数字电路课程设计报告

数字电路课程设计报告PAGE2PAGE5五邑大学数字电路课程设计报告题目：出租车计价器院系信息学院专业电子信息工程学号学生姓名指导教师

报告题目:出租车计价器一、题目的要求和意义随着社会的进步以及人们生活水平的日益提高都促使交通工具的不断变化，无论是在大城市或是中小城市越来越多的出租车公司不断的出现。出租车的出现方便了人们的生活，对于现在快节奏生活方式的人们来说出租车无疑是最好的交通工具。那么其收费的方式自然而然就被给予关注，比如收费标准以及行驶里程等。这时出租车计价器就在乘客和司机之间充当一个重要的角色了。出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。现在我们就利用中小型集成电路和门电路来设计一个性能可靠、精准度高的出租车计价器。目的：使我们巩固和加深对数字逻辑电路的理论知识，锻炼学生的动手能力。通过对电路设计、调试、整理资料、分析结果等环节，让学生能将所学的知识和逻辑电路知识有机结合，初步掌握工程设计的技能。达到学生能综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。通过设计实际的出租车计价器应用课题，熟悉各种芯片应用以及其他硬件操作技术，提高了分析问题和解决问题的能力。使学生在基本知识、实践能力和综合素质、创新意识、水平诸方面得到全面提高，为后续课程的学习，为培养应用型工程技术人才打下重要基础。要求：1、使用555定时器产生一个20ms的周期信号作为时钟信号。2、每1s的时间代表行驶1公里，每公里的收费为2元。3、有开始计价的按键和停止计价的按键。4、使用两位数码管动态显示所需收的费用，单位为元。二、硬件电路设计NE555引脚引脚功能1：地GND2：触发3：输出4：复位5:控制电压6:门限(阈值）7:放电8:电源Vcc信号发生电路：图1（1）555产生20ms信号电路如图1根据555定时器构成的多谐振荡器的特性可构成如图1的占空比可调的多谐振荡电路。根据555定时器的周期计算公式：T=T1+T2=(R1+R2)Cln2T=20ms由上可确定个元器件的参数为：R1=9.1kR2=10kC1=1uf由测试得到实际的:T=20.7ms在误差允许范围内满足要求。由于电路中的电阻都为固定值，所以整个振荡电路的占空比为固定值，但是作为输入信号该占空比的信号满足作为驱动时钟的要求,因此整个电路也满足要求。五十进制电路：图274ls160引脚功能：74ls00引脚功能：TC进位输出端1A－4A，1B－4B输入端CEP计数控制端1Y－4Y输出Q0－Q3输出端CET计数控制端CP时钟输入端（上升沿有效）/MR异步清除输入端（低电平有效）/PE同步并行置入控制端（低电平有效）根据74ls160的特性得到如图2的电路，图2是由两个74ls160和一个74ls00构成的50进制计数器，其中74ls00的3脚为1s时钟信号输出引脚。U2为十进制计数器并且U2的15脚的的输出为五进制计数器U3的输入计数信号，U3采取异步清零法来实现五进制计数功，清零信号由74ls00的3脚提供。根据实际测得数据可知74ls003脚输出的信号的周期为：T=980ms误差公式：相对误差=|测量值-计算值|/计算值×100%根据误差公式得到的数据与要求值的误差为:2%,该误差在允许范围之内，并且产生的信号可以驱动后续电路，由此说明该电路满足要求。三、调试记录第一次调试时间：2013—3—14调试遇到的问题：发现无法从示波器中获取五十进制电路输出的周期为1s的信号解决方法：首先分别检测各个芯片的电源管脚，逐个排查每个芯片后没发现问题，然后从555定时器输出20ms的信号管脚开始检测各个信号输出管脚，检测发现U2的输出进位信号正常，U3的输出管脚QC和QA输出的信号也没有问题，并且 QC的输出的信号周期约为1s与理论值相符。经过替换芯片发现不是芯片问题，线路也没有问题，最后经过老师指导得知1s进位信号的跳变时间非常短导致示波器无法显示，但是实际存在并且可以作为时钟信号输出，可以驱动后续电路，联调结果证明该现象。由此可知该模块满足要求，基本成功。第二次调试时间：2013—3—20调试遇到的问题：没有遇到问题，联调成功在第二次调试成功后通过验收。四、课程设计体会经过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。课程设计和平时作业题是有区别的，作业题是为了加深对课堂所讲知识的理解，它内容较窄、训练第一，且是经过抽象加工后给出的理想化的条件，因而有唯一答案，而课程设计是实际的电路装置，它涉及的知识面广，需要综合运用所学的知识，它一般没有固定的答案、需要从实际出发、通过调查研究，查寻资料、计算等环节，才能得到一个较理想电路，更重要的是，它不光是停留在理论设计和书面答案上，而要做出符合设计要求的实际电路。所以说，课程设计是一门知识的应用、综合、智力开发创新、工程技能训练、理论性和实际性极强的课程。我在做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。查阅了很多有关的资料，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西，比如一些芯片的功能。这次设计不仅是对我们所学课本知识的一个考察，更是对我们的自学能力和收集资料能力以及动手能力的考验。总体来说，课程设计使我们受益匪浅，在摸索该如何设计电路是之实现所需功能的过程中，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力，我们都觉得以后更要加强这方面的设计，提高自己的能力。通过设计我们知到书本上的知识有了用武之地，这巩固了和深化了自己的知识结构。这次课程设计恰恰给了我们提供了一个应用所学知识的机会。从老师的辅导过程中让我们学会如何规范使用仪器、检测电路、处理问题，衷心感谢老师的指导。参考文献[1]、徐秀平《数字电路与逻辑设计》北京：电子工业出版社2010-7-1[2]、王毓银《数字电路逻辑设计》