出租车计费系统的设计.doc

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）计数器行车里程显示器译码器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D0D3的数据被置入计数器并呈现在Q0Q3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D0D3置入0000，则在Q0Q3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/RBOBI/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BI0时，无论其它输入端是什么电平，所有各段输入ag均为0，所以字形熄灭。 表5.3.4 7488功能表 2. 试灯输入LT当LT0时，BI/RBO是输出端，且RBO1，此时无论其它输入端是什么状态，所有各段输出ag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LT1，RBI0且输入代码DCBA0000时，各段输出ag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RBOBI/RBO作为输出使用时，受控于LT和RBI。当LT1且RBI0，输入代码DCBA=0000时，RBO=0；若LT=0或者LT1且RBI1，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LT1，这时候，译码器各段ag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RBI0且DCBA0000，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RBO0；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RBI1，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 RBO1。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）计数器求和计费显示器译码器各个模块的功能说明全加器的功能说明四、 原理图和印刷板图11）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