数字电路课程设计报告 出租车计价器

五邑大学

数字电路课程设计报告题目：出租车计价器

院系信息工程学院

专业通信工程

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

题目要求：租车计价器

使用中小型集成电路和门电路设计出租车计价器要求完成以下功能

●使用555定时器产生一个20ms的周期信号作为时钟信号。

●每1s的时间代表行驶1公里，每公里的收费为2元。

●有开始计价的按键和停止计价的按键。

●使用两位数码管动态显示所需收的费用，单位为元。

出租车计价器的设计任务分解成时钟模块、计时显示模块这样两个部分组成，如图1-1所示。

图1-1 出租车计价器框图

我负责的是第二部分的即使显示模块。系统总功能为：第一部分分别产生1s的计数信号和20ms扫频信号。第二部分接收计数信号，数码管从0开始计数，每秒2的累加。系统有暂停和复位功能。

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。

1.培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。

2.利用所学过的知识，通过设计计算﹑元件选取﹑电路板制作调试等环节，初步掌握工程设计的技能。

3.掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，使学生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。

4.了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。

5.培养严谨的工作作风和科学态度，使学生逐步建立正确的生产观点，经济观点和全局观点。

二、硬件电路设计

电路的设计分为三个模块，计数模块产生0-99的计数信号，显示驱动电路实现电路信号译码，其本质是一个4-8译码器，驱动数码管显示，显示电路用到的是两个共阴数码管。

计数模块：五十进制，采用同步置数的方法清零。第一个160是五进制，第二个160是十进制，第一个160输出将Q0Q1Q2Q3换成Q3Q0Q1Q2输出原本输出为0000 0001 0010 0011 0100，变换后有0000 0010 0100 1000即2 4 6 8，实现计数。如图1所示：

图1

数据选择器:

4组2选1数据选择器可以选择两组数据，通过1脚控制，低电平就输出A组高电平输出B组，

如图2所示

图2

显示模块：74ls48和数码管，位选信号由第一部分提供，通过位选信号实现动态扫描显示数字

如图3所示

图4

清零电路：

用1uf的电容，当开关按下会输出一个低电平使得电路清零重置，如图5所示

图5

三、调试记录

第一次调试，时间：第三周星期六；地点：宿舍

焊接完所有器件后，首先检查电路，在不插入芯片的情况下，检查各部分电压，看是否短路、短路。检查发现有几个地方断路，用焊锡补上。然后依次接入芯片接入电路，第一部分信号由做好的同学提供。打开电源，发现数码管显示乱码，依次碰触各个芯片，并无发热现象。怀疑芯片损坏。在一块已经完成的电路板上接入电路，已经用自己的芯片替换原来完好的芯片来检查芯片的好坏。经检查发现，7400、7448和是坏的。向该同学借其完好的芯片接入自己的电路，通电，发现计数部分正常，但数码管有部分LED显示不正常。更换一块完好的数码管，再次通电，发现十位只有在显示3和5的时候d脚是暗的。关闭电源再次检查电路，发现数码管的管脚之间有一个地方短路。马上用电烙铁断开两端。然后再次通电，发现有个多部分的LED不会正常显示。再次检查显示部分的电路，并没有发现问题。由于时间问题，此次调试结束

第二次调试，时间：第四周星期四；地点：实验楼505

借来完好的器件，再次接入电路，由于第一部分缺乏，用函数发生器代替第一部分产生1S的周期信号，显示正常计数，但是显示部分不正常。再次检查电路，还是没有发现问题。用万用表检查仔细电路是否有断路，并无发现任何问题。之后由于调试人数过多，芯片不足，故结束此次调试。

第三次调试，时间，第六周星期二；地点：宿舍

再次借来第一部分和器件，通电，问题还是和以前一样。再次更换7448，发现不正常的数码管比以前少，可能在之前的调试中不知不觉损坏了，但是问题还是没有解决。仔细检查显示部分的接触问题，在检查数码管的时候，有一时间突然正常显示。再次仔细检调整数码管，发现只有在特定接触的角度的情况下，数码管才能正常显示，于是下结论是数码管的底座接触不良。然后检验数码管的所有计数，0-98均无显示问题，暂停，复位功能也正常，但是数码管扫频时间过慢，会有闪烁现象。思考得出结论，是第一部分的20MS

周期信号过大，导致会有闪烁现象。但由于不是本人负责的部分，故不予解决。至此出租车计价器的第二部分，计数模块至此完成，调试结束。

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。

我们已经很久没用做过板了，之前的几次都是仿真实验或者用面包板，电路也较为简单。此次设计实验，发现以往的软件操作步骤很多都忘了，边做边复习，才慢慢想起来。

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。

五、参考文献

[1]徐秀平．数字电路与逻辑设计[M]．北京：电子工业出版社．2010

[2]赵景波．向先波.Protell 99SE多层电路板设计与制作（修订版）[M]．北京：人民邮电出版社．2012

[3]周开利编著.数字电子技术.武汉：华中科技大学出版社，2009

[4]74ls160资料：/view/7347bdd8ad51f01dc281f126.html

[5]74ls00 资料：/view/d0e13708bb68a98271fefa25.html