出租車計價器的設(shè)計(最終稿)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上長治學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱：數(shù)字邏輯課設(shè)計題目： 系 別： 專 業(yè)： 組 別： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 起止日期: 年 月 日 年 月 日 指導(dǎo)教師: 課程設(shè)計題目姓名學(xué)號班級系別專業(yè)組別組長組員指導(dǎo)教師課程設(shè)計目的課程設(shè)計環(huán)境課程設(shè)計任務(wù)和要求課程設(shè)計工作進(jìn)度計劃序號起止日期工 作 內(nèi) 容教研室審核意見：教研室主任簽字： 年 月 日教學(xué)院（系）審核意見：主任簽字： 年 月 日 專心-專注-專業(yè)長治學(xué)院課程設(shè)計報告課程名稱：數(shù)字邏輯設(shè)計題目： 出租車計價器的設(shè)計 系 別： 專 業(yè)： 計算機科學(xué)與技術(shù) 組 別： 第十組 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 起止日期: 2008年05

2、月25 日 2008年06月15日 指導(dǎo)教師: 教研室主任： 目 錄第一章 需求分析1.1課程設(shè)計任務(wù)及要求設(shè)計要求：1.3Km起計價，起始價5元，每公里1元；2.傳感器輸出脈沖為2個/m；3.每0.5Km改變一次顯示，且提前顯示（現(xiàn)實里程數(shù)和錢數(shù)）；4.畫出電路原理圖。設(shè)計要求：1.先進(jìn)行方案論證，畫出功能圖；2.分析要用到的電路模塊；3.使用EWB軟件仿真。1.2設(shè)計思想及開發(fā)環(huán)境設(shè)計思想：首先，作為計價器電路必須具備里程數(shù)顯示計價顯示自動更新功能，初步計劃用千進(jìn)制計數(shù)器配合四位顯示器實現(xiàn)；其次，電路中的計價顯示應(yīng)具備判斷功能，計劃用四位比較器實現(xiàn)；最后，計價器外部機械傳感脈沖用cp電源模

3、擬。（本設(shè)計題目旨在通過親自動手實踐加深對數(shù)字邏輯課程中涉及的硬件系統(tǒng)的工作原理的理解，并掌握初步應(yīng)用它們基本功能的技能。故本課題的設(shè)計應(yīng)做到所有功能的實現(xiàn)都必須用邏輯門電路、邏輯芯片等非可編程邏輯器件來實現(xiàn)。）開發(fā)環(huán)境：虛擬電子實驗室EWB9.0漢化版。第二章 概要設(shè)計2.1 本設(shè)計的功能構(gòu)成 圖2-1 系統(tǒng)總概如圖2-1所示，本系統(tǒng)主要由脈沖產(chǎn)生器、脈沖計數(shù)器、里程數(shù)與計價產(chǎn)生器、邏輯比較器和顯示終端五部分構(gòu)成。對應(yīng)1.2設(shè)計功能：模擬外部脈沖功能由脈沖模塊實現(xiàn)，里程數(shù)和計價先是自動更新功能由里程顯示模塊和計價顯示模塊實現(xiàn)，邏輯比較功能由嵌于計價顯示模塊中的邏輯比較器實現(xiàn)。2.2 設(shè)計原理

4、工作原理：總計數(shù)器根據(jù)外部傳感器產(chǎn)生的脈沖信號向里程計數(shù)器和計價計數(shù)器發(fā)送脈沖信號。然后里程計數(shù)器根據(jù)總信號通過顯示驅(qū)動更新里程顯示；計價計數(shù)器根據(jù)總信號經(jīng)邏輯比較器更新計價顯示。其中，外部機械傳感器由cp源模擬，所有計數(shù)器用74ls290芯片組合，顯示驅(qū)動用7447N芯片，顯示器用SEVEN_SEG_COM_A顯示器。 五個模塊中：脈沖產(chǎn)生模塊由CP電源構(gòu)成，先是模塊用7447N驅(qū)動芯片和SEVEN_SEG_COM_A顯示器構(gòu)成，計數(shù)模塊中千進(jìn)制計數(shù)器由4塊74LS290D組成。需重點設(shè)計為計數(shù)和邏輯比較模塊。第三章 詳細(xì)設(shè)計3.1 設(shè)計方案方案一：采用數(shù)字電路控制。其原理方框圖如圖 3-1

5、所示。采用傳感器件，輸出脈沖信號，經(jīng)過放大整形作為移位寄存器的脈沖，實現(xiàn)計價。 圖3-1數(shù)字控制系統(tǒng)概圖方案二：采用單片機控制。利用單片機豐富的 IO端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)基本的里程計價功能和價格調(diào)節(jié)、時鐘顯示功能。其原理如圖 3-2所示。圖3-2單片機系統(tǒng)概圖方案一電路過于簡單，性能不夠穩(wěn)定，而且不能調(diào)節(jié)單價，也不能根據(jù)天氣調(diào)節(jié)計費標(biāo)準(zhǔn)，電路不夠?qū)嵱?，且對設(shè)計員對硬件功能英用技能有較高的要求；方案二系統(tǒng)可操作性和實用性強。但考慮到該課題的目的旨在通過親自動手實踐加深對數(shù)字邏輯課程中涉及的硬件系統(tǒng)的工作原理的理解，并掌握初步應(yīng)用它們基本功能的技能。故采用方案一。3.2 模塊設(shè)計1.計數(shù)器

6、模塊：系統(tǒng)需三塊千進(jìn)制計數(shù)器，均由四塊74ls290芯片組合而成如圖3-3所示。圖3-3千進(jìn)制計數(shù)器電路2.顯示驅(qū)動模塊：四位顯示器（小數(shù)點后保留一位）由7447N芯片和SEVEN_SEG_COM_A顯示原件組成，如圖3-4所示。圖3-4四位邏輯輸出模塊電路3.3 系統(tǒng)綜合設(shè)計系統(tǒng)綜合電路如圖3-5所示。圖3-5系統(tǒng)總電路工作原理：總開關(guān)閉合后，千進(jìn)制計數(shù)器一首先接受cp脈沖，然后分別向計數(shù)器二和計數(shù)器三發(fā)送脈沖。顯示驅(qū)動一和顯示驅(qū)動二分別根據(jù)對應(yīng)計數(shù)器更新顯示。說明：計數(shù)顯示經(jīng)計價預(yù)置信號從5元開始顯示，里程顯示從零開始顯示。第四章 調(diào)試和仿真4.1 仿真軟件簡介隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)

7、展，電子產(chǎn)品已與計算機緊密相連，電子產(chǎn)品的智能化日益完善，電路的集成度越來越高，而產(chǎn)品的更新周期卻越來越短。電子設(shè)計自動化（EDA）技術(shù)，使得電子線路的設(shè)計人員能在計算機上完成電路的功能設(shè)計、邏輯設(shè)計、性能分析、時序測試直至印刷電路板的自動設(shè)計。EDA是在計算機輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計算機設(shè)計軟件系統(tǒng)。與早期的CAD軟件相比，EDA軟件的自動化程度更高、功能更完善、運行速度更快，而且操作界面友善，有良好的數(shù)據(jù)開放性和互換性。電子工作平臺Electronics Workbench (EWB)(現(xiàn)稱為MultiSim) 軟件是加拿大Interactive Image Techno

8、logies公司于八十年代末、九十年代初推出的電子電路仿真的虛擬電子工作臺軟件，“虛擬電子工作平臺”（Electronics Workbench），簡稱EWB，是加拿大“Interactive Image Technologies”公司設(shè)計推出的電子電路仿真分析、設(shè)計軟件。與其它電路仿真軟件相比較，EWB具有界面直觀、操作方便、采用圖形方式創(chuàng)建電路等優(yōu)點，構(gòu)造電路、調(diào)用元器件和測試儀器等都可以直接從窗口圖形中調(diào)出，可以對電子元器件進(jìn)行一定程度的非線性仿真，不僅測試儀器的圖形與實物相似，而且測試結(jié)果與實際調(diào)試基本相似。使用虛擬測試儀器對電路進(jìn)行仿真實驗如同置身于實驗室使用真實儀器測試電路，既解決

9、了購買大量元器件和高檔儀器的難處，又避免了儀器損壞等不利因素。同時在該軟件下調(diào)試所得結(jié)果電路可以和tango、protel和orcad等印制電路設(shè)計軟件共享，生成印制電路，自動排出印制電路版，從而大大加快了產(chǎn)品開發(fā)速度，提高工作效率。而且該軟件直觀的電路圖和仿真分析結(jié)果的顯示形式非常適合于電子類課程課堂和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，是一種非常好的電子技術(shù)實訓(xùn)工具?？梢詮浹a實驗儀器、元件少的不足及避免儀器、元器件的損壞，可以幫助學(xué)生更好地掌握課堂教學(xué)內(nèi)容，加深對概念、原理的理解，通過電路仿真，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析、開發(fā)設(shè)計和創(chuàng)新能力。它具有這樣一些特點：（1）采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路：在計算機屏幕上模仿

10、真實實驗室的工作臺，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕上選??；（2）軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實物相似，可以實時顯示測量結(jié)果；（3）EWB軟件帶有豐富的電路元件庫，提供多種電路分析方法；（4）作為設(shè)計工具，它可以同其它流行的電路分析、設(shè)計和制板軟件交換數(shù)據(jù)；（5）EWB還是一個優(yōu)秀的電子技術(shù)訓(xùn)練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實驗室中更靈活的方式進(jìn)行電路實驗，仿真電路的實際運行情況，熟悉常用電子儀器測量方法。EWB的使用方法： 4-1EWB9.0主窗口創(chuàng)建一個仿真實驗電路，必須掌握一些基本的操作方法。為了敘述方便，對鼠標(biāo)器和鍵盤的有關(guān)操作術(shù)語規(guī)定如下： 單

11、擊：按鼠標(biāo)左鍵一下，然后馬上放開；雙擊：快速、連續(xù)按鼠標(biāo)左鍵兩下；拖曳：把鼠標(biāo)指針放在某一對象上，按鼠標(biāo)左鍵不放，移動鼠標(biāo)指針到一個新的位置，然后再釋放鼠標(biāo)左鍵。1、創(chuàng)建空白文檔及元器件的選用。4-2新建文件操作示意圖如圖4-2所示，首先打開EWB軟件然后在文件菜單里面點新建或者直接點新建按鈕，創(chuàng)建一個空白的電路圖，然后根據(jù)電路需要，先在元器件庫欄中打開該元器件庫的下拉菜單，然后從元器件庫中將選中的元器件拖曳到電路工作區(qū)。2、元器件的選中4-3元器件選擇操作示意圖選擇單個元器件的方法：單擊要選中的元器件，被選中的元器件以紅色顯示，便于識別。選擇多個元器件的方法：Ctrl+單擊需要的所有元器件，

12、被選中的所有元器件都以紅色顯示。如果要同時選中一組相鄰的元器件，可以在電路工作區(qū)的適當(dāng)位置拖曳畫出一個矩形區(qū)域，包圍在該矩形區(qū)內(nèi)的一組元器件即被同時選中。 取消選中元器件的方法：取消所有被選中元器件的選中狀態(tài)，只需單擊工作區(qū)的空白部分。要取消某一元器件的選中狀態(tài)，只需使用Ctrl+單擊該元器件。3、元器件的移動移動元器件至特定的位置，只要拖動該元器件即可。如移動的元器件為多個，則必須先用前面的方法選中這些元器件，然后用鼠標(biāo)的左鍵拖曳其中的任意一個元器件，則所有選中的元器件就會一起移動到指定的位置。需注意的是與其連接的導(dǎo)線也會重新排列。如果只是想微移動某個（或某些）元器件的位置，也可以先選中它（

13、們），然后再使用鍵盤上的箭頭鍵作微小的移動。4.2 仿真結(jié)果系統(tǒng)電路仿真運行結(jié)果如圖4-4所示。（加幾句對結(jié)果的說明和分析，這個結(jié)果是否符合設(shè)計要求。）4-4電路仿真結(jié)果第五章 總結(jié)與體會5.1 本文的主要工作主要對本課題開發(fā)過程進(jìn)行歸納和總結(jié)，本課題在設(shè)計過程中所遇到的技術(shù)難點及解決方法。這是我的內(nèi)容說明，怎么還在這。本段再修改，把你做了什么寫一下。本課題通過讓設(shè)計員較系統(tǒng)的親自設(shè)計一個比較現(xiàn)實的功能電路對數(shù)字邏輯課程中涉及的硬件系統(tǒng)的工作原理有了較深的理解，并掌握初步應(yīng)用它們基本功能的技能。5.2 存在問題（1）該設(shè)計電路幾家（計價）顯示仍為連續(xù)顯示；（2）該設(shè)計電路仍未實現(xiàn)前三公里為五元

14、顯示的功能。5.3 心得體會通過本次設(shè)計，我系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了EWB軟件。系統(tǒng)的掌握了我們所學(xué)的知識，并且得以應(yīng)用。在設(shè)計過程認(rèn)真學(xué)習(xí)了相關(guān)的知識，極大地拓寬了我的知識面,我感到收獲不小。從開始熟悉這些知識到對整體設(shè)計的了解，再從概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計到開始使用軟件，以及最后的調(diào)試，整個過程感覺很充實。雖然遇到了不少困難，但當(dāng)我通過自己查資料，向指導(dǎo)老師請教以及與同學(xué)互討論，而設(shè)計出解決方案并成功實現(xiàn)時，那種成就感和滿足感足以忘卻所有的辛苦。但是由于畢業(yè)設(shè)計時間較短和自己知識的不足，所以該設(shè)計還有許多不盡如人意的地方，可能在實際應(yīng)用中有些功能不到位。經(jīng)過這段時間的畢業(yè)設(shè)計實習(xí)，確實學(xué)到了不少的東西，同時

15、也深感自己知識的欠缺。雖然即將畢業(yè)，但在以后的學(xué)習(xí)工作中，一定要繼續(xù)堅持不段地學(xué)習(xí)新興的專業(yè)知識及相關(guān)的非專業(yè)知識，只有這樣才能緊跟時代的潮流。由于我的知識淺薄，經(jīng)驗不足及閱歷頗淺，因此，該設(shè)計還存有一些不足，比如功能過少，計價有限等問題，我會在工作的使用過程中，根據(jù)工作的具體要求不斷的修改，完善，爭取使該系統(tǒng)慢慢趨向完美。致 謝本課題在選題及設(shè)計過程中得到王永崗老師的悉心指導(dǎo)。王老師曾多次為我們指點迷津，幫助我們開拓設(shè)計思路，精心點撥、熱忱鼓勵。出租車計價器系統(tǒng)的設(shè)計能全部完成，并按預(yù)期的效果進(jìn)行計時、計費、計程。這都是在王老師的指導(dǎo)下進(jìn)行的，再次衷心的感謝王老師。在此，我還要感謝在一起設(shè)計

16、討論的同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個又一個的困難和疑惑，直至本設(shè)計的順利完成。 感謝你們給予我的幫助。在本系統(tǒng)的設(shè)計過程和論文編寫過程中，還有很多老師、同學(xué)和朋友都給予了我許多無私的幫助，尤其是我的指導(dǎo)老師王老師給我提出了很多寶貴的修改意見，在這里，我向這些無私幫助我的人表示衷心的感謝！參考文獻(xiàn)1 周常森，電子電路計算機仿真技術(shù)，山東科技出版社，20002 周正新，電子設(shè)計自動話實踐與訓(xùn)練，中國民航出版社，19883 吳培明，電子技術(shù)虛擬實驗，機械工業(yè)出版社，19994 鐘問耀，EWB電路設(shè)計入門與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，20005 康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社，19986 劉潤華，現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計，石油大學(xué)出版社，19987 邱關(guān)源，電路，高等教育出版社，19978 陸 坤，電子設(shè)計技術(shù)