5.设计和使用说明这次设计是基于计算机 Multisim 仿真软件进行仿真的，通过开关 A、B 实现状态的转换，A、B 同时闭合相当于汽车刹车，六个指示灯都同时闪烁；A、B 同时断开相当于汽车正常运行，所有指示灯都熄灭；A 闭合、B 断开相当于汽车左转弯，左边三个指示灯按左循环闪烁；A 断开、B闭合相当于汽车右转弯，右边三个指示灯按右循环闪烁。 “XFGI”频率取 60HZ 比较合适。所 以该设计基本具备了常用汽车尾灯控制的基本功能，实现了转弯，刹车指示的功能，具有一定的使用价值。 设计总结在本设计当中，比较困难的板块就是设计三进制计数器电路，还有控制电路以及它与译码器之间的连接问题是比较繁琐的，我认为在开关 A端与译码器端口 C 连接，并且输出舍去 Y3 是很巧妙的。还有在译码器与驱动电路的连接中有一个小小的细节，就是按要求左边的指示灯应按左循环的方式闪烁，即是由 D2 到 D0 依次闪烁，于是译码器输出端口 Y0、Y1 、Y2 应依次接指示灯 D2、D1、D0。
