基于Multisim的出租車計(jì)費(fèi)器仿真研究報(bào)告

1、電子設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)通信工程班級(jí):姓名:學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：成績:語:學(xué)習(xí).資料.電子設(shè)計(jì)與制作實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)目的此次電子設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)主要為大學(xué)四年的專業(yè)課起承接作用，完成此次設(shè)計(jì)有三局部目的。首先對(duì)大學(xué)兩年來所學(xué)的有關(guān)電子設(shè)計(jì)方面專業(yè)課進(jìn)展穩(wěn)固，將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中來，理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)一步加深對(duì)已學(xué)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。其次，通過此次電子設(shè)計(jì)，熟悉并掌握電子設(shè)計(jì)電路的一般設(shè)計(jì)方法，熟悉電子元器件的表示、參數(shù)及封裝樣式。在設(shè)計(jì)出租車?yán)锍逃?jì)價(jià)表電路過程中，進(jìn)一步系統(tǒng)地掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)及元件作用，學(xué)習(xí)利用相關(guān)軟件進(jìn)展電子線路的調(diào)試，掌握電子電路的仿真及應(yīng)用仿真軟件。最后，通過此次實(shí)習(xí)，加強(qiáng)

2、對(duì)本專業(yè)的了解，通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)同學(xué)們的動(dòng)手能力，從而為以后學(xué)習(xí)更加高深的專業(yè)知識(shí)打好根底。實(shí)習(xí)時(shí)間實(shí)習(xí)容及過程設(shè)計(jì)題目出租汽車?yán)锍逃?jì)價(jià)表設(shè)計(jì)與仿真設(shè)計(jì)目的掌握出租汽車?yán)锍逃?jì)價(jià)表的設(shè)計(jì)與仿真；熟悉同步十進(jìn)制系數(shù)乘法計(jì)數(shù)器芯片的工作原理和使用方法；掌握計(jì)數(shù)器、存放器和譯碼器及顯示電路的原理和使用方法。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出租汽車?yán)锍逃?jì)價(jià)表電路；選用中小規(guī)模集成器件；具有在線仿真及顯示電路。出租車計(jì)費(fèi)器原理框圖出租車計(jì)價(jià)器根據(jù)乘客乘坐時(shí)汽車行駛路程的多少計(jì)價(jià)，并在行駛過程中同步顯示車費(fèi)。從起步價(jià)3元開場，汽車?yán)锍涛礉M1.5公里時(shí)，均按起步價(jià)計(jì)算。超過1.5公里，那么在起步價(jià)根底上按每0.1公里加0.2元計(jì)算

3、。路程和計(jì)費(fèi)可通過十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。要設(shè)計(jì)一個(gè)精度為0.1公里，計(jì)費(fèi)圍為99.9元的計(jì)費(fèi)器，那么需有6個(gè)數(shù)碼管，前三個(gè)用來顯示路程，后三個(gè)用來顯示計(jì)價(jià)。起價(jià)X.X元可以通過計(jì)數(shù)器的置數(shù)端進(jìn)展數(shù)據(jù)預(yù)置。這里行車?yán)锍逃妹}沖信號(hào)代替，每來一個(gè)脈沖代表0.1公里路程。出租車計(jì)費(fèi)器主要由路程計(jì)數(shù)電路、比較器電路、計(jì)費(fèi)電路、顯示電路和時(shí)鐘脈沖信號(hào)源等組成，其原理框圖如圖：時(shí)鐘CP異再清除入同步置教而EPET工作狀態(tài)X0XXXt10XXX110X1X0t1111路程顯小電路預(yù)歸L5km路程電路*費(fèi)顯小電路圖一出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)原理框圖(五)出租汽車?yán)锍逃?jì)價(jià)表核心器件介紹1、74LS16074LS16霞中規(guī)

4、模集成同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，具有異步清零和同步預(yù)置數(shù)的功能使用74LS160!過置零法或置數(shù)法可以實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器異步清零：當(dāng)RD=1時(shí)，Q0=Q1=Q2=Q3=0;同步預(yù)置：當(dāng)LD=1時(shí)，在時(shí)鐘脈沖CP上升沿作用下，Q0=D0,Q1=D1,Q2=D2,Q3=D3。鎖存：當(dāng)使能端EPET=0時(shí)，計(jì)數(shù)器制止計(jì)數(shù)，為鎖存狀態(tài)。計(jì)數(shù)：當(dāng)使能端EP=ET=1時(shí)，為計(jì)數(shù)狀態(tài)。74LS16哂輯功能圖-CLRvcc16CLKRCO.15.AQA4QB13士CQC_1_6DGD-L7ENPENT】Q04ndLOAD74LS163I腳圖2、7485數(shù)字比較器AGTBAEQBALTBOAGTfi-OAJEQB

5、-QALTB7485N圖三:1I圖四數(shù)字比較器引腳圖數(shù)字比較器：對(duì)兩個(gè)位數(shù)一樣的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)展比較，并判定其大小關(guān)系的邏輯電路。3、撥碼開關(guān)用來操作控制的地址開關(guān)，采用的是0/1的二進(jìn)制編碼原理。每一個(gè)鍵對(duì)應(yīng)的反面上下各有兩個(gè)引腳，撥至ON一側(cè)，這下面兩個(gè)引腳接通；反正那么斷開。這四個(gè)鍵是獨(dú)立的，相互沒有關(guān)聯(lián)。此類元件多用于二進(jìn)制編碼。可以設(shè)接通為1;斷開為0,那么有：000。0001、001R、11101111一共是16種編碼。圖五撥碼開關(guān)（六）總原理圖圖六出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)總原理圖（七）單元電路設(shè)計(jì)及原理分析1、初始值設(shè)定計(jì)費(fèi)器的所有消0功能通過開關(guān)S4完成初始值設(shè)定局部包括里程置數(shù)和起價(jià)置數(shù)

6、兩局部。里程置數(shù)由開關(guān)S5和S6完成;U14U15U16VCC.5VEGHEXRBEEN_GREENLOAD CLRCLKVCC710VCCGNDV100 HzV1574LS160N14152VCCCLKT5V345634567109 IA B C DLOAD CLRENPENTQA QB QC QD1413121191-i：U7V2 GNDVCC、400 Hz丁 5VU4RCOVCCCLKRCO710A B C DLOAD CLRENPENTQAQB QCQD14行初二115- ABCD 為 QQ QQ 叱 AB CD E E7485NA3B3A2B2A1B1A0B0AGTBAEQBALTB

7、12111094356 工OAGTIOAEQIOALTB1511314A3 OAGTBB3 OAEQBA2 OALTBB2A1B1A0B04 AGTB 3 AEQB 三 ALTB7485NI VCC5VCC5瓚=空怡U11740iiMiiS9IIA B C DENPENTQA QB QCQDRCOLOAD CLRCLK74LS160NU123456A B C DENPENTCLK91LOAD CLR74LS160NU13AB CD_GRESN_GREEf15RCOQAQBQCQD141312QAQB QC141312QDRC(CLKENP ENT-LOAD CLR774LS160N八 U17A

8、74LS136D nU10A74S04DVCCS10 | 5VGND鍵=空點(diǎn)起價(jià)置數(shù)局部由比較器U9和反相器U10A產(chǎn)生置數(shù)信號(hào)，由開關(guān)S10和U1174LS160N進(jìn)位輸出接入異或門U17A產(chǎn)生置數(shù)脈沖，從而使U1274LS160N獲得起價(jià)并通過數(shù)碼管顯示。汽車行駛路程計(jì)數(shù)主要由計(jì)數(shù)器74LS160N和數(shù)碼管組成。用74LS160N芯片U4U6的級(jí)聯(lián)進(jìn)展路程累加。為了簡化設(shè)計(jì)，這里汽車行駛路程用脈沖信號(hào)表示，每個(gè)脈沖表示0.1公里路，通過數(shù)碼管顯示出來并且數(shù)碼管最后一位表示小數(shù)。路程比較電路路程比較電路主要由三片7485NU7U9數(shù)值比較器和預(yù)置1.5km輸入端組成。當(dāng)行程小于1.5km時(shí)，

9、U9的5腳OAGTB輸出為0，從而使計(jì)數(shù)器U11、U13處于保持狀態(tài)；7腳OAGTB輸出為1，經(jīng)反相后變?yōu)?加到U12的9腳LOAD，從而使計(jì)費(fèi)器一直顯示起步價(jià)。當(dāng)行程大于1.5km時(shí)，U9的5腳OAGTB輸出為1，從而使計(jì)數(shù)器U11、U13處于可計(jì)數(shù)狀態(tài)；7腳OAGTB輸出為0，經(jīng)反相后變?yōu)?，這樣U12的9腳沒有置數(shù)信號(hào)也處于可計(jì)數(shù)狀態(tài)。計(jì)費(fèi)電路主要由三片74LS160NU11U13級(jí)聯(lián)與數(shù)碼管組成。當(dāng)路程小于1.5公里時(shí)顯示器起步價(jià)。當(dāng)里程大于1.5公里時(shí)，在起步價(jià)根底上，按每超過0.1公里路增加0.2元費(fèi)用計(jì)算。（八）仿真結(jié)果與分析1、行程小于1.5公里仿真結(jié)果當(dāng)行程小于等于1.5公里

10、時(shí)，U9的7腳輸出1,通過反相器U10A后變?yōu)?,這樣U12置數(shù)端9腳為有效的置數(shù)信號(hào)0,使U12處于置數(shù)狀態(tài)，在時(shí)鐘脈沖下降沿作用下，將并行數(shù)據(jù)輸入端的0011十進(jìn)制數(shù)3送到計(jì)數(shù)器輸出端，從而使數(shù)碼顯示器顯示3元。由于U11、U13的計(jì)數(shù)使能端ENP、ENT與U9輸出端5腳相連,00 HzGNDU4QA QBQC QDRCO1415U2 U3U1EDCGJGREENG_GREEN2VCCQQQ QABCDU14U15U16XDDNGHEEENIG GREEN159VCC74LS160NU51413121115VCCLOAD CLRCLK5V15ABC D QQQ Q，NPNT ABC D E

11、E74LS160NS87-to9LOAD CLRU12VCCX：21511314121110A3B3 A2B2A1B1 A0B0OAGTE OAEQE OALTBAGTB AEQBVCCALTB7485NLOAD CLR卜CLKA B C DENP ENTCLKQAQE1413QE1174LS160NU1314一12-1171091LOAD CLRCLK74LS160NU17A74LS136D其輸出為一直顯示VCCS10- 5V-G GND鍵=空后0,這樣ENP=ENT=0，使得U 11、U 13處于保持狀態(tài)，于是計(jì)費(fèi)顯示器3元。其仿真結(jié)果如圖：圖七行程小于1.5公里仿真結(jié)果圖當(dāng)行程大于1.5公里時(shí)，比較器7485N得到比較結(jié)果AB,U9的7端輸出為0,通過反相器使得 U12的9腳為1,置數(shù)無效,U12處于可計(jì)數(shù)狀態(tài)，其計(jì)數(shù)工作E_DNG_HEXEE)IIG_GREEN過程為：U11輸出1001前進(jìn)位/&出為0加在異或門輸入端，而開關(guān) S10加在異或門輸入端的邏輯值為1,這樣異或門輸出1;當(dāng)U11為1001時(shí)進(jìn)位輸出為1,由于異或門輸入均為1,因而輸出為0,這樣使得U12的時(shí)鐘脈沖端2腳正好得到一個(gè)下降沿而計(jì)數(shù)。另外，U9的5腳輸出1,此