机器人行走电路由驱动电路和直流电机的正反转电路两个单元构成。电路利用 555 构成的多谐振荡电路、同步计数器 74LS196、七段译码器 74LS248、双 JK 触发器等基本单元电路，通过级联组合构成机器人行走电路，可有效实现机器人的行走与后退，并通过调节阻值大小控制行走时间，行走时间由数码显示管显示；电路利用三极管的导通和截止控制机器人的行走方向。下面给出两种电路方案及其工作原理。

一、方案一

图 1　方案一电路

555 构成的多谐振荡电路产生方波信号，74LS196 构成十进制计数器，74LS248 控制七段共阴极数码管显示电路显示；计数器计数满后产生触发信号触发双 JK 触发器，双 JK 触发器在触发信号的作用下输出发生高低电平跳变，驱动直流电机两端压差发生正负跳变，直流电机正反转，实现机器人的前进和后退。电路中各个开关控制电机的转动方向和时间。

二、方案二

74LS123 构成的定时器产生矩形波信号，用 74HC161 和与非门 74HC03 构成十进制加计数器，74LS248 控制七段共阴极数码管显示电路显示；计数器计数满后产生触发信号触发双 JK 触发器，双 JK 触发器在触发信号的作用下输出发生高低电平跳变，通过直流电机驱动电路改变电机两端电压方向，进而改变电机转向。电路中的开关还可使电机制动、正反转。

图 2　方案二电路

三、机器人行走电路的工作原理

555 构成的多谐振荡电路产生方波信号，接到 74LS196 的时钟端触发 74LS196 加计数器计数，并通过 74LS248 驱动七段共阴极数码管显示计数。加计数器计数满十，通过 74HC20 与非门产生下降沿信号驱动双 JK 触发器，使 JK 触发器构成的 T′ 触发器输出取非，从而驱动三极管构成的开关电路；通过各个三极管的导通与截止实现直流电机两端压差的正负跳变，驱动直流电动机正反转，实现小车的前进与后退。其中，通过调节四个单刀五掷开关可以改变多谐振荡电路输出方波的周期，从而调节小车前进与后退的时间。

多谐振荡电路产生的方波信号接入 74LS196 的时钟端，驱动其进行加计数。图中 74LS196 接成十进制加计数器，计数满十时通过 74HC20 与非门接入清零端进行清零；由于计数到 10 时会立刻清零、不会在数码管上显示，所以此时信号很弱，不能作为触发信号驱动 JK 触发器，JK 触发器的触发信号取自计数到 9 时由 74HC20 输出的下降沿。数码显示电路由 74LS248 驱动的七段共阴极数码管实现。

该机器人行走电路基本符合经过固定周期后自动前进和后退、自动计时、使用 5 V 电压的干电池以及机器人行走时间可调等基本要求。此外还可以做以下改进：（1）电机的能耗制动，可用一电阻与电机并联实现；（2）电机速度的调节，可用滑动变阻器与电机串联，通过改变电阻来改变电机转速，不过只能进行定性调节，由于电机转速与多个物理量相关，此方法需要慎重使用；（3）可适当优化线路排布，方便扩展。