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出租车计费系统的设计

一、设计目的
1 掌握电子电路的一般设计方法和设计流程;
2 学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图;
3 掌握应用EWB对所设计的电路进行仿真,通过仿真结果验证设计的正
确性。

二、设计要求
设计一个出租车计费系统,具体要求如下:
1. 能够实现计费功能。

按照太原出租车的计费标准。

2.能够实现显示功能。

分别用四位数字显示行驶里程和总费用,计价分辨率为0.1元。

三、设计内容
1 设计过程
1)使用PROTEL软件绘制原理图。

2)制作PCB版图。

3)应用EWB对所设计的电路进行仿真。

2 设计框图
(1)
各个模块的功能说明
-74160,是一个4位二进制的计数器,它具有异步清除端与同步清除端不同的是,它不受时钟脉冲控制,只要来有效电平,就立即清零,无需再等下一个计
数脉冲的有效沿到来。

具体功能如下:
1.异步清零功能
只要(CR的非)有效电平到来,无论有无CP脉冲,输出为“0”。

在图形符号中,
CR的非的信号为CT=0,若接成七进制计数器,这里要特别注意,控制清零端的
信号不是N-1(6),而是N(7)状态。

其实,很容易解释,由于异步清零端信号
一旦出现就立即生效,如刚出现0111,就立即送到(CR的非)端,使状态变为
0000。

所以,清零信号是非常短暂的,仅是过度状态,不能成为计数的一个状态。

清零端是低电平有效。

2.同步置数功能
当(LD的非)为有效电平时,计数功能被禁止,在CP脉冲上升沿作用下D0~
D3的数据被置入计数器并呈现在Q0~Q3端。

若接成七进制计数器,控制置数
端的信号是N(7)状态,如在D0~D3置入0000,则在Q0~Q3端呈现的数据
就是0110。

7448七段显示译码器
7448七段显示译码器输出高电平有效,用以驱动共阴极显示器。

该集成显示译码器设有多个辅助控制端,以增强器件的功能。

7448的功能表如表5.3.4所示,它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下:
1. 灭灯输入BI/RBO
BI/RBO是特殊控制端,有时作为输入,有时作为输出。

当BI/RBO作输入使用且BI =0时,无论其它输入端是什么电平,所有各段输入a~g均为0,所以字形熄灭。

表5.3.4 7488功能表
2. 试灯输入LT
当LT=0时,BI/RBO是输出端,且RBO=1,此时无论其它输入端是什么状态,所有各段输出a~g均为1,显示字形8。

该输入端常用于检查7488本身及显示器的好坏。

3.动态灭零输入RBI
当LT=1,RBI=0且输入代码DCBA=0000时,各段输出a~g均为低电平,与BCD码相应的字形熄灭,故称“灭零”。

利用LT=1与RBI=0可以实现某一位的“消隐”。

此时BI/RBO 是输出端,且RBO=0。

4. 动态灭零输出RBO
BI/RBO作为输出使用时,受控于LT和RBI。

当LT=1且RBI=0,输入代码DCBA=0000时,RBO=0;若LT=0或者LT=1且RBI=1,则RBO=1。

该端主要用于显示多位数字时,多个
译码器之间的连接。

从功能表还可看出,对输入代码0000,译码条件是:LT和RBI同时等于1,而对
其它输入代码则仅要求LT=1,这时候,译码器各段a~g输出的电平是由输入BCD码决定的,并且满足显示字形的要求。

下面举一个利用7488实现多位数字译码显示的例子,通过它了解各控制端的用法,特别是如何动态灭零,实现无意义位的“消隐”。

该例如图5.3.7所示。

图中7位显示器由7个译码器7448驱动。

各片7448的LT
均接高电平,由于第一片的RBI=0且DCBA=0000,所以第一片满足灭零条件,无字形显示,同时输出RBO=0;第一片的RBO与第二片的RBI相连,使第二片也满足灭零条件,无显示并
输出RBO=0;同理,第三片的零也熄灭,无显示。

由于第四、五、六、七片译码器的RBI
=1,所以它们都正常译码,按输入BCD码去点亮各段电极。

图5.3.7 用7448实现多位数字译码显示
如果图5.3.7接法不变,但第一片7448的输入代码不是0000而是任何其他BCD码,则该片将正常译码并驱动显示,同时使RBO=1。

这样,第二片、第三片就丧失了灭零条件,所以电路对最高位非零的数字仍正常显示。

(2)
各个模块的功能说明 全加器的功能说明
求和 计费
计 数 器
译 码 器
显 示 器
四、原理图和印刷板图
1.1)行车里程原理图
2)印刷版图
2.计费原理图
五、仿真图形和仿真结果
六、设计结论
本出租车计费系统能够实现计费功能和显示功能,实现行车里程的显示,行车里程是将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲个数,然后通过计数器,译码器,显示器最后显示出来。

七、设计心得体会
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异,软件方面的应用已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域,在生活中可以说得是无处不在。

因此作为二十一世纪的大学来说掌握各
种软件的应用是十分重要的。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

a)根据指导教师布置的课题,学会了找参考书籍、查阅手册、图表和文献
资料等。

通过独立思考,深入钻研有关问题,学会了自己分析解决问题的方法。

b)掌握了电子线路的焊接技术,了解了印制版的制作技术。

c)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,
初步掌握了简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

d)掌握了常用仪器设备的正确使用方法,学会了简单电路的实验调试和整
机指标测试方法,提高了动手能力。

e)了解了与课题有关的电子线路以及元器件工程技术规范。

f)培养了严肃认真的工作作风和科学态度。

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