EDA课程设计出租车计价器
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EDA技术课程设计题目: 出租车自动计费器班级:电子 xxx班姓名: xxx学号: ******** 成绩:[目录] Ⅰ、绪论1.1 前言1.2 电子系统设计任务书1.3 题目分析及构思Ⅱ、方案论证2.1 总体方框图2.2 功能描述及方案选择Ⅲ、系统设计详述3.1 各模块设计原理及仿真3.2 整个系统的原理图及仿真Ⅳ、程序设计历程4.1 系统设计工作进程4.2 仿真实现过程中遇到的问题及排除措施4.3 设计收获和体会Ⅴ、附录:参考文献Ⅰ、绪论1.1前言古人云:“百尺竿头,更进一步。
”也就是说:我们不要满足于已取得的成就,还要继续努力,不断勇往直前。
但高中的时候,高考这块敲门砖就是你的指明灯。
而进入大学,我一下子被什么协会、什么学生会、什么球队、学习上的难题……冲昏了头脑,我甚至不知道什么时候该干些什么了。
有时候更会发自内心的支持“读书无用论”,因为高中学的是基本知识,而大学学的是理论,因此,对学习的兴趣也就随着变淡了。
但深知大学四年不能就这样孤独、寂寞、迷惘、恐惧地度过,所以,还一直端正自己的态度,努力地做好一切事。
而课程设计正好弥补大学这种纯理论学习的弊端,也是适应社会主义建设人才的一项重要的实践环节,是理论联系实际的有效方式。
高校是工程师的摇篮,要培养德才兼备的合格工程师,必须进行理论知识和实践动手能力的正规会培训。
课程设计是我们必须参与的一项实践教学环节。
通过课程设计,学生可以综合运用所学的电子设计的理论知识和方法,掌握设计的一般规律,培养解决电子工程中实际问题的能力。
还可以学会从机器的功能要求出发,合理选择系统或零件的类型,制定设计方案,正确计算零件的工作能力,工作要求,并考虑制造工艺、使用、维护、经济、安全等问题,训练设计能力。
另外,在课程设计的过程当中,学生可以通过查阅、分析、计算、绘图等过程,学习正确运用标准、规范、手册、图册等技术资料,训练设计的基本技能。
同时,把在理论教学中学到的知识具体运用到实际工作中,提高学生的综合素质,从而达到电子工程师基本培训的目的,使学生成为既有理论知识,又有实际动手能力的工程技术管理人才。
电子信息科学与技术专业课程设计任务书一、设计任务及要求设计一个出租车计价器:计费包括起步价、行车里程计费、等待时间计费3部分。
用3位数码管显示金额,最大值为999.9元,最小计价单元为0.1元;行程3公里内,且等待时间累计3分钟内,起步价10元,超过3公里,以每公里1.6元计费,等待时间单价为每分钟1.5元;用两位数码管显示总里程,最大值为99公里用两位数码管显示等待时间,最大值为59min。
二、设计原理及总体框图出租车自动计费器分为分频模块、控制模块、计量模块、计费模块、译码和显示模块。
A)、设计原理:(1)分频模块分频模块对频率为240HZ的输入脉冲进行分频,得到的频率为16HZ、15HZ、和1HZ的3种频率。
该模块产生频率信号用于计费,每个脉冲为0.1元计费控制,其中15Hz信号为1.5元的计费控制,16Hz信号为1.6元计费控制。
(2)计量控制模块计量控制模块式出租车自动计费器系统的主体部分,该模块主要完成等待计时功能、计价功能、计程功能,同时产生3分钟的等待计时使能控制信号en1、行程3公里外的使能控制信号en0。
其中计价功能主要完成的任务是:行程3公里内且等待累计时间在3分钟内起步价为10元3公里以外每公里1.6元计费,等待时间3分钟以外每分钟1.5元计费。
计时功能主要完成的任务是:计算乘客的等待累计时间,计时器的量程为59分,满量程自动归零。
计程主要完成的任务是:计算乘客所行驶的公里数,计价器的量程为99公里,满量程自动归零。
(3)译码显示模块该模块利用实验板上的译码器和数码管分别将输出的计费数据(4位BCD码)、计时数据(2位BCD码)和计程数据(2位BCD码)显示输出。
其中计费数据最后以百元、十元、元、叫、角为单位对应的数码管上显示,最大显示为999.9元;计时数据最后送至以分为单位对应的数码管上显示,最大显示为59s;计程数据最后送至以公里为单位的数码管上显示,最大公里为99公里。
EDA课程设计报告--出租车计价器课程设计课程设计名称:出租车计价器专业班级学生姓名:学号:指导教师:课程设计时间:1 设计任务及要求出租车计价器根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价,并在行程中同步显示车费值。
从起步开始,行程3公里内,且等待累计时间2分钟内,起步费10元;3公里以外以每公里1.6元计费,等待累计时间2分钟外以每分钟1.5元计费。
并能显示行驶公里数、等待累计时间、总费用。
设计的主要技术指标:(1)计价范围:0—999.9元计价分辨率:0.1元(2)计程范围:0—99公里计程分辨率:1公里(3)计时范围:0—59分计时分辨率:1分本次设计中假设出租车的速度传感器具有出租车每行驶1Km提供1000个脉冲信号的特性。
当行驶速度小于等于6KM/h时为等待。
本设计的最终任务是显示出租车的等待时间和行驶里程,并计算出所需费用。
根据要求需要进行如下分工,首先要有一个分频模块(FPQ)产生系统工作用的基准信号1HZ,供系统中的有关模块计时用。
其次要有一个判断等待与否的模块(DDPB),再者就是要有计时和计程模块(DDSJ和LCJS),最后要有计费模块和显示译码模块(JFZ和YIMA)。
2设计原理及总体框图(1)设计总体框图图1总设计框图(2)设计总原理图图2设计总原理图设计总原理:测控FPGA芯片通过采集速度传感器脉冲信号WCLK进行行驶里程计算,利用外部脉冲信号CLK1产生标准时钟信号,用来计算等待时间,最后根据行驶里程、等待时间来计算计价值。
并用译码电路显示行驶里程、等待时间和计价值。
3 程序设计1.VHDL语言简单介绍VHDL语言(VHSIC Hardware Description Language,甚高速集成电路硬件描述语言)是一种设计、仿真、综合的标准硬件描述语言,是对可编程逻辑器件进行开发与设计的重要工具,其优点是:支持自上而下和基于库的设计,支持范围广,具有多层次描述系统硬件功能的能力。
eda课程设计出租车计费器计程车计费器近年来,随着出行需求的增加,计程车成为现代都市生活中不可或缺的交通工具。
然而,随之而来的问题是如何准确计算乘客的乘车费用,以避免价格争议和不公平的情况发生。
因此,设计一个高效准确的出租车计费器成为了必备的需求。
本文将介绍一个EDA课程设计的出租车计费器,并详细阐述其功能和设计理念。
首先,出租车计费器需要具备自动计算乘车时间和里程的功能。
乘客上车后,计费起始点记录下当前的时间和里程数,当乘客下车时,计费器会根据乘车时间和里程数自动计算出乘车费用。
这样的设计方案使得计费过程更加便捷,无需司机或乘客自行计算费用,提升了计费的准确性和公正性。
其次,出租车计费器还需要考虑不同的计费规则和策略。
在不同地区和国家,计费规则可能会有所不同。
例如,在某些地方,计费可能以里程为主,而在另一些地方,计费可能以时间为主。
因此,计费器需要能够灵活调整计费策略,以适应不同的地区和客户需求。
除了基本的计费功能,出租车计费器还可以增加一些附加功能,以提升用户体验。
例如,可以添加语音导航功能,为乘客提供实时导航路线,让乘客更加便捷地到达目的地。
同时,也可以添加多种支付方式,如现金、刷卡、移动支付等,以满足不同乘客的支付需求。
这些附加功能的添加可以为乘客提供更加便利的乘车体验,提升出租车的竞争力。
此外,出租车计费器还需要注重安全性和可靠性。
计费器需要具备防伪造和防篡改功能,以防止不法分子通过篡改计费器数据来进行欺诈行为。
同时,计费器需要保证数据的准确性和可靠性,以便相关部门对出租车运营情况进行监管和统计。
这些安全性和可靠性的保障是出租车计费器设计的重要组成部分。
总之,EDA课程设计的出租车计费器是一个非常重要的工具,它能够准确计算乘车费用,提升用户体验,保证计费的公正性和准确性。
设计一个高效准确的出租车计费器是一个复杂的过程,需要考虑到不同地区和国家的计费规则,同时也需要注重安全性和可靠性。
希望通过持续的研发和创新,能够设计出更加先进的出租车计费器,为乘客提供更好的出行体验。
1.出租车计费器的总体设计1.1 出租车计费设计该出租车计费器按下开关S1后开始计费和计里程数,分为白天和夜晚。
当拨动开关K2为0时,系统使用程序设置的起步价,白天起步价是3元,准行2公里,以后2元/公里;夜晚起步价是9元,准行2公里,以后3元/公里。
当拨动开关K2为1时,可由矩阵键盘输入起步价0~9元。
当路程大于200公里时,价格会在原来的基础上加50元。
1.2 基本设计思想时钟输入为一个1KHz的系统时钟,直流电机模块每转一圈输出一个脉冲信号给CPU,另外用按键模块的S1 来作为整个系统的复位按钮,每复位一次,计费器从头开始计费。
直流电机模块用来模拟出租车的车轮子,每转动一圈认为是行走1 米,所以每旋转1000 圈,认为车子前进1 公里。
系统设计是需要检测电机的转动情况,每转1000圈,分频模块输出一个下降沿信号。
车费和里程数在一个8位7段数码管上显示,前4位显示里程,后4位显示费用。
路程的单价由16*16点阵显示,拨动开关K1为0时,2元/公里,点阵显示2;拨动开关K2为1时,3元/公里,点阵显示3。
2.出租车计费器的总体实现2.1 系统总体框图该出租车计费器由一个VHDL程序构成,不同功能的实现分别是多个进程控制,主要进程有:分频模块进程:将每1000个电机脉冲转化为1个输出脉冲;计程模块进程:记录已行里程;计费模块进程:计算应付车费;4*4矩阵键盘进程:设置起步价;数码管显示进程:将已行里程和应付车费显示在数码管上; 16*16点阵显示进程:显示当前状态的每公里单价。
图2-1 系统框图2.2 程序流程图(2)计程模块图2-3 计程模块(3) 计费模块图2-4 计费模块2.3 出租车计费器各功能的实现(1)分频模块:直流电机motor每输出1000个脉冲,分频器glclk输出一个下降沿脉冲,表示电机已走1公里,meter1加1.if rst='0' thencount<=0;temp<='0';elsif (motor'event and motor='1') thenif count>499 thencount<=0;temp<=not temp;elsecount<=count+1;end if;end if;glclk<=temp;(2)计程模块:glclk的下降沿来临时,路程的个位加1,满9往高位进一,同时低位归0。
eda课程设计出租车计费器一、引言随着城市化进程的加速,出租车已成为人们出行的重要交通工具之一。
出租车计费器作为出租车运营的核心设备,其设计的合理性和精确性直接关系到乘客和司机的利益。
因此,设计一款高效、准确的出租车计费器具有重要的实际意义。
本次EDA课程设计,我们以出租车计费器为研究对象,对其进行模拟设计。
二、计费器功能需求分析出租车计费器应具备以下基本功能:1.起步价计费:按照规定的起步价格进行计费。
2.里程计费:根据行驶里程计算费用,一般按每公里单价进行累加。
3.等待时间计费:在等待或红绿灯等情况下,应按设定的单价计算费用。
4.计费显示:将乘客应支付的总费用实时显示在计费器上。
5.声音提示:在计费过程中,应有声音提示,如“谢谢”等。
6.夜间服务费:在夜间或特殊时间段,可设定额外服务费用。
7.故障保护:当计费器出现故障时,应能够自动进入保护模式,停止计费。
三、计费器系统设计基于上述功能需求,我们设计了以下出租车计费器系统:1.主控模块:采用微控制器作为核心控制单元,负责接收传感器信号、计算费用、控制显示和声音输出等功能。
2.里程传感器:用于检测出租车的行驶里程,一般通过轮速传感器实现。
里程数据被传送到主控模块进行计算。
3.时间传感器:用于检测出租车的运行时间,可选用霍尔传感器等实现。
时间数据也需传送到主控模块进行处理。
4.显示模块:选用液晶显示屏(LCD),用于显示总费用、行驶里程、时间等信息。
通过主控模块驱动LCD显示。
5.声音提示模块:选用蜂鸣器作为声音输出设备,由主控模块控制发出提示音。
6.夜间服务费模块:通过软件编程实现夜间服务费的设定和计算。
主控模块根据时间传感器信号判断是否进入夜间模式。
7.故障保护模块:在系统检测到故障时,如计费器出现异常过热或长时间无里程/时间信号,主控模块将自动进入保护模式,停止计费并发出报警信号。
四、计费算法设计根据上述功能需求和系统设计,我们采用以下计费算法:1.起步价费用 = 起步价 * 计费时间(3分钟)2.里程费用 = 每公里单价 * 行驶里程3.等待时间费用 = 单价 * 等待时间(秒)4.总费用 = 起步价费用 + 里程费用 + 等待时间费用 + 夜间服务费(如有)5.每公里单价、起步价、等待时间单价、夜间服务费等参数均可根据实际需求进行设定。
燕山大学EDA课程设计报告书题目:出租车计价器姓名:班级: 12级通信工程1班学号:成绩:一、设计题目及要求要求:1.2 Km起计价,起始价5元,每公里1.2元;2.传感器输出脉冲为0.5m/个(用适当频率的时钟信号代替即可);3.每0.5km改变一次显示,且钱数提前显示(例如运行到2Km时,应显示5.6元);4. 分别用三位数码管显示公里数和钱数,另可设置其他必要的按钮。
二、设计过程及内容1.题目分析该题模拟出租车计价器,显示路程及对应价格,要求每经0.5km更新显示,传感器输出脉冲为0.5m/个,即每经过1000个脉冲,路程增加了0.5km,价格增加0.6元。
其中,价格起始价5元,即需要价格在路程2km 之前显示固定值5元。
二者分别用三位数码管显示,分析可知,路程的小数位显示0或5,在5→0时,向个位进位;价格的小数位依次显示6、2、4、8、0,在6→2,8→4,4→0的转变中,产生进位,价格的个位从起始价5开始计数。
2.设计总述依据设计要求出租车计价器型可分为四个模块:分频模块,路程计数模块,价格计数模块和二者的显示模块。
①分频模块分频模块功能是每经过1000个脉冲,即0.5km,输出一个脉冲信号,并且产生一控制输出,该控制信号在2km前,输出为0,而在2km处及2km之后输出1,该控制信号控制价格计数器从2km处开始累加钱数。
②路程计数模块路程计数模块的功能是显示路程,路程包含了十位,个位和小数位,其中,小数位显示0或5,并在固定位置5→0处向个位进位,十位个位为常规0~99计数器。
③价格计数模块价格计数模块的功能是显示与路程对应的价格,且价格提前显示。
价格同样包含十位,个位和小数位,其中小数位依次显示6、2、8、4、0,并在6→2,8→4,4→0时,向个位产生进位,价格的个位为从5开始计数的10进制计数器,在9→0时产生向十位的进位,十位是常规的0~9计数器。
④路程、价格显示模块路程、价格显示模块的功能是使用试验箱中的6个数码管(编号为1~6的数码管)显示路程和价格,使用编号为3、2、1的数码管显示路程,使用编号为6、5、4的数码管显示价格。
--目录1引言1ﻩ2Quartus II介绍 (2)3出租车计价器设计3ﻩ3.1出租车计价器的设计原理 (3)3.2各模块功能模块设计ﻩ33.2.1分频模块4ﻩ3.2.2计量模块4ﻩ3.2.3控制模块 (4)3.2.4计费模块4ﻩ3.2.5译码显示模块 (5)3.2.6顶层模块5ﻩ3.3硬件仿真6ﻩ4总结7ﻩ参考文献8ﻩ附录 (9)1引言本设计是一个简易的出租车计费系统,实现计价功能,计费标准为按行程里程收费,起步价为6.00元,当里程小于3公里时,按照起价计费,车行超过3公里后在按1.2元/公里收费,等待累积时间超过2min,按照每分钟1.5元计费。
能模拟汽车的启动,停止,暂停等状态。
并用LED数码管实时显示车费和汽车行驶里程,用两位数字显示汽车行驶里程,显示方式为“XX”,单位为km。
计程范围为0—99km,计程分辨率为1km;用五位数字显示总费用,显示方式为“XXX.X”,单价为元。
计价范围为0—999.9元,计价分辨率为0.1元。
此计费器要设有一个由司机控制的整体复位控制。
本设计采用VHDL硬件描述语言作为设计手段,采用自顶向下的设计思路,得到一种出租车计价系统的软件结构,通过QuartusⅡ软件下进行仿真,证明所设计的电路系统完成了出租车计价的功能,各项指标符合设计要求。
本次课程设计可以熟练掌握了课本上的一些理论知识,课程设计也是一个学习新知识、巩固加深所学课本理论知识的过程,它培养了我们综合运用知识的能力,独立思考和解决问题的能力。
加深我们对VHDL数字电路设计教程的理解。
2Quartus II介绍Quartus II 是Altera公司的综合性PLD开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。
出租车计费器eda课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习出租车计费器的设计与实现,使学生掌握以下知识目标:1.理解出租车计费器的原理和结构;2.学习相关的电子技术和电路知识;3.掌握编程语言和嵌入式系统的基本应用。
4.能够独立设计和搭建出租车计费器的电路;5.能够编写程序实现计费器的功能;6.能够进行实验操作,并对实验结果进行分析。
情感态度价值观目标:1.培养学生对科学研究的兴趣和热情;2.培养学生团队合作意识和沟通能力;3.培养学生对工程实践的责任感和安全意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.出租车计费器的原理和结构;2.相关的电子技术和电路知识;3.编程语言和嵌入式系统的基本应用;4.出租车计费器的实验操作和结果分析。
具体安排如下:第1-2周:介绍出租车计费器的原理和结构,学习相关的电子技术和电路知识;第3-4周:学习编程语言和嵌入式系统的基本应用;第5-6周:进行出租车计费器的实验操作,并对实验结果进行分析。
三、教学方法为了更好地实现教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解出租车计费器的原理和结构,相关的电子技术和电路知识,以及编程语言和嵌入式系统的基本应用;2.实验法:让学生亲自动手进行出租车计费器的实验操作,培养学生的实践能力;3.讨论法:在课堂上引导学生进行思考和讨论,激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材和参考书:为学生提供系统的理论知识;2.多媒体资料:通过视频、图片等形式,为学生提供丰富的学习材料;3.实验设备:为学生提供实践操作的机会,培养学生的实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解能力;2.作业:布置相关的编程练习和实验报告,评估学生的掌握程度和实践能力;3.考试:通过期末考试,全面评估学生对课程知识的掌握情况。
出租车计费器eda课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解出租车计费器的基本工作原理,掌握其计费算法。
2. 学生掌握EDA(电子设计自动化)的基本概念,学会使用相关软件工具进行简单电路设计和仿真。
3. 学生了解出租车计费器在实际生活中的应用,掌握相关电子元件的功能和连接方式。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的出租车计费器电路。
2. 学生能够运用EDA软件进行电路仿真,验证计费器的功能。
3. 学生能够通过小组合作,解决实际设计过程中遇到的问题,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术学科的兴趣,激发学习热情。
2. 学生培养创新意识和动手能力,提高自信心和成就感。
3. 学生学会关注生活中的实际问题,培养学以致用的价值观。
课程性质:本课程为电子技术学科的课程设计,旨在让学生通过实际操作,掌握出租车计费器的工作原理和设计方法,提高学生的动手能力和团队协作能力。
学生特点:学生具备基本的电子技术知识,对实际操作和设计有一定兴趣,喜欢探索新事物。
教学要求:教师需引导学生主动参与,注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,提高学生的自主学习能力。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新意识。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容如下:1. 出租车计费器原理介绍- 计费器的基本工作原理- 计费算法及其实现2. EDA软件工具使用- EDA软件的安装与基本操作- 电路设计原理及仿真方法3. 电子元件及其功能- 常用电子元件的识别与使用- 元件连接方式及其在出租车计费器中的应用4. 出租车计费器电路设计- 设计要求与电路框图- 电路搭建与调试5. 小组合作与问题解决- 团队协作能力的培养- 实际设计过程中问题的发现与解决教学大纲安排:第一课时:出租车计费器原理介绍第二课时:EDA软件工具使用第三课时:电子元件及其功能第四课时:出租车计费器电路设计第五课时:小组合作与问题解决教材章节关联:本教学内容与教材中“电子技术应用”章节相关,涉及计费器原理、EDA软件应用、电子元件使用等方面的内容。
SOPC/EDA综合课程设计报告设计题目:出租车计费系统设计设计者:学号:班级:指导老师时间:目录摘要 (2)Abstract (1)第一章引言 (2)1.1课题背景 (2)1.2本文的主要工作 (2)第二章 FPGA、VHDL介绍 (4)2.1 FPGA现状及发展 (4)2.2 FPGA的结构与特点 (4)2.2.1 FPGA基本结构 (5)2.2.2 FPGA的特点 (6)2.3 VHDL设计优点 (6)第三章出租车计费器的设计 (7)3.1出租车计费器的总体设计 (7)3.1.1出租车计费标准 (7)3.1.2 总体框架设计 (7)3.2出租车计费器主要模块设计 (8)3.2.1 速度模块 (9)3.2.2 计程模块 (9)3.2.3 计时模块 (10)3.2.4 计费模块 (5)第四章整体电路设计 (6)4.1 整体电路图 (6)4.2 电源电路 (7)4.3 启动/停止按键电路 (7)4.4 自动清零部分 (8)第五章系统仿真与下载实现 (8)5.1 QuartusⅡ软件介绍 (9)5.1.1软件特点 (9)5.1.2 QuartusⅡ设计流程: (9)5.2仿真结果 (10)5.2.1整体仿真 (10)5.2.2速度模块仿真 (10)5.2.3计程模块仿真 (11)5.2.4计时模块仿真 (11)5.2.5 计费模块仿真 (12)5.3设计测试 (12)第六章总结及展望 (13).致谢 (19).主要参考文献 (19)基于FPGA的出租车计费器设计摘要: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,给设计人员带来了很多方便。
利用它进行产品开发,可以降低研发成本,缩短研发周期。
本文介绍了一种采用FPGA芯片进行出租车计费器的设计方法,描述了研究该课题的意义和应用价值;说明了Altera公司的FPGA结构原理及其主要运用;介绍了超高速集成电路硬件描述语言的主要功能和设计;讲解了出租车计费器的系统原理和功能。