EDA技术课程设计-基于EDA的出租车自动计费系统.doc

精品设计
东北石油大学
课程设计
课程 EDA技术课程设计
题目出租车自动计费系统
院系电子科学学院
专业班级
学生姓名
学生学号
指导教师



2011年 3 月2日
东北石油大学课程设计任务书
课程 EDA技术课程设计
题目出租车自动计费系统
专业姓名学号
主要内容、基本要求、主要参考资料等
主要内容:
,计费器具有行车里程计费、等候时间计费及起价三部分功能,并用数码管显示车费的数目。
基本要求:
1、设计一个出租车自动计费器,具有行车里程计费、等候时间计费、及起价三部分,用四位数码管显示总金额,;
2、行车里程单价1元/公里,,起价3元(3公里起价)均能通过人工输入。
3、行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲数,然后由计数译码电路转换成收费金额,实验中以一个脉冲模拟汽车前进十米,则每100个脉冲表示1公里,然后用BCD码比例乘法器将里程脉冲乘以每公里单价的比例系数,比例系数可由开关预置。,。
4、用LED显示行驶公里数,两个数码管显示收费金额。
主要参考资料:
[1] (第二版). 北京:科学出版社,2005.
[2] . 北京:高教出版社,2006.
[3] . 北京:高教出版社,2003.
完成期限
指导教师
专业负责人
2012年 2月27日
一、总体设计思想

随着EDA技术的高速发展,电子系统的设计技术和工具发生了深刻的变化,大规模可编程逻辑器件CPLD、FPGA的出现,给设计人员带来了诸多方便。利用它进行产品开发,仅成本低、周期短、可靠性高,而且具有完全的知识产权。本设计通过VHDL语言控制,附加一定外围电路组成出租车计费器系统。出租车的计费系统是VHDL的简单应用,利用VHDL语言设计出租车计费系统,使其实现了计程模块、计费模块、计时模块以及动态扫描模块等的设计方法与技巧。突出了其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性和易理解等优点。
本次设计首先在QuartusⅡ环境中对出租车自动计费器的各个部分利用VHDL这一硬件描述语言予以设计,生成模块。而整个设计的核心部分就在分频/计量模块,该模块完成的功能主要包括计费脉冲的产生,等待计时、计价、计程功能。随后运用QuartusⅡ中的仿真功能对其予以仿真,从仿真的结果中分析程序的正确性。根据设计要求,系统的输入信号有,系统时钟信号CLK,计费开始信号START,中途等待停止信号STOP,一公里脉冲信号FIN。系统的输出信号有,总费用数CHA0-CHA3,行驶公里数KM0-KM1和等待时间MIN0-MIN1等。通过系统对车速的检测进入相应的计费系统。

根据设计要求,电路具有计时、计程、计费功能,用LED显示行驶公里数,两个数码管显示收费金额,行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲数,然后由计数译码电路转换成收费金额,实验中以一个脉冲模拟汽车前进十米
,则每100个脉冲表示1公里,时间信号可以通过电容电感振荡电路或晶体振荡电路产生分频取得,然后用BCD码比例乘法器将里程脉冲乘以每公里单价的比例系数,比例系数可由开关预置。
里程单价
脉冲电路
BCD码比例乘法器
脉冲数求和
行车里程
显示器
译码器
计数器
BCD码比例乘法器
等车时间
等车单价
起步价

二、设计步骤和调试过程
1、总体设计电路
计程模块是2个100进制计数器,输入的每10米一次脉冲经一次100进制计数获得每km一次的脉冲,由100进制计数输出为2个4位2进制BCD码。接显示模块,得到计程(0-99km)。计时部分:计算乘客的等待累计时间。等候时间计费需将等候时间转换成脉冲个数,用每个脉冲表示的金额与脉冲数相乘即得计费数,例如100个脉冲表示10分钟,,,如果将脉冲当量设置成与行车里程计费相同(),则10分钟内的脉冲数应为500个。计程部分:计算乘客所行驶的公里数。计程器的量程为99km,满量程后自动归零。最后算出所得费用=起步价+(行驶距离-3公里)*1元+ 等待分钟数*
。

2、模块设计和相应模块程序
(1)计程模块
计程是2个100进制计数器,输入的每10米一次脉冲经一次100进制计数获得每km