出租车计价里程表Word格式.docx
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2.2.374LS283加法器组成预置数计数器……………………………………4
2.2.474LS85比较器的组成和内部结构……………………………………4
2.3电路设计………………………………………………………………………5
2.3.1路程的计数及显示………………………………………………………6
2.3.2路程与预设值的比较……………………………………………………6
2.3.3加法器的预置……………………………………………………………7
2.3.4电路整体的整合…………………………………………………………8
2.4电路仿真测试…………………………………………………………………8
2.4.1路程计数及显示…………………………………………………………8
2.4.2系统整体电路运行及车费的显示………………………………………9
2.4.3仿真结论………………………………………………………………10
三.心得体会………………………………………………………………………11
3.1心得与体会…………………………………………………………………11
四.元器件清单……………………………………………………………………12
五.参考文献………………………………………………………………………12
一、设计任务和要求
1.1设计目的
(1)掌握出租汽车里程计价表的设计、组装与调试方法
(2)进一步加深对计数器、寄存器、译码级显示电路的理解
1.2设计要求
(1)根据任务,设计整机逻辑电路,画出详细框图和总原理图。
(2)选用中小规模集成器件,实现所选定的电路。
提出器材清单。
(3)在逻辑箱上插接电路,并进行单元电路调试和整机调试。
(4)检查设计结果
二、系统设计
2.1系统工作原理
本设计方案系统的总体工作原理如图1所示。
按行驶里程收费,起步费为6.0元,并在车行3公里后再按2.0元/公里,最高计费为99.9元,车停止不计费,将路程及车费显示出来。
路程的计算来自于车轮给予的脉冲,车启动后计费器开始工作。
本设计方案为设定每米车轮给路程计数器一个脉冲,并通过显示器把路程显示出来,同时把路程与预置的3公里进行比较,当路程小于等于3公里时,车费显示为6元。
当路程大于3公里且接收到50米脉冲时,计费器加一毛钱。
当加够一块钱时,计数器进位,与预置为6元的加法器相加。
当加法器够十元,进位,使十元的计数器工作,计数。
本设计方案,显示的最高车费为99.9元。
图1、工作原理图
本设计方案的系统主要电路图如图10所示。
两个脉冲发生器均为由车轮传来的并经过计数器计数的脉冲。
且此图只显示车费。
2.2器件选择
2.2.174LS160计数器的功能
图2、74LS160芯片图
74LS160是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器,共有54/74160和54/74LS160两种线路结构型式。
74LS160异步清零端/MR1为低电平时,不管时钟端CP信号状态如何,都可以完成清零功能。
74LS160的预置是同步的。
当置入控制器/PE为低电平时,在CP上升沿作用下,输出端Q0-Q3与数据输入端P0-P3一致。
对于54/74160,当CP由低至高跳变或跳变前,如果计数器控制端CEP、CET为高电平,则/PE应避免由低至高电平的跳变,而54/74LS160无此种限制。
74LS160的计数是同步的,靠CP同时加在四个触发器上而实现的。
当CEP、CET均为高电平时,在CP上升沿作用下Q0-Q3同时变化,从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
对于54/74LS160的CEP、CET跳变与CP无关。
74LS160有超前进位功能。
当计数溢出时,进位输出端(TC)输出一个高电平脉冲,其宽度为Q0的高电平部分。
在不外加门电路的情况下,可级联成N位同步计数器。
对于54/74LS160,在CP出现前,即使CEP、CET、/MR发生变化,电路的功能也不受影响。
选择74LS160主要用于接受脉冲,计算路程,及用其进位输出使控制车费的计数器工作进行计费。
2.2.274LS283加法器组成预置数计数器
图3、74LS283芯片图
图4、74LS283结构图
74LS283加法器是4为超前进位加法器,能够实现两个数值信号的相加。
在本设计中,先使加法器A端设为6,B端为计数器所输出的数值信号。
而在本设计方案中,用上一级传来的进位,用计数器输出,与6相加,这样就可以使输出数是从6到9,后又可从0到9循环。
2.2.474LS85比较器的组成和内部结构
74LS85比较器的内部结构主要如图5所示,其功能表如图6所示。
图5、74LS85结构图
图6、74LS85功能表
74LS85比较器是一个4位数值比较器,它是由高位开始比较,逐位进行。
若最高位已比较出大小,则以后各位大小都对比较结果没有影响;
如果最高位相等,则比较次高位;
同理,次高位已比较出大小,则以后各位大小对结果没有影响。
如果4位比较都相等,则再看级联信号输入。
级联输入信号是由低位比较器的输出而来。
2.3电路设计
按照设计原理图来一步步分模块进行设计,然后综合。
2.3.1路程的计数及显示
设函数发生器为车轮每米所传来的信号,则即可用74LS160对其进行计数。
下图图7仅为百米的计数器。
图7、00—99的计数器电路图
路程的计数与显示即可从这个方法得出,有时路程远了,其实也就不用计数器了,一般都是两人直接商量车费价格了,所以说,路程显示不一定要很大,10公里就差不多了。
2.3.2路程与预设值的比较
电路如图8所示,设函数发生器1为车轮直接传来的脉冲信号,函数发生器2为通过计数器计数完的总路程脉冲信号。
预设比较器一端为3,与传来的信号相比较,当小于或等于3公里时,比较器输出为0,即此段时间车费显示为6元。
当传来脉冲信号大于3公里且上面的计数器计数到50米后,通过与门输出高电平,使下一个计数器开始计数,
图8、比较器的应用
2.3.3加法器的预置
使加法器A1—A4端预置为6,B1—B4端为计数器所输出的数值信号。
而在本设计方案中,用上一级传来的进位,用计数器接受并输出到加法器,使其与6相加,这样就可以使输出数不会突变,而是在6的基础上循环。
图9、加法器的预置
2.3.4电路整体的整合
经过前面的设计后,可以说各部分的功能也已基本实现,接着的应把各部分的电路整合起来,整合后的系统电路图如图10所示。
图10、系统主要电路图
2.4电路仿真测试
2.4.1路程计数及显示
图11、路程计数仿真图
2.4.2系统整体电路运行及车费的显示
图12、综合电路
图13、整体仿真图
2.4.3仿真结论
经过路程计数的显示与车费计费的显示表明,该设计基本符合设计要求,实现了计费器的计程功能与计费功能。
三、心得体会
3.1心得与体会
通过这一个星期的课程设计,使我受益颇多。
既巩固了课堂上所学的理论知识,又使我熟练掌握了几种电路芯片的使用以及multisim这个软件的使用。
在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法,学会了科学的分析实际问题,通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径独立解决问题,同时,也培养了我认真严谨的态度。
在这次设计过程中,体会了学以致用、感受了自己劳动成果的喜悦心情,从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节,从而加以弥补。
这次课程设计恰好是将课本知识的巩固与综合运用结合起来,再加上实际动手能力的培养三者结合起来,让我们做到真正的学以致用。
四、元器件清单
序号
器件
型号
数量
1
计数器
74LS160
5
2
加法器
74LS283
3
比较器
74LS85
4
与非门
74LS00
与门
74LS08
6
七段数码显示器
DCD-HEX
7
函数发生器
XFG2
五、参考文献
【1】阎石《数字电子技术基础》;
高等教育出版社(第五版)
【2】郑步生、吴渭《Mumsinl8电路设计及仿真入门与应用》;
电子工业出版社
【3】罗桂蛾《数字电子技术实用教程》;
中南大学出版社
东华理工大学信息工程学院
课程设计评分表
学生姓名:
班级:
学号:
项目内容
满分
实评
选
题
能结合所学课程知识、有一定的能力训练。
符合选题要求
(5人一题)
10
工作量适中,难易度合理
能
力
水
平
能熟练应用所学知识,有一定查阅文献及运用文献资料能力
理论依据充分,数据准确,公式推导正确
能应用计算机软件进行编程、资料搜集录入、加工、排版、制图等
能体现创造性思维,或有独特见解
成
果
质
量
总体设计正确、合理,各项技术指标符合要求。
说明书综述简练完整,概念清楚、立论正确、技术用语准确、结论严谨合理;
分析处理科学、条理分明、语言流畅、结构严谨、版面清晰
设计说明书栏目齐全、合理,符号统一、编号齐全。
格式、绘图、表格、插图等规范准确,符合国家标准
有一定篇幅,字符数不少于5000
总分
100
指导教师评语:
指导教师签名:
年月日
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