這是出租車計價器的proteus仿真,附件里有仿真及實驗報告
請大家多多指教
使用方法:在按下仿真開始按鈕后,仿真開始運行。起步價為五元,超過兩公里每公里單價兩元,上不封頂。其中設計有清零按鈕可以隨時歸零,方便司機使用。侯時按鈕為出現等人堵車等情況所設計。按下后沒十分鐘兩元。
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出租車計價器 實驗報告 電子信息工程一班 蘇* 指導教師:毛* 目錄 一.設計任務與要求 二.主要器件性能討論與選擇 三.設計原理與實現方案論證 1.里程計數及顯示 2.加法器模塊電路 3.里程判別電路 4.秒信號發生器及等待計時電路 5.清零復位電路 四.完整的電路設計原理圖 五.電路調試過程與方法 1.標號問題 2. 元件調整 3. 接線問題 4. 器件、結點 六.設計與調試過程遇到的問題與解決辦法 七.實驗心得體會與總結
一.設計任務與要求1.用數字集成電路設計出租車計價器控制邏輯電路,指標如下: 1) 顯示功能(里程,單價,總價等); 2) 可預置功能(起步價、單價); 3) 行車按里程收費; 4) 等候按時間收費,如每10分鐘增收1公里的費用; 5) 按下計價鍵后,汽車運行計費功能,行車時侯時關斷;停車侯時計數,運行計費關斷; 6) 復位清零功能,按下復位鍵,顯示裝置清0(里程與侯時清0,總價顯示清0)。 2. 1)強化學生對數電知識掌握,培養學生邏輯思維與數字電路設計能力; 2)由于學生剛接觸設計型實驗,本設計實驗案例可讓學生體會整個設計過程,通過對項目設計來激發其學習興趣。
二.主要器件性能討論與選擇器件選擇:計數器可用74LS160、74LS90等,顯示可用譯碼、驅動、顯示三合一器件CL002(7seg-BCD)或共陰、共陽顯示組件(74LS248、LC5011-11或74LS247、LA5011-11)。 1.74LS244: 為3態8位緩沖器,一般用作總線驅動器。74LS244沒有鎖存的功能。地址鎖存器就是一個暫存器,它根據控制信號的狀態,將總線上地址代碼暫存起來。它主要用于三態輸出,作為地址驅動器、時鐘驅動器、總線驅動器和定向發送器等。 
L表示低電平H表示高電平 X表示不定狀態 Z表示高阻態 2.74LS90: 是異步二—五—十進制加法計數器,它既可以作二進制加法計數器,又可以作五進制和十進制加法計數器。 通過不同的連接方式,74LS90可以實現四種不同的邏輯功能;而且還可借助R0(1)、R0(2)對計數器清零,借助S9(1)、S9(2)將計數器置9。其具體功能詳述如下: (1)計數脈沖從CP1輸入,QA作為輸出端,為二進制計數器。 (2)計數脈沖從CP2輸入,QDQCQB作為輸出端,為異步五進制加法計數器。 (3)若將CP2和QA相連,計數脈沖由CP1輸入,QD、QC、QB、QA作為輸出端, 則構成異步8421碼十進制加法計數器。 a) 異步清零 當R0(1)、R0(2)均為“1”;S9(1)、S9(2)中有“0”時,實現異步清零功能, 3. 74ls160: 是十進制計數器,也就是說它只能記十個數,從0000-1001(0-9到9之后再來時鐘,就回到0.首先是clk,這是時鐘,之后是rco這是輸。MR是復位,低電頻有效。load是置數信號,當他為低電平時,在始終作用下讀入D0到D3。另外D0到D3是置數端,Q0到Q3是輸出端 4.74LS273:是一種帶清除功能的8D觸發器, 1D~8D為數據輸入端,1Q~8Q為數據輸出端,正脈沖觸發,低電平清除,常用作數據鎖存器,地址鎖存器。 D0~D7:出入; Q0~Q7:輸出 第一腳WR:主清除端,低電平觸發,即當為低電平時,芯片被清除,輸出全為0(低電平); CP(CLK):觸發端,上升沿觸發,即當CP從低到高電平時,D0~D7的數據通過芯片,為0時將數據鎖存,D0~D7的數據不變。 5.74LS283:4位二進制超前進位全加器。 三.設計原理與實現方案論證1.里程計數及顯示在出租車轉軸上加裝傳感器,以便獲得“行駛里程信號”。 設汽車每走1Km發一個脈沖,里程的計數顯示,可用十進制、譯碼顯示。該模塊涉及時序電路相關知識,如計數器(74ls60,74ls90等)、譯碼驅動器、顯示器等中規模芯片相關知識。 侯時模塊設計類似于里程計數模塊,不同的是脈沖信號可由石英晶振經分頻后獲得。簡易的也可用555定時器近似獲得,涉及脈沖信號產生相關知識。但在這個實驗中使用直接的脈沖信號。 2.加法器模塊電路該模塊功能為計價,由兩部分組成: 一是里程計價:在起價公里以內(如5公里內),按起步價收費;若超過起價公里,則每走一公里,計價器則加上每公里的單價款。 二是等候計價;汽車運行時,自動關斷計時等待,而當要等候計數時,需要手動按動“等候”計費開關,進行計時,時間到(如10分鐘),則輸出1公里的脈沖。相當于里程增加1公里,數字顯示均為十進制數,因此,加法也要以BCD碼相加。該模塊涉及到加法器74LS283(包括K圖化簡)、門電路及碼制轉換相關知識、觸發器等時序電路相關知識。 3.里程判別電路當所設置的起價公里數到時,使觸發器翻轉。下圖為5公里時觸發器動作。 里程判別電路輸出控制(起步價與起步價之后計費)鎖存器(可用74224)的輸出,結合里程和侯時脈沖控制74273的clk端,最終控制總價按公里顯示,鎖存器也可選擇74LS175等。  4.秒信號發生器及等待計時電路秒信號這里用cp信號直接代替。候時計數器每10分鐘輸出一個脈沖。個位秒計數器為60進制,分計數器為十進制,這樣就組成了600進制計數器。 5.清零復位電路清零復位后,要使各計數均清0,顯示器中僅 有單價和起步價顯示外,其余均顯示為0 四.完整的電路設計原理圖

五.電路調試過程與方法仿真過程中遇到了很多的問題,在遇到問題后根據除出現的情況按照邏輯真值表進行調整。 1.標號問題:在英文輸入狀態下按A鍵輸入net=*#即可進行快速標號,十分方便。 2. 元件調整:雙擊原件即可調整原件參數。如果在運行狀態,這個操作會導致總電源的關閉。 3. 接線問題:當且僅當元件、結點不移動的情況下,連線不移動,新接連線會自動調整,可用鼠標移動到線上拖動,若線上出現小方框,說明線太密,不能移動。 4. 器件、結點圈選以后可以整體移動。圈內的器件、結點相對位置不會移動,導線兩端均在圈內則不移動,導線兩端在圈外亦不移動。
六.設計與調試過程遇到的問題與解決辦法1.由于還未學習555電路,所以在本次設計中將本用555電路的信號發生部分替換成了直接使用的CP信號。
七.實驗心得體會與總結經過多天的努力終于實現了本設計的要求,對各個芯片的功能和原理有了進一步的了解和掌握。雖然在仿真過程中遇到了不少困難,但是這樣更加鍛煉了我。在這次課程設計中,我在找到錯誤時,學會分析錯誤產生的原因,讓我更好的了解到芯片每一個引腳所起的作用。這也為以后的電路設計積累了寶貴的經驗。這次課程和設計讓我學到了很多東西。總之,這次設計不光增強了我的思維能力,更讓我學會了分析問題和解決問題的方法
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