电子电路CAD课程设计
课题名称出租车计价设计
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目录
第一章引言 (4)
第二章设计方案 (5)
2.1出租汽车里程计价表设计的要求及技术指标
2.2设计方案论证
第三章电路原理图的绘制 (7)
第四章电路板图的绘制 (8)
第五章课程设计总结 (12)
第六章电子元件清单 (13)
第七章总电路原理图 (14)
第八章参考文献 (16)
第一章引言
随着生活水平的提高，人们已经不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已经受到越来越多人的关注。
于是，出租车行业低价高质的服务给人们带来了出行的享受。
但是总存在着买卖纠纷，困扰着行业的发展。
而在出租车行业中解决这矛盾的最好的方法就是使用计价器，用规范的价格来为乘客提供更加方便快捷的服务。
同时，出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，是出租车行业发展的重要标志，它关系着交易双方的利益。
现在，城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加快发展，计价器的普及是毫无疑问的，所以未来出租车行业计价器的市场是很有潜力的。
本文是为了探索计价器的设计而制作的。
随着计算机和信息技术的发展，EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术已经代替了传统手工设计和制作印刷电路板的方法，成为现代电子工程领域的一门新技术。
EDA技术的发展和推广极大地推动了电子工业的发展，由此各类EDA工具软件也如雨后春笋般地蓬勃发展起来。
原理图设计、PCB设计、电路仿真和PLD设计都是EDA设计技术中的重要组成部分，而Altium公司（原Protel Technology公司）推出的Protel DXP软件全面集成了EDA设计几大技术，而且它还包含了电路仿真印刷电路板的信号完整性分析、可编程逻辑器件FPGA数字电路设计和VHDL硬件描述语言的应用
第二章设计方案
2.1出租汽车里程计价表设计的要求及技术指标
设计要求：
1 .分析设计要求，明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。
总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
设计指标：
1．不同情况具有不同的收费标准。
白天、晚上、途中等待（>10min 开始收费）
2．能进行手动修改单价
3．具有数据的复位功能
4．白天/晚上收费标准的转换开关，数据的清零开关，单价的调整，单价输出2位，路程输出2位，总金额输出3位
10.按键：启动计时开关，数据复位（清零）。
白天/晚上转换
2.2设计方案论证
方案一：采用数字电路控制。
其原理方框图如图 1－1所示。
采用传感器件，输出脉冲信号，经过放大整形作为移位寄存器的脉冲，实现计价，但是考虑到这种电路过于简单，性能不够稳定，而且不能调节单价，也不能根据天气调节计费标准，电路不够实用。
图1 －1数字电路方案
方案二：采用单片机控制。
利用单片机丰富的 I O端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。
其原理如图 1 －2 所示。
图1 －2单片机控制方案
通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级，所以我们采用后一种方案。
第三章电路原理图的绘制
电路原理图绘制流程为：
建立项目文件→建立原理图文件→设置原理图绘制环境→加载原理图元件库→从原理
图元件库提取元件进行放置并填写相关元件参数→根据电气关系连线→检查→生成相关文件。
步骤 1 建立项目文件
步骤 2 建立原理图文件
步骤 3 设置原理图绘制环境
步骤 4 根据图纸设及的元件加载原理图元件库
步骤 5 从已加载的原理图元件库中提取元件进行放置，并填写参数
步骤 6 根据电气关系连线
步骤 7 检查完善
步骤 8 报表生成
第四章电路板图的绘制
双面板有顶层（Top Layer）和（Bottom layer）两层，双面板的双面都有敷铜，都可
以进行布线，两面的导线通过金属化过孔(Via)相导通。
由于两面均可走线，布线设计相对容易，也能较好地解决电磁干扰问题。
步骤 1 绘制电路原理图
这里的绘制主要是指填写元件的封装。
封装就是 PCB 中元件的符号，它兼有元件外形和元件尺寸的属性，一个元件的封装主要包含焊盘（焊盘间距）和元件外形。
常用的PCB元件封装库在C:\Program File\Design Explorer99SE\Library\PCB目录下常用的元件封装库是位于 Generic Footprint 文件夹中的 Advpcb.ddb
步骤 2 网络表（Netlist）生成
计算机之所以能将原理图自动转换成印刷板图，其关键是依靠了一个特殊的文件，即网络表文件，它记载了原理图中的所有元件信息以及元件之的电气关系，在自动设计过程中，网络表起纽带和桥梁的作用。
网络表如下：
[
DIP40
]
[
4.7K
AXIAL0.3
]
[
6MHZ
RAD0.1
]
[
DIP4 ]
[
C1 RAD0.1 22uF ]
[
C2 RAD0.1 33pF ]
[
C3 RAD0.1 33pF ]
[
C4 RAD0.1 0.1uF ]
[
C5 RAD0.1 ]
[
EA/VP DIP4
C4-1
C5-1
EA/VP-1
R8-2
R10-1
R10-2
R/T/LED-2
U4-5
U4-8
VCC-2
)
步骤 3 建立 PCB 文件
步骤 4 规划电路板边框（尺寸）
步骤 5 从网络表文件导入封装及封装错误的修改步骤 6 元件封装布局
步骤 7 焊盘设定
步骤 8 自动布线参数设置
步骤 9 自动布线
步骤 10 检查与修改
第五章课程设计总结
由于使用的是单片机作为核心的控制元件，以及灵敏的霍尔开关型器件，是本出租车计价器具有功能强、性能可靠、电路简单、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。
但是在我们设计和调试的过程中，也发现了一些问题，譬如计价的金额位数有限，实际的里程可能会很远，会超出我们的显示范围。
计价器的设计还不够人性化，比如加上语音的提示功能，可能会更有生命力。
第六章电子元件清单
第七章总电路原理图
其电路板图如下：
第八章参考文献
[1] 吴开志等.单片机技术指导［Ｍ］.南昌航空出版社，2007.8
[2] 张友德赵志英涂时亮 .单片微型机原理、应用与实验［Ｍ］ .复旦大学出版社，2006.6
[3] 孙涵芳.MCS-51系列单片机原理及应用［Ｍ］.北京航空航天大学出版社，1996.4
[4] 刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录.第1版.北京：高等教育出版社，1957
[5] 傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985，447
[6]. 华罗庚，王元.论一致分布与近似分析.中国科学，1973（4）：339~357
[7] 张筑生.微分半动力系统的不变集研究：[学位论文]，北京：数学系统学研究所，1983。
