出租車計價里程表

1、課程設(shè)計報告 課程設(shè)計題目： 出租車?yán)锍逃媰r表設(shè)計 學(xué)生姓名 專 業(yè) 通信工程 班 級 指導(dǎo)教師 2012年 6 月 27日目 錄一設(shè)計任務(wù)及要求1 1.1 設(shè)計目的11.2設(shè)計要求1 二系統(tǒng)設(shè)計12.1 工作原理12.2 器件選擇22.2.1 74LS160計數(shù)器的功能2 2.2.2 用74LS160計數(shù)器構(gòu)成多位計數(shù)器32.2.3 74LS283加法器組成預(yù)置數(shù)計數(shù)器42.2.4 74LS85比較器的組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)4 2.3 電路設(shè)計52.3.1 路程的計數(shù)及顯示62.3.2 路程與預(yù)設(shè)值的比較62.3.3 加法器的預(yù)置72.3.4 電路整體的整合82.4 電路仿真測試82.4.1 路程計

2、數(shù)及顯示82.4.2 系統(tǒng)整體電路運(yùn)行及車費(fèi)的顯示92.4.3 仿真結(jié)論10三心得體會11 3.1 心得與體會11四元器件清單12 五參考文獻(xiàn)12一、設(shè)計任務(wù)和要求1.1設(shè)計目的（1）掌握出租汽車?yán)锍逃媰r表的設(shè)計、組裝與調(diào)試方法（2）進(jìn)一步加深對計數(shù)器、寄存器、譯碼級顯示電路的理解1.2 設(shè)計要求（1）根據(jù)任務(wù)，設(shè)計整機(jī)邏輯電路，畫出詳細(xì)框圖和總原理圖。（2）選用中小規(guī)模集成器件，實(shí)現(xiàn)所選定的電路。提出器材清單。（3）在邏輯箱上插接電路，并進(jìn)行單元電路調(diào)試和整機(jī)調(diào)試。（4）檢查設(shè)計結(jié)果 二、系統(tǒng)設(shè)計2.1系統(tǒng)工作原理本設(shè)計方案系統(tǒng)的總體工作原理如圖1所示。按行駛里程收費(fèi)，起步費(fèi)為6.0元，并在

3、車行3公里后再按2.0 元/公里，最高計費(fèi)為99.9元，車停止不計費(fèi)，將路程及車費(fèi)顯示出來。路程的計算來自于車輪給予的脈沖，車啟動后計費(fèi)器開始工作。本設(shè)計方案為設(shè)定每米車輪給路程計數(shù)器一個脈沖，并通過顯示器把路程顯示出來，同時把路程與預(yù)置的3公里進(jìn)行比較，當(dāng)路程小于等于3公里時，車費(fèi)顯示為6元。當(dāng)路程大于3公里且接收到50米脈沖時，計費(fèi)器加一毛錢。當(dāng)加夠一塊錢時，計數(shù)器進(jìn)位，與預(yù)置為6元的加法器相加。當(dāng)加法器夠十元，進(jìn)位，使十元的計數(shù)器工作，計數(shù)。本設(shè)計方案，顯示的最高車費(fèi)為99.9元。圖1、工作原理圖本設(shè)計方案的系統(tǒng)主要電路圖如圖10所示。兩個脈沖發(fā)生器均為由車輪傳來的并經(jīng)過計數(shù)器計數(shù)的脈沖

4、。且此圖只顯示車費(fèi)。2.2 器件選擇2.2.1 74LS160計數(shù)器的功能圖2、74LS160芯片圖74LS160 是一個具有異步清零、同步置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進(jìn)制上升沿計數(shù)器，共有54/74160 和54/74LS160 兩種線路結(jié)構(gòu)型式。74LS160異步清零端/MR1 為低電平時，不管時鐘端CP信號狀態(tài)如何，都可以完成清零功能。 74LS160的預(yù)置是同步的。當(dāng)置入控制器/PE為低電平時，在CP上升沿作用下，輸出端Q0-Q3與數(shù)據(jù)輸入端P0-P3一致。對于54/74160，當(dāng)CP由低至高跳變或跳變前，如果計數(shù)器控制端CEP、CET為高電平，則/PE應(yīng)避免由低至高電平的跳變，而54/

5、74LS160無此種限制。74LS160的計數(shù)是同步的，靠CP同時加在四個觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)CEP、CET均為高電平時，在CP上升沿作用下Q0-Q3同時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù)尖峰。對于54/74LS160的CEP、CET跳變與CP無關(guān)。 74LS160有超前進(jìn)位功能。當(dāng)計數(shù)溢出時，進(jìn)位輸出端（TC）輸出一個高電平脈沖，其寬度為Q0的高電平部分。 在不外加門電路的情況下，可級聯(lián)成N位同步計數(shù)器。 對于54/74LS160，在CP出現(xiàn)前，即使CEP、CET、/MR發(fā)生變化，電路的功能也不受影響。選擇74LS160主要用于接受脈沖，計算路程，及用其進(jìn)位輸出使控制車費(fèi)的計數(shù)器工作進(jìn)行

6、計費(fèi)。2.2.2 74LS283加法器組成預(yù)置數(shù)計數(shù)器圖3、74LS283芯片圖圖4、74LS283結(jié)構(gòu)圖74LS283加法器是4為超前進(jìn)位加法器，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個數(shù)值信號的相加。在本設(shè)計中，先使加法器A端設(shè)為6，B端為計數(shù)器所輸出的數(shù)值信號。而在本設(shè)計方案中，用上一級傳來的進(jìn)位，用計數(shù)器輸出，與6相加，這樣就可以使輸出數(shù)是從6到9，后又可從0到9循環(huán)。2.2.4 74LS85比較器的組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)74LS85比較器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要如圖5所示，其功能表如圖6所示。圖5、74LS85結(jié)構(gòu)圖圖6、74LS85功能表74LS85比較器是一個4位數(shù)值比較器，它是由高位開始比較，逐位進(jìn)行。若最高位已比較出大小

7、，則以后各位大小都對比較結(jié)果沒有影響；如果最高位相等，則比較次高位；同理，次高位已比較出大小，則以后各位大小對結(jié)果沒有影響。如果4位比較都相等，則再看級聯(lián)信號輸入。級聯(lián)輸入信號是由低位比較器的輸出而來。2.3電路設(shè)計按照設(shè)計原理圖來一步步分模塊進(jìn)行設(shè)計，然后綜合。2.3.1 路程的計數(shù)及顯示設(shè)函數(shù)發(fā)生器為車輪每米所傳來的信號，則即可用74LS160對其進(jìn)行計數(shù)。下圖圖7僅為百米的計數(shù)器。圖7、0099的計數(shù)器電路圖路程的計數(shù)與顯示即可從這個方法得出，有時路程遠(yuǎn)了，其實(shí)也就不用計數(shù)器了，一般都是兩人直接商量車費(fèi)價格了，所以說，路程顯示不一定要很大，10公里就差不多了。2.3.2 路程與預(yù)設(shè)值的比

8、較電路如圖8所示，設(shè)函數(shù)發(fā)生器1為車輪直接傳來的脈沖信號，函數(shù)發(fā)生器2為通過計數(shù)器計數(shù)完的總路程脈沖信號。預(yù)設(shè)比較器一端為3，與傳來的信號相比較，當(dāng)小于或等于3公里時，比較器輸出為0，即此段時間車費(fèi)顯示為6元。當(dāng)傳來脈沖信號大于3公里且上面的計數(shù)器計數(shù)到50米后，通過與門輸出高電平，使下一個計數(shù)器開始計數(shù)，圖8、比較器的應(yīng)用2.3.3 加法器的預(yù)置使加法器A1A4端預(yù)置為6，B1B4端為計數(shù)器所輸出的數(shù)值信號。而在本設(shè)計方案中，用上一級傳來的進(jìn)位，用計數(shù)器接受并輸出到加法器，使其與6相加，這樣就可以使輸出數(shù)不會突變，而是在6的基礎(chǔ)上循環(huán)。 圖9、加法器的預(yù)置2.3.4 電路整體的整合經(jīng)過前面的

9、設(shè)計后，可以說各部分的功能也已基本實(shí)現(xiàn)，接著的應(yīng)把各部分的電路整合起來，整合后的系統(tǒng)電路圖如圖10所示。圖10、系統(tǒng)主要電路圖2.4 電路仿真測試2.4.1 路程計數(shù)及顯示圖11、路程計數(shù)仿真圖2.4.2 系統(tǒng)整體電路運(yùn)行及車費(fèi)的顯示圖12、綜合電路圖13、整體仿真圖2.4.3 仿真結(jié)論經(jīng)過路程計數(shù)的顯示與車費(fèi)計費(fèi)的顯示表明，該設(shè)計基本符合設(shè)計要求，實(shí)現(xiàn)了計費(fèi)器的計程功能與計費(fèi)功能。三、心得體會3.1心得與體會通過這一個星期的課程設(shè)計，使我受益頗多。既鞏固了課堂上所學(xué)的理論知識，又使我熟練掌握了幾種電路芯片的使用以及multisim這個軟件的使用。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的基本思想和方法，

10、學(xué)會了科學(xué)的分析實(shí)際問題，通過查資料、分析資料及請教老師和同學(xué)等多種途徑獨(dú)立解決問題，同時，也培養(yǎng)了我認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。在這次設(shè)計過程中，體會了學(xué)以致用、感受了自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。這次課程設(shè)計恰好是將課本知識的鞏固與綜合運(yùn)用結(jié)合起來，再加上實(shí)際動手能力的培養(yǎng)三者結(jié)合起來，讓我們做到真正的學(xué)以致用。四、元器件清單序號器 件型 號數(shù) 量1計數(shù)器74LS16052加法器74LS28313比較器74LS8514與非門74LS0055與門74LS0816七段數(shù)碼顯示器DCD-HEX37函數(shù)發(fā)生器XFG22五、參考文獻(xiàn)【1】閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)；高等教育出版社（第五版）【2】鄭步生、吳渭 Mumsinl8電路設(shè)計及仿真入門與應(yīng)用；電子工業(yè)出版社【3】羅桂蛾 數(shù)字電子技術(shù)實(shí)用教程； 中南大學(xué)出版社東華理工大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計評分表學(xué)生姓名： 班級： 學(xué)號：課程設(shè)計題目：項(xiàng)目內(nèi)容滿分實(shí) 評選題能結(jié)合所學(xué)課程知識、有一定的能力訓(xùn)練。符合選題要求（5人一題）10工作量適中，難易度合理10能力水平能熟練應(yīng)用所學(xué)知識，有一定查閱文獻(xiàn)及運(yùn)用文獻(xiàn)資料能力10理論依據(jù)充分，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，公式推導(dǎo)正確10能應(yīng)用計算機(jī)軟件進(jìn)行編程、資料搜集錄入、加工、排版、制圖等10能體現(xiàn)創(chuàng)造性思維，或有獨(dú)特見解10成果質(zhì)量總體設(shè)計正確、合理，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要