课程设计报告简易出租车计费器

1、徐州师范大学物电学院课程设计报告课程 名称：电子线路课程实训题目：简易出租车计费器专业班级：学生姓名：学生学号：日期：2010.06.26指导教师：物电学院教务部印制一、课程设计目的、任务和内容要求：为了更好的掌握利用所学的知识，通过独立设计电路实现具有加法和预置数功能的 出租车计价器。本课程设计的任务是设计一个出租车计价器。具体任务如下：1. 熟悉计数器的工作原理。2. 写出出租车计价器的设计方案。3. 利用仿真软件进行仿真模拟。4. 做岀硬件实物并调试实现理想功能。5. 写课程设计报告。设计要求：设计一个具有预置起步价的出租车计价器，并且具有等车计费功能。1. 要求车轮每转一圈计数器计一角

2、钱。2. 出租车的起步价设为5.0元。3. 在乘客下车有事司机等客过程中每分钟计0.05元。二、进度安排：13天：查找相关资料熟悉个芯片的工作原理46天：各模块详细设计78天：画出屯路并进行仿真9天：购买原材料10-12：焊接并调试13-14：写报告三、主要参考文献：阎石.数字电路技术基础第四版 高等教育出版社。童诗片华成英.模拟电子技术基础 高等教育出版社谢自美.电子线路设计实验测试m.武汉:华中科技大学出版社,2000指导教师签字：年 月 日目录摘要02abstract02一、课题概绪论031.1课程设计目的031.2课程设计要求03二、方案简述03三、详细设计033. 174ls192参

3、数033. 2 74ls48 参数053.3 555芯片介绍06四、设计结果及分析08结果（仿真电路）08五、总结09参考文献09摘要在当今电子与信息技术发展的科技时代，我们不难发现电子信息技术 的应用越来越广泛。从电子管到晶体管，从小规模集成电路到庞大的系统 集成，在我国欣欣向荣的航空航天事业无一不和电了信息技术息息相关。 在人类的生产生活领域中更脱离不开电子信息技术。为了能够更好的掌握这门技术使它能够为人类造福，我们不但要利用 好前辈的科技成果而且还要善于总结，不断的开拓创新。为了能更好的利 用已开发成果，人们把那些典型的、通用的复杂电路，甚至小系统集成在 专用芯片中，为设计更新更复杂的系

4、统奠定了坚实的基础。abstractin today's electronic and information technology development in the technological age, we can easily find the application of electronic information technology more widely. from the tubes to transistors, from small to large scale integrated circuit system integration, in china&#

5、39;s booming aviation and aerospace industries without exception, and electronic information technology are closely related. in the field of human life, even more off the production of electronic information technology can not be separated.in order to better master this technology to enable it to be

6、nefit humanity, we should not only make good use of the older generation of scientific and technological achievements but also good at summing up, constant innovation. in order to better use of the results has been developed, one of those typical, generic complex circuits, even a small system integr

7、ated in dedicated chip, for the design of newer and more complex the system laid a solid foundation.一、课题绪论1.1课程设计目的1.1.1有利于基础知识的理解通过对数电和模电的学习，使我掌握了一些信息时代生存与发展必需 的信息技术基础知识和基本技能，具备了在日常生活与学习中应用电子技 术解决问题的基本态度与基本能力。1.1.2有利于逻辑思维的锻炼线路设计最能直接有效地训练我们的创新思维，培养分析问题、解决 问题能力的学科方法之一。即使一个简单的设计，从任务分析、确定制作 方法、整体布局到调试运

8、行，整个过程都需要有条理地构思，这中间有猜 测设想、判断推理的抽象思维训练，也有分析问题、解决问题、预测目标 等能力的培养。1. 1. 3有利于治学态度的培养。在设计制作中，焊接和布局都有严格的要求，有时由于一时的疏忽就 会造成焊接的短路或者虚焊，使之无法正常工作。最后可能要通过几次乃 至十多次的反复检查、测试、调试，才能成功。这当中就有一个严谨治学、 一丝不苟的科学精神的培养，又有一个不怕失败、百折不挠品格的锻炼。1.2课程设计要求1.2.1要求车轮每转一圈器计一角钱。计数1. 2. 2出租车的起步价设为5. 0元。1.2.3在乘客下车有事司机等客过程中每分钟计0. 05元。二、方案简述按照

9、要求和设计需要，我选择的是具有加减和预设处置功能的741s192芯片，在译码和显示方面分别选用的是741s48译码器和7段共 阴数码管。发挥部分我使用的是555定时电路把周期定在12秒刚好满 足每一分钟增加0. 05元的题目要求，车轮的计数由霍尔管和电机组成 系统产生的脉冲给741s192实现每转一圈数码管实现加一的要求。此次 的课程设计具有：1. 意义：更好的熟悉所学芯片的工作原理与使用方法，积累经验。2. 应解决的问题：等车计价问题和模拟车轮转动问题。3. 基本要求：行车费用按车轮转一圈0. 1元计（可由玩具电机和光电 转换器进行模拟）；起步价5元；用三位数码管显示金额（最大值 为99.

10、9元）。4. 发挥部分：考虑等车费用（按0. 05元/每分钟计）；其它三、详细设计3.1 74ls192 参数:74ls192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功 能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：(十进制可逆计数器74ls192引脚图管脚及功能表)15二10"95n14p0q0p1qip2q2p3q3cputcucpdtcdplmr32671213(a)(b)图5-4 74ls192的引脚排列及逻辑符号(a)引脚排(b)逻辑符号图中：迈为置数端，匚耳为加计数端，盟为减计数端，©为非同步进位输出 端，卩 为非同步借位输出端，p0、pl、p2、p3为

11、计数器输入端，宓为清除端，q0、 qi、q2、q3为数据输出端。其功能表如下:输入输出mrplcpdp3p2plpoq3q2q1qo1xxxxxxx000000匝xxdcbadcba01xxxx加计数011xxxx减计数其主要电特性的典型值如下：192的清除端是异步的。当清除端（mr）为高电平吋， 不管时钟端（cpd、cpu）状态如何，即可完成清除功能。192的预置是异步的。当置入控制端（pl）为低电平时，不管时钟cp的状态如何，输出端（q0q3）即可预置成与数据 输入端（p0p3）相一致的状态。192的计数是同步的，靠cpd、cpu同时加在4个触发器上 而实现。在cpd、cpu上升沿作用下q

12、0q3同时变化，从而消 除了异步计数器中岀现的计数尖峰。当进行加计数或减计数时 可分别利用cpd或cpu,此时另一个时钟应为高电平。当计数上溢出时，进位输出端（tcu）输岀一个低电平脉 冲，其宽度为cpu低电平部分的低电平脉冲；当计数下溢出吋， 错位输出端（tcd）输出一个低电平脉冲，其宽度为cpd低电 平部分的低电平脉冲。当把tcd和tcu分别连接后一级的cpd、cpu,即可进行级联3.2 74ls48 参数(74ls48各引脚功能图、输出状态图、逻辑电路图、相似类型、性能参数)tc48:jlsxl7-lonu.i3i4f5t6f7s各引脚功能解说：16t电源正极、8t电源地 7、i、2、6

13、t输入端(a、b、c、d)13、12、11、10、9、15、14t输出端3-测灯、4-消隐、5-灭零3t测灯输入lt (lamp test input):指3脚为低电平吋，芯片输岀为高电平，接到数 码管上，数码管的各段发光二极管都亮，说明数码管是好的，若有一段以上发光二极管 不亮，说明数码管已坏。如果3脚为高低平，则断开测试功能。用术语讲，就是3脚对 低电平有效。数码管正常工作时，lt=1。4t消隐输入/灭零输岀 bi/rbo (blanking input/ripple blanking output)： 4 脚对低 电平有效，即4脚为低电平时，芯片执行该功能，bi/rbo二1时，数码管正常

14、工作obi/rbo 消隐的特点是：当bi/rbooi寸，不管输入端为何值，输出端都为低电平，数码管不发 光,这样做是为了降低显示系统的功耗。bi/rbo是级别最高的控制端。5t灭零输入rbi (ripple blanking input):5脚对低电平有效，当rbi=0,若输入端全 为零时，输出端也全为零，数码管不显示0字符，但其余的数字正常显示。当rbi=1 时，数码管正常工作。这种设计是为了多位数显示时，要去掉低位数的零(如小数点后 的零是这种情形之一)。74ls48真值表:48芯片的逻辑图就是根据这个真值表进行设计 的。74ls48真值表d c baetbi/rborbig f e d

15、c b abcd码x x x x011111111 18x x x xx0x0 0 0 0 0 0 0不显示0 0 0 01100 0 0 0 0 0 0不显示0 0 0 11100 0 0 0 1 1 010 0 1011010 110 11210 0 1110110 0 11190 0 0 01110 11111100 0 0 11110 0 0 0 1 1 010 0 1011110 110 1120 0 1111110 0 111130 10 0111110 0 11040 10 1111110 110 150 110111111110 060 1111110 0 0 0 1 1 17

16、10 0 01111 111111810 0 1111110 0 11 193.3 555芯片介绍555芯片是定时器，是一种模拟和数字功能相结合的屮规模集成器件。一般用双极 性工艺制作的称为555,用cmos工艺制作的称为7555,除单定时器外，还有对应 的双定时器556/7556o555定时器的电源电压范围宽，可在4.5v-16v工作,7555可 在3-18v工作，输出驱动电流约为200ma,因而其输岀可与ttl、cmos或者模 拟电路电平兼容。555定吋器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、屯容，就可以实现多谐振荡 器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛

17、应用 于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555定时器的内部电路框图和外 引脚排列图分别如图2.9.1和图2.9.2所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值 串联电阻，一个rs触发器，一个放电管t及功率输出级。它提供两个基准电压vcc /3 和 2vcc /3o555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制rs触发 器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器a1的反相输入端的电压为2vcc/3, a2的同相输入端的电压为vcc/3。若触发输入端tr 的电压小于 vcc/3,则比较器a2的输岀为1,可使rs触发器置1,使输岀端 0ut=1

18、o如果阈值输入端th的电压大于2vcc/3,同时tr端的电压大于vcc/3, 则a1的输出为1, a2的输出为0,可将rs触发器置0,使输出为0电平。18273645匚匚匚1 -gnd2 - trigger3 output4 - reset5 control voltage6 - threshold7 - discharge8 - vcc555外圉电路-hisvcm 4trwcvoltdisiolc6waveoilti5ok四、设计结果及分析仿真电路五、总结因为是第一次接触电路板、电烙铁所以进程和布局不是很理想，尤其是布局对 电路板的感官很重要，现在我明口了，一个好的布局是成功开始啊。布局好了

19、可以省去 好多的麻烦。在一个就是焊接的技术了，由于是第一次拿电烙铁，所以焊接的不怎么美 观，和别人的比较下，感觉自己的有些丑，而且多用了好多的锡丝，造成了不必要的浪 费。还有在焊接的时候也要注意安全，比如我，由于布局的食物，导致进程慢了些，所 以电烙铁插电吋间长了导致过热，当遇到锡丝的时候以至于锡丝沸腾到处飞溅，其中一 次竟然飞进了眼睛里面了，疼了我一下午，第二天才好的。所以从那之后我焊接的时候 都带着眼镜了。下面说说我的收获吧，理论和实践的结合让我更加深刻的知道了，理论和实际的差 距，和动手操作的重要性，对各个芯片的功能和原理有了进一步的了解和掌握。虽然在 实物制作过程中遇到了不少困难，通过向同学请教和自己摸索，锻炼了我的电路排错能 力，也为以后的电路设计积累了宝贵的经验。这次课程和设计让我学到了很多东西。