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數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告PAGE2PAGE5五邑大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目:出租車(chē)計(jì)價(jià)器院系信息學(xué)院專(zhuān)業(yè)電子信息工程學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師
報(bào)告題目:出租車(chē)計(jì)價(jià)器一、題目的要求和意義隨著社會(huì)的進(jìn)步以及人們生活水平的日益提高都促使交通工具的不斷變化,無(wú)論是在大城市或是中小城市越來(lái)越多的出租車(chē)公司不斷的出現(xiàn)。出租車(chē)的出現(xiàn)方便了人們的生活,對(duì)于現(xiàn)在快節(jié)奏生活方式的人們來(lái)說(shuō)出租車(chē)無(wú)疑是最好的交通工具。那么其收費(fèi)的方式自然而然就被給予關(guān)注,比如收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)以及行駛里程等。這時(shí)出租車(chē)計(jì)價(jià)器就在乘客和司機(jī)之間充當(dāng)一個(gè)重要的角色了。出租車(chē)計(jì)價(jià)器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則,它是出租車(chē)行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志,是租車(chē)中最重要的工具。它關(guān)系著交易雙方的利益。具有良好性能的計(jì)價(jià)器無(wú)論是對(duì)廣大出租車(chē)司機(jī)朋友還是乘客來(lái)說(shuō)都是很必要的。因此,汽車(chē)計(jì)價(jià)器的研究也是十分有一個(gè)應(yīng)用價(jià)值的?,F(xiàn)在我們就利用中小型集成電路和門(mén)電路來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)性能可靠、精準(zhǔn)度高的出租車(chē)計(jì)價(jià)器。目的:使我們鞏固和加深對(duì)數(shù)字邏輯電路的理論知識(shí),鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。通過(guò)對(duì)電路設(shè)計(jì)、調(diào)試、整理資料、分析結(jié)果等環(huán)節(jié),讓學(xué)生能將所學(xué)的知識(shí)和邏輯電路知識(shí)有機(jī)結(jié)合,初步掌握工程設(shè)計(jì)的技能。達(dá)到學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)際的出租車(chē)計(jì)價(jià)器應(yīng)用課題,熟悉各種芯片應(yīng)用以及其他硬件操作技術(shù),提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。使學(xué)生在基本知識(shí)、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)、水平諸方面得到全面提高,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí),為培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才打下重要基礎(chǔ)。要求:1、使用555定時(shí)器產(chǎn)生一個(gè)20ms的周期信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)。2、每1s的時(shí)間代表行駛1公里,每公里的收費(fèi)為2元。3、有開(kāi)始計(jì)價(jià)的按鍵和停止計(jì)價(jià)的按鍵。4、使用兩位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示所需收的費(fèi)用,單位為元。二、硬件電路設(shè)計(jì)NE555引腳引腳功能1:地GND2:觸發(fā)3:輸出4:復(fù)位5:控制電壓6:門(mén)限(閾值)7:放電8:電源Vcc信號(hào)發(fā)生電路:圖1(1)555產(chǎn)生20ms信號(hào)電路如圖1根據(jù)555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的特性可構(gòu)成如圖1的占空比可調(diào)的多諧振蕩電路。根據(jù)555定時(shí)器的周期計(jì)算公式:T=T1+T2=(R1+R2)Cln2T=20ms由上可確定個(gè)元器件的參數(shù)為:R1=9.1kR2=10kC1=1uf由測(cè)試得到實(shí)際的:T=20.7ms在誤差允許范圍內(nèi)滿(mǎn)足要求。由于電路中的電阻都為固定值,所以整個(gè)振蕩電路的占空比為固定值,但是作為輸入信號(hào)該占空比的信號(hào)滿(mǎn)足作為驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的要求,因此整個(gè)電路也滿(mǎn)足要求。五十進(jìn)制電路:圖274ls160引腳功能:74ls00引腳功能:TC進(jìn)位輸出端1A-4A,1B-4B輸入端CEP計(jì)數(shù)控制端1Y-4Y輸出Q0-Q3輸出端CET計(jì)數(shù)控制端CP時(shí)鐘輸入端(上升沿有效)/MR異步清除輸入端(低電平有效)/PE同步并行置入控制端(低電平有效)根據(jù)74ls160的特性得到如圖2的電路,圖2是由兩個(gè)74ls160和一個(gè)74ls00構(gòu)成的50進(jìn)制計(jì)數(shù)器,其中74ls00的3腳為1s時(shí)鐘信號(hào)輸出引腳。U2為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器并且U2的15腳的的輸出為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器U3的輸入計(jì)數(shù)信號(hào),U3采取異步清零法來(lái)實(shí)現(xiàn)五進(jìn)制計(jì)數(shù)功,清零信號(hào)由74ls00的3腳提供。根據(jù)實(shí)際測(cè)得數(shù)據(jù)可知74ls003腳輸出的信號(hào)的周期為:T=980ms誤差公式:相對(duì)誤差=|測(cè)量值-計(jì)算值|/計(jì)算值×100%根據(jù)誤差公式得到的數(shù)據(jù)與要求值的誤差為:2%,該誤差在允許范圍之內(nèi),并且產(chǎn)生的信號(hào)可以驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路,由此說(shuō)明該電路滿(mǎn)足要求。三、調(diào)試記錄第一次調(diào)試時(shí)間:2013—3—14調(diào)試遇到的問(wèn)題:發(fā)現(xiàn)無(wú)法從示波器中獲取五十進(jìn)制電路輸出的周期為1s的信號(hào)解決方法:首先分別檢測(cè)各個(gè)芯片的電源管腳,逐個(gè)排查每個(gè)芯片后沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后從555定時(shí)器輸出20ms的信號(hào)管腳開(kāi)始檢測(cè)各個(gè)信號(hào)輸出管腳,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)U2的輸出進(jìn)位信號(hào)正常,U3的輸出管腳QC和QA輸出的信號(hào)也沒(méi)有問(wèn)題,并且 QC的輸出的信號(hào)周期約為1s與理論值相符。經(jīng)過(guò)替換芯片發(fā)現(xiàn)不是芯片問(wèn)題,線路也沒(méi)有問(wèn)題,最后經(jīng)過(guò)老師指導(dǎo)得知1s進(jìn)位信號(hào)的跳變時(shí)間非常短導(dǎo)致示波器無(wú)法顯示,但是實(shí)際存在并且可以作為時(shí)鐘信號(hào)輸出,可以驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路,聯(lián)調(diào)結(jié)果證明該現(xiàn)象。由此可知該模塊滿(mǎn)足要求,基本成功。第二次調(diào)試時(shí)間:2013—3—20調(diào)試遇到的問(wèn)題:沒(méi)有遇到問(wèn)題,聯(lián)調(diào)成功在第二次調(diào)試成功后通過(guò)驗(yàn)收。四、課程設(shè)計(jì)體會(huì)經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì),加強(qiáng)了我們動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力。課程設(shè)計(jì)和平時(shí)作業(yè)題是有區(qū)別的,作業(yè)題是為了加深對(duì)課堂所講知識(shí)的理解,它內(nèi)容較窄、訓(xùn)練第一,且是經(jīng)過(guò)抽象加工后給出的理想化的條件,因而有唯一答案,而課程設(shè)計(jì)是實(shí)際的電路裝置,它涉及的知識(shí)面廣,需要綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),它一般沒(méi)有固定的答案、需要從實(shí)際出發(fā)、通過(guò)調(diào)查研究,查尋資料、計(jì)算等環(huán)節(jié),才能得到一個(gè)較理想電路,更重要的是,它不光是停留在理論設(shè)計(jì)和書(shū)面答案上,而要做出符合設(shè)計(jì)要求的實(shí)際電路。所以說(shuō),課程設(shè)計(jì)是一門(mén)知識(shí)的應(yīng)用、綜合、智力開(kāi)發(fā)創(chuàng)新、工程技能訓(xùn)練、理論性和實(shí)際性極強(qiáng)的課程。我在做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng),由于課本上的知識(shí)太多,平時(shí)學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能,而且考試內(nèi)容有限,所以在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,我了解了很多元件的功能,并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。查閱了很多有關(guān)的資料,平時(shí)看課本時(shí),有時(shí)問(wèn)題老是弄不懂,做完課程設(shè)計(jì),那些問(wèn)題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西,比如一些芯片的功能。這次設(shè)計(jì)不僅是對(duì)我們所學(xué)課本知識(shí)的一個(gè)考察,更是對(duì)我們的自學(xué)能力和收集資料能力以及動(dòng)手能力的考驗(yàn)。總體來(lái)說(shuō),課程設(shè)計(jì)使我們受益匪淺,在摸索該如何設(shè)計(jì)電路是之實(shí)現(xiàn)所需功能的過(guò)程中,培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維,增加了實(shí)際操作能力,我們都覺(jué)得以后更要加強(qiáng)這方面的設(shè)計(jì),提高自己的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)我們知到書(shū)本上的知識(shí)有了用武之地,這鞏固了和深化了自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這次課程設(shè)計(jì)恰恰給了我們提供了一個(gè)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)。從老師的輔導(dǎo)過(guò)程中讓我們學(xué)會(huì)如何規(guī)范使用儀器、檢測(cè)電路、處理問(wèn)題,衷心感謝老師的指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)[1]、徐秀平《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》北京:電子工業(yè)出版社2010-7-1[2]、王毓銀《數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)》
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