Multisim 仿真「方向之星」控制器¶
大二上，数电仿真作业。
说明：「方向之星」是装在小汽车后窗上一组灯饰，由左右两排十余个小灯及中间一个大灯组成，起美观、提示作用。
要求：
- 根据汽车的运行状态，控制中间大灯 —— “减速” 灯亮灭以及左边排灯、右边排灯的依次闪亮（每边排灯闪亮时每边每次只亮一个灯）。
- 配套设计的一个声光提示系统，提示驾驶员在转弯结束后，及时关闭转向灯。
- 左、右排灯同时闪亮时，能始终保持对称状态以求美观。
拓展要求：以最简的电路实现功能。
仿真图¶
排灯及中间大灯¶
两边的排灯用两个有 10 个灯的 LED Bar。要实现题中流水灯效果，可以用一片 74LS190 十进制计数器 + 一片 74LS42 十进制译码器。
考虑到 74LS42 的输出是低电平有效，LED Bar 有 A 标记的一侧直接全连高电平，另一侧分别接到 74LS42 的 10 个输出端。
- 关灯：给计数器置数 1111，这时译码器的输出全是高电平。LED Bar 两侧都是高电平，所有灯都不亮。（74LS190 是异步置数，可以立刻关灯）
- 流水灯：允许计数器计数，这时译码器只有一个输出是低电平，且是每个输出端依次变化。LED Bar 中的灯依次亮。
中间大灯用了一个 Lamp，闪烁功能就偷个懒：从 74LS42 的 10 个输出里隔一个取一个，共 5 个输出，经过一个与门连到中间大灯一端。另一端连到高电平。中间大灯相当于以排灯一半的频率在闪烁。
关转向灯的提示¶
关转向灯的提示用了一个蜂鸣器 + 一个灯泡。转弯结束后，蜂鸣器会响一段时间，灯泡会亮一段时间。
用了一片 74LS194 移位寄存器。74LS194 是异步清零和同步置数，置数需要等待 CP。如果转弯时间小于时钟周期，会检测不到。所以采用清零来实现。
转弯时，无条件清零。转弯结束后，一直左移进 \(1\)。当输出中同时包含 \(0\) 和 \(1\) 时（\(Q_A Q_B Q_C Q_D\) 中有 \(1\)，但不全为 \(1\)），蜂鸣器和灯泡工作。即
\[ \overline{Q_A Q_B Q_C Q_D}(Q_A + Q_B + Q_C + Q_D) \]
这个设计可以自启动。
一些坑¶
- 给元件打中文标签时，如果改
RefDes那么电路就没法工作了。只能把中文写在下面的Label栏里。 - 蜂鸣器只能上面开口的那侧接低电平。反过来接就没法工作。
- LED Bar 只能有 A 标记的一侧连高电平。反过来接也没法工作。