課程設(shè)計(jì)報(bào)告簡(jiǎn)易出租車計(jì)費(fèi)器

1、徐州師范大學(xué)物電學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程 名稱：電子線路課程實(shí)訓(xùn)題目：簡(jiǎn)易出租車計(jì)費(fèi)器專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：日期：2010.06.26指導(dǎo)教師：物電學(xué)院教務(wù)部印制一、課程設(shè)計(jì)目的、任務(wù)和內(nèi)容要求：為了更好的掌握利用所學(xué)的知識(shí)，通過獨(dú)立設(shè)計(jì)電路實(shí)現(xiàn)具有加法和預(yù)置數(shù)功能的 出租車計(jì)價(jià)器。本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)出租車計(jì)價(jià)器。具體任務(wù)如下：1. 熟悉計(jì)數(shù)器的工作原理。2. 寫出出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)方案。3. 利用仿真軟件進(jìn)行仿真模擬。4. 做岀硬件實(shí)物并調(diào)試實(shí)現(xiàn)理想功能。5. 寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一個(gè)具有預(yù)置起步價(jià)的出租車計(jì)價(jià)器，并且具有等車計(jì)費(fèi)功能。1. 要求車輪每轉(zhuǎn)一圈計(jì)數(shù)器計(jì)一角

2、錢。2. 出租車的起步價(jià)設(shè)為5.0元。3. 在乘客下車有事司機(jī)等客過程中每分鐘計(jì)0.05元。二、進(jìn)度安排：13天：查找相關(guān)資料熟悉個(gè)芯片的工作原理46天：各模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)78天：畫出屯路并進(jìn)行仿真9天：購(gòu)買原材料10-12：焊接并調(diào)試13-14：寫報(bào)告三、主要參考文獻(xiàn)：閻石.數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)第四版 高等教育出版社。童詩片華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社謝自美.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試m.武漢:華中科技大學(xué)出版社,2000指導(dǎo)教師簽字：年 月 日目錄摘要02abstract02一、課題概緒論031.1課程設(shè)計(jì)目的031.2課程設(shè)計(jì)要求03二、方案簡(jiǎn)述03三、詳細(xì)設(shè)計(jì)033. 174ls192參

3、數(shù)033. 2 74ls48 參數(shù)053.3 555芯片介紹06四、設(shè)計(jì)結(jié)果及分析08結(jié)果（仿真電路）08五、總結(jié)09參考文獻(xiàn)09摘要在當(dāng)今電子與信息技術(shù)發(fā)展的科技時(shí)代，我們不難發(fā)現(xiàn)電子信息技術(shù) 的應(yīng)用越來越廣泛。從電子管到晶體管，從小規(guī)模集成電路到龐大的系統(tǒng) 集成，在我國(guó)欣欣向榮的航空航天事業(yè)無一不和電了信息技術(shù)息息相關(guān)。 在人類的生產(chǎn)生活領(lǐng)域中更脫離不開電子信息技術(shù)。為了能夠更好的掌握這門技術(shù)使它能夠?yàn)槿祟愒旄＃覀儾坏?好前輩的科技成果而且還要善于總結(jié)，不斷的開拓創(chuàng)新。為了能更好的利 用已開發(fā)成果，人們把那些典型的、通用的復(fù)雜電路，甚至小系統(tǒng)集成在 專用芯片中，為設(shè)計(jì)更新更復(fù)雜的系

4、統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。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、課題緒論1.1課程設(shè)計(jì)目的1.1.1有利于基礎(chǔ)知識(shí)的理解通過對(duì)數(shù)電和模電的學(xué)習(xí)，使我掌握了一些信息時(shí)代生存與發(fā)展必需 的信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，具備了在日常生活與學(xué)習(xí)中應(yīng)用電子技 術(shù)解決問題的基本態(tài)度與基本能力。1.1.2有利于邏輯思維的鍛煉線路設(shè)計(jì)最能直接有效地訓(xùn)練我們的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)分析問題、解決 問題能力的學(xué)科方法之一。即使一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，從任務(wù)分析、確定制作 方法、整體布局到調(diào)試運(yùn)

8、行，整個(gè)過程都需要有條理地構(gòu)思，這中間有猜 測(cè)設(shè)想、判斷推理的抽象思維訓(xùn)練，也有分析問題、解決問題、預(yù)測(cè)目標(biāo) 等能力的培養(yǎng)。1. 1. 3有利于治學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。在設(shè)計(jì)制作中，焊接和布局都有嚴(yán)格的要求，有時(shí)由于一時(shí)的疏忽就 會(huì)造成焊接的短路或者虛焊，使之無法正常工作。最后可能要通過幾次乃 至十多次的反復(fù)檢查、測(cè)試、調(diào)試，才能成功。這當(dāng)中就有一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、 一絲不茍的科學(xué)精神的培養(yǎng)，又有一個(gè)不怕失敗、百折不撓品格的鍛煉。1.2課程設(shè)計(jì)要求1.2.1要求車輪每轉(zhuǎn)一圈器計(jì)一角錢。計(jì)數(shù)1. 2. 2出租車的起步價(jià)設(shè)為5. 0元。1.2.3在乘客下車有事司機(jī)等客過程中每分鐘計(jì)0. 05元。二、方案簡(jiǎn)述按照

9、要求和設(shè)計(jì)需要，我選擇的是具有加減和預(yù)設(shè)處置功能的741s192芯片，在譯碼和顯示方面分別選用的是741s48譯碼器和7段共 陰數(shù)碼管。發(fā)揮部分我使用的是555定時(shí)電路把周期定在12秒剛好滿 足每一分鐘增加0. 05元的題目要求，車輪的計(jì)數(shù)由霍爾管和電機(jī)組成 系統(tǒng)產(chǎn)生的脈沖給741s192實(shí)現(xiàn)每轉(zhuǎn)一圈數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)加一的要求。此次 的課程設(shè)計(jì)具有：1. 意義：更好的熟悉所學(xué)芯片的工作原理與使用方法，積累經(jīng)驗(yàn)。2. 應(yīng)解決的問題：等車計(jì)價(jià)問題和模擬車輪轉(zhuǎn)動(dòng)問題。3. 基本要求：行車費(fèi)用按車輪轉(zhuǎn)一圈0. 1元計(jì)（可由玩具電機(jī)和光電 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬）；起步價(jià)5元；用三位數(shù)碼管顯示金額（最大值 為99.

10、9元）。4. 發(fā)揮部分：考慮等車費(fèi)用（按0. 05元/每分鐘計(jì)）；其它三、詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 74ls192 參數(shù):74ls192是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，它具有雙時(shí)鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功 能，其引腳排列及邏輯符號(hào)如下所示：(十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74ls192引腳圖管腳及功能表)15二10"95n14p0q0p1qip2q2p3q3cputcucpdtcdplmr32671213(a)(b)圖5-4 74ls192的引腳排列及邏輯符號(hào)(a)引腳排(b)邏輯符號(hào)圖中：邁為置數(shù)端，匚耳為加計(jì)數(shù)端，盟為減計(jì)數(shù)端，©為非同步進(jìn)位輸出 端，卩 為非同步借位輸出端，p0、pl、p2、p3為

11、計(jì)數(shù)器輸入端，宓為清除端，q0、 qi、q2、q3為數(shù)據(jù)輸出端。其功能表如下:輸入輸出mrplcpdp3p2plpoq3q2q1qo1xxxxxxx000000匝xxdcbadcba01xxxx加計(jì)數(shù)011xxxx減計(jì)數(shù)其主要電特性的典型值如下：192的清除端是異步的。當(dāng)清除端（mr）為高電平吋， 不管時(shí)鐘端（cpd、cpu）狀態(tài)如何，即可完成清除功能。192的預(yù)置是異步的。當(dāng)置入控制端（pl）為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘cp的狀態(tài)如何，輸出端（q0q3）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù) 輸入端（p0p3）相一致的狀態(tài)。192的計(jì)數(shù)是同步的，靠cpd、cpu同時(shí)加在4個(gè)觸發(fā)器上 而實(shí)現(xiàn)。在cpd、cpu上升沿作用下q

12、0q3同時(shí)變化，從而消 除了異步計(jì)數(shù)器中岀現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)進(jìn)行加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)時(shí) 可分別利用cpd或cpu,此時(shí)另一個(gè)時(shí)鐘應(yīng)為高電平。當(dāng)計(jì)數(shù)上溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端（tcu）輸岀一個(gè)低電平脈 沖，其寬度為cpu低電平部分的低電平脈沖；當(dāng)計(jì)數(shù)下溢出吋， 錯(cuò)位輸出端（tcd）輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為cpd低電 平部分的低電平脈沖。當(dāng)把tcd和tcu分別連接后一級(jí)的cpd、cpu,即可進(jìn)行級(jí)聯(lián)3.2 74ls48 參數(shù)(74ls48各引腳功能圖、輸出狀態(tài)圖、邏輯電路圖、相似類型、性能參數(shù))tc48:jlsxl7-lonu.i3i4f5t6f7s各引腳功能解說：16t電源正極、8t電源地 7、i、2、6

13、t輸入端(a、b、c、d)13、12、11、10、9、15、14t輸出端3-測(cè)燈、4-消隱、5-滅零3t測(cè)燈輸入lt (lamp test input):指3腳為低電平吋，芯片輸岀為高電平，接到數(shù) 碼管上，數(shù)碼管的各段發(fā)光二極管都亮，說明數(shù)碼管是好的，若有一段以上發(fā)光二極管 不亮，說明數(shù)碼管已壞。如果3腳為高低平，則斷開測(cè)試功能。用術(shù)語講，就是3腳對(duì) 低電平有效。數(shù)碼管正常工作時(shí)，lt=1。4t消隱輸入/滅零輸岀 bi/rbo (blanking input/ripple blanking output)： 4 腳對(duì)低 電平有效，即4腳為低電平時(shí)，芯片執(zhí)行該功能，bi/rbo二1時(shí)，數(shù)碼管正常

14、工作obi/rbo 消隱的特點(diǎn)是：當(dāng)bi/rbooi寸，不管輸入端為何值，輸出端都為低電平，數(shù)碼管不發(fā) 光,這樣做是為了降低顯示系統(tǒng)的功耗。bi/rbo是級(jí)別最高的控制端。5t滅零輸入rbi (ripple blanking input):5腳對(duì)低電平有效，當(dāng)rbi=0,若輸入端全 為零時(shí)，輸出端也全為零，數(shù)碼管不顯示0字符，但其余的數(shù)字正常顯示。當(dāng)rbi=1 時(shí)，數(shù)碼管正常工作。這種設(shè)計(jì)是為了多位數(shù)顯示時(shí)，要去掉低位數(shù)的零(如小數(shù)點(diǎn)后 的零是這種情形之一)。74ls48真值表:48芯片的邏輯圖就是根據(jù)這個(gè)真值表進(jìn)行設(shè)計(jì) 的。74ls48真值表d c baetbi/rborbig f e d

15、c b abcd碼x x x x011111111 18x x x xx0x0 0 0 0 0 0 0不顯示0 0 0 01100 0 0 0 0 0 0不顯示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芯片介紹555芯片是定時(shí)器，是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的屮規(guī)模集成器件。一般用雙極 性工藝制作的稱為555,用cmos工藝制作的稱為7555,除單定時(shí)器外，還有對(duì)應(yīng) 的雙定時(shí)器556/7556o555定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在4.5v-16v工作,7555可 在3-18v工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為200ma,因而其輸岀可與ttl、cmos或者模 擬電路電平兼容。555定吋器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、屯容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩 器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛

17、應(yīng)用 于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。555定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外 引腳排列圖分別如圖2.9.1和圖2.9.2所示。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值 串聯(lián)電阻，一個(gè)rs觸發(fā)器，一個(gè)放電管t及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓vcc /3 和 2vcc /3o555定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制rs觸發(fā) 器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時(shí)，則電壓比較器a1的反相輸入端的電壓為2vcc/3, a2的同相輸入端的電壓為vcc/3。若觸發(fā)輸入端tr 的電壓小于 vcc/3,則比較器a2的輸岀為1,可使rs觸發(fā)器置1,使輸岀端 0ut=1

18、o如果閾值輸入端th的電壓大于2vcc/3,同時(shí)tr端的電壓大于vcc/3, 則a1的輸出為1, a2的輸出為0,可將rs觸發(fā)器置0,使輸出為0電平。18273645匚匚匚1 -gnd2 - trigger3 output4 - reset5 control voltage6 - threshold7 - discharge8 - vcc555外圉電路-hisvcm 4trwcvoltdisiolc6waveoilti5ok四、設(shè)計(jì)結(jié)果及分析仿真電路五、總結(jié)因?yàn)槭堑谝淮谓佑|電路板、電烙鐵所以進(jìn)程和布局不是很理想，尤其是布局對(duì) 電路板的感官很重要，現(xiàn)在我明口了，一個(gè)好的布局是成功開始啊。布局好了

19、可以省去 好多的麻煩。在一個(gè)就是焊接的技術(shù)了，由于是第一次拿電烙鐵，所以焊接的不怎么美 觀，和別人的比較下，感覺自己的有些丑，而且多用了好多的錫絲，造成了不必要的浪 費(fèi)。還有在焊接的時(shí)候也要注意安全，比如我，由于布局的食物，導(dǎo)致進(jìn)程慢了些，所 以電烙鐵插電吋間長(zhǎng)了導(dǎo)致過熱，當(dāng)遇到錫絲的時(shí)候以至于錫絲沸騰到處飛濺，其中一 次竟然飛進(jìn)了眼睛里面了，疼了我一下午，第二天才好的。所以從那之后我焊接的時(shí)候 都帶著眼鏡了。下面說說我的收獲吧，理論和實(shí)踐的結(jié)合讓我更加深刻的知道了，理論和實(shí)際的差 距，和動(dòng)手操作的重要性，對(duì)各個(gè)芯片的功能和原理有了進(jìn)一步的了解和掌握。雖然在 實(shí)物制作過程中遇到了不少困難，通過向同學(xué)請(qǐng)教和自己摸索，鍛煉了我的電路排錯(cuò)能 力，也為以后的電路設(shè)計(jì)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。這次課程和設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多東西。