出租车计费系统的设计

一、 设计目的

1 掌握电子电路的一般设计方法和设计流程; 2 学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图;

3 掌握应用EWB对所设计的电路进行仿真,通过仿真结果验证设计的正确性。

二、 设计要求

设计一个出租车计费系统,具体要求如下:

1. 能够实现计费功能。按照太原出租车的计费标准。

2. 能够实现显示功能。分别用四位数字显示行驶里程和总费用,计价分辨率为0.1元。

三、 设计内容

1 设计过程

1) 使用PROTEL软件绘制原理图。 2) 制作PCB版图。

3) 应用EWB对所设计的电路进行仿真。 2 设计框图 (1)

行 车里程

各个模块的功能说明

-74160,是一个4位二进制的计数器,它具有异步清除端与同步清除端不同

的是,它不受时钟脉冲控制,只要来有效电平,就立即清零,无需再等下一个计数脉冲的有效沿到来。 具体功能如下: 1.异步清零功能

只要(CR的非)有效电平到来,无论有无CP脉冲,输出为“0”。在图形符号中,

计 数 器 译 码 器 显 示 器 CR的非的信号为CT=0,若接成七进制计数器,这里要特别注意,控制清零端的信号不是N-1(6),而是N(7)状态。其实,很容易解释,由于异步清零端信号一旦出现就立即生效,如刚出现0111,就立即送到(CR的非)端,使状态变为0000。所以,清零信号是非常短暂的,仅是过度状态,不能成为计数的一个状态。清零端是低电平有效。 2.同步置数功能

当(LD的非)为有效电平时,计数功能被禁止,在CP脉冲上升沿作用下D0~D3的数据被置入计数器并呈现在Q0~Q3端。若接成七进制计数器,控制置数端的信号是N(7)状态,如在D0~D3置入0000,则在Q0~Q3端呈现的数据就是0110。

7448七段显示译码器

7448七段显示译码器输出高电平有效,用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端,以增强器件的功能。 7448的功能表如表5.3.4所示,它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下: 1. 灭灯输入BI/RBO

BI/RBO是特殊控制端,有时作为输入,有时作为输出。当BI/RBO作输入使用且BI=0时,无论其它输入端是什么电平,所有各段输入a~g均为0,所以字形熄灭。

表5.3.4 7488功能表

2. 试灯输入LT

当LT=0时,BI/RBO是输出端,且RBO=1,此时无论其它输入端是什么状态,所有各段输出a~g均为1,显示字形8。该输入端常用于检查7488本身及显示器的好坏。 3.动态灭零输入RBI

当LT=1,RBI=0且输入代码DCBA=0000时,各段输出a~g均为低电平,与BCD码相应的字形熄灭,故称“灭零”。利用LT=1与RBI=0可以实现某一位的“消隐”。此时BI/RBO是输出端,且RBO=0。

4. 动态灭零输出RBO

BI/RBO作为输出使用时,受控于LT和RBI。当LT=1且RBI=0,输入代码DCBA=0000时,RBO=0;若LT=0或者LT=1且RBI=1,则RBO=1。该端主要用于显示多位数字时,多个译码器之间的连接。

从功能表还可看出,对输入代码0000,译码条件是:LT和RBI同时等于1,而对其它输入代码则仅要求LT=1,这时候,译码器各段a~g输出的电平是由输入BCD码决定的,并且满足显示字形的要求。

下面举一个利用7488实现多位数字译码显示的例子,通过它了解各控制端的用法,特别是如何动态灭零,实现无意义位的“消隐”。

该例如图5.3.7所示。图中7位显示器由7个译码器7448驱动。各片7448的LT均接高电平,由于第一片的RBI=0且DCBA=0000,所以第一片满足灭零条件,无字形显示,同时输出RBO=0;第一片的RBO与第二片的RBI相连,使第二片也满足灭零条件,无显示并输出RBO=0;同理,第三片的零也熄灭,无显示。由于第四、五、六、七片译码器的RBI=1,所以它们都正常译码,按输入BCD码去点亮各段电极。

图5.3.7 用7448实现多位数字译码显示

如果图5.3.7接法不变,但第一片7448的输入代码不是0000而是任何其他BCD码,

则该片将正常译码并驱动显示,同时使 RBO=1。这样,第二片、第三片就丧失了灭零条件,所以电路对最高位非零的数字仍正常显示。

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