數(shù)字式里程表電路的設計

1、課程設計成果說明書題 目： 數(shù)字式里程表電路設計 學生姓名： 學 號： 學 院： 班 級： 指導教師： 浙江海洋學院教務處年 月 日浙江海洋學院課程設計成績評定表20132014學年 第 2 學期設計題目數(shù)字式里程表電路的設計完成期限自 2014 年 5 月 10 日至 2014 年 5 月 20 日 共 2 周設計依據(jù)數(shù)字電路基礎74ls160芯片數(shù)碼管設計要求及主要內(nèi)容一課程設計目的：1訓練對所學知識的綜合應用能力。2學會查找資料、分析資料。3懂得如何按要求的指標確定方案。4學習對主要參數(shù)性能進行測量。二設計任務：設計的里程表應用于對自行車、摩托車等交通工具所行駛路程的統(tǒng)計，實際是記錄車輪

2、所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，用四位七段數(shù)碼管顯示。附加功能：具有極限速度判定功能，超速后，能發(fā)出警報聲。三設計技術指標：計數(shù)方式：十進制顯示位數(shù)： 四位速度限定： 4轉(zhuǎn)秒鐘顯示數(shù)碼位數(shù)：1位參考資料數(shù)字電子技術基礎 胡曉光主編指導教師簽字日期 數(shù)字式里程表電路設計 （東?？茖W技術學院 機電系 浙江 舟山 ） 摘要傳統(tǒng)的車速表是機械式的，典型的機械式里程表連接一根軟軸，軟軸內(nèi)有一根鋼絲纜，軟軸另一端連接到變速器某一個齒輪上，齒輪旋轉(zhuǎn)帶動鋼絲纜旋轉(zhuǎn)，鋼絲纜帶動里程表罩圈內(nèi)一塊磁鐵旋轉(zhuǎn)，罩圈與指針聯(lián)接并通過游絲將指針置于零位，磁鐵旋轉(zhuǎn)速度的快慢引起磁力線大小的變化，平衡被打破指針因此被帶動。這種車速里程表簡單實用

3、，被廣泛用于大小型汽車上。絕大數(shù)多轎車使用沒有軟軸的電子傳感器的車速表，常見的一種是從變速器上的速度傳感器獲取信號，通過脈沖頻率的變化使指針偏轉(zhuǎn)或者顯示數(shù)字表示汽車的時速。汽車里程表還包括由連接同一信號源的兩個液晶數(shù)字顯示窗，分別累計本次里程和總里程。本次里程通常有四位數(shù)，供短期計數(shù)，這是可以清零的；總里程則有六位數(shù)，不能清零。電子式里程表累積的里程數(shù)字存儲在非易失性存儲器內(nèi)，在無電狀下態(tài)數(shù)據(jù)也能保存。我們現(xiàn)在做的是數(shù)字式里程表，隨著數(shù)字技術的不斷發(fā)展，數(shù)字集成電路在各個領域運用也越來越廣泛。本文介紹用數(shù)字電路設計的里程表。關鍵字：蜂鳴器；施密特觸發(fā)器；計數(shù)器；其他電路；目 錄前 言21工作原

4、理22主要單元電路設計2 2.1施密特觸發(fā)器22.2 計數(shù)器 223方波信號32.4超速報警.42.5里程和圈數(shù).4參考文獻6前 言 隨著數(shù)字技術的不斷發(fā)展，數(shù)字集成電路在各個領域的應用越來越廣泛。本文介紹一種用數(shù)字集成電路里程表。該里程表具有電路結構簡單、計量精度高、工作穩(wěn)定可靠、改變設計量程方便、成本低等特點。本來打算用傳感器，但是仿真軟件無法使用，就打算用方波輸出信號到計數(shù)器，192和555還有蜂鳴器來做。 1.工作原理 里程表的工作原理框圖如圖1所示。輸入方波信號計數(shù)器記錄方波，將車輪轉(zhuǎn)動信號轉(zhuǎn)換為電信號。此信號幅值較小，經(jīng)過比較器使其變成幅值較大的脈沖信號。由施密特觸發(fā)器整形后送給計

5、數(shù)器計數(shù)。計數(shù)器輸出的8421BCD碼經(jīng)譯碼器譯碼后驅(qū)動LED顯示器顯示出計量結果。根據(jù)該框圖設計的里程表電路如圖1所示。 方波信號 計數(shù)器 放大器 邏輯電路顯示器 譯碼器 計數(shù)器 施密特觸發(fā)器 圖1 2 主要單元電路的設計21施密特觸發(fā)器 運算放大器IC2以及R2R6構成反相輸出的施密特觸發(fā)器。它對比較器輸出的脈沖信號進行整形。IC2工作在開關狀態(tài)，具有十分短的前后沿時間。閾電平主要由R3和R4決定。R5上的電壓降提供小量的正反饋以便產(chǎn)生所需要的滯后，并防止電路振蕩。22計數(shù)器 十二級二進制計數(shù)器CD4040以及四輸入端二與非門CD4012構成任意進制計數(shù)器。因為車輪的周長不是10的整數(shù)倍，

6、所以用十進制計數(shù)器計數(shù)，最后顯示的只能是車輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，而不是具體的公里數(shù)，設計任意進制計數(shù)器就是為了解決這一問題。23方波信號就是指電路系統(tǒng)中信號的質(zhì)量，如果在要求的時間內(nèi)，信號能不失真地從源端傳送到接收端，我們就稱該信號是方波信號。信號具有良好的方波信號是指當在需要的時候，具有所必需達到的電壓電平數(shù)值。差的方波信號不是由某一單一因素導致的，而是板級設計中多種因素共同引起的。主要的方波信號問題包括反射、振蕩、地彈、串擾等。用信號發(fā)生器輸出方波信號，一個周期計數(shù)為一圈。計數(shù)器一圈，顯示屏顯示為里程數(shù)3。計數(shù)器用4輸入，顯示屏用7輸入。計數(shù)器選用74LS160制作，傳成一個集成計數(shù)器。2.4超速

7、報警當輸出為80或者超出時，XX第一位為8且第二位大于等于0時，輸出為一，蜂鳴器報警。2.5里程與圈數(shù)假定一圈，里程數(shù)為3，則1-3,2-6，3-9,4-12,5-15。即輸出 為3，顯示為9設計出輸出和顯示管之間的組合邏輯電路，當為3是0011，讓0011變?yōu)?0011 Protues仿真圖主要敘述Protues圖的繪制包括1 系統(tǒng)Protues圖2 繪制Protues圖中遇到的問題及其解決過程仿真出現(xiàn)錯誤，一開始的思路是使用傳感器來做 輸出信號，但是仿真軟件中沒有，就拿方波當做是輸出信號。參考文獻數(shù)字電子技術基礎 胡曉光 主編 數(shù)字電子技術試驗 指導書Q1施密特觸發(fā)器在電路中的作用A1它對比較器輸出的脈沖信號進行整形，并防止電路振蕩Q2計數(shù)器在電路中的作用A2所以用十進制計數(shù)器計數(shù)，