1、燕山大學EDA課程設計報告書題目：汽車速度表一、設計題目及要求題目名稱：汽車速度表* 要求：1. 能顯示汽車速度，單位Km/h,最高時速小于360Km/h：2. 車輪每轉一圈，有一傳感脈沖,每個脈沖代表lm得距離（用適當頻率得時鐘信號 代替即可）：3. 采樣周期設為10秒；4. 用5位數碼管顯示速度，要顯示到小數點后邊兩位。二、設計過程及內容1、總體設計我們設計得汽車速度表主要有四個模塊組成，分別就是單位轉換電路，10s采 樣電路，計數電路，掃描電路。因為頻率代表單位時間內完成周期性變化得次數，所以 我們用n 1IZ得輸入時鐘脈沖表示汽車得速度為n m/s。首先利用單位轉換電路將 速度單位m/

2、s轉換為k m/h,然后用訃數電路對轉換單位后得脈沖進行計數,并利用 十秒采樣電路采集數據，最后將采集得數據用掃描電路驅動數碼管顯示出來。2、主要模塊單位轉換電路（藍天陽）題目要求輸岀得速度單位就是km/h,而我們得輸入得速度單位就是m/s,故 需進行單位轉換.lm/s二3、6 km/h二0、0 1 X36 0 km / h （為保證輸岀得速度顯 示到小數點后兩位），故輸入脈沖數:輸出脈沖數= 1:3 6 0。由于采樣時間就是10s, 為了讓數碼管直接顯示出轉換之后得速度，故令，輸入脈沖數:輸出脈沖數二1： 3 6.用兩個十進制計數器74160構成三十六進制得計數器,并配合D觸發器實現單 位轉

3、換.電路原理圖：注：elk得頻率大于car頻率得36倍I &MBtxcc:仿真波形圖:(2) 十秒釆樣電路(黃林毅)首先利用7 416 1設計一個十一進制得計數器，輸入時鐘頻率為1H乙這樣就可 實現輸出11S為周期得脈沖，前10s為低電平，最后1 s為低電平，在10s時產生一個 上升沿觸發計數模塊得D觸發器。由于實驗箱中沒有1 HZ得脈沖，故利用366HZ 得脈沖進行366分頻，使英輸岀1HZ得脈沖。先用三個7416 0構成366進制計數器, 令其輸出頻率為1HZ得脈沖作為十一進制計數器得時鐘。電路原理圖：U-UUUf -(thwnr?仿真波形圖:(3) 計數電路(趙佳琦)用五個7416 0構

4、成三萬六千進制得計數器，計數器得時鐘信號為單 位轉換電路得輸出脈沖五個計數器得輸岀端均連接D觸發器，存儲輸出 信號。D觸發器得輸出用十秒采樣電路控制。前十秒為低電平，十秒時刻 為上升沿，觸發D觸發器，記錄此時得數據。，第十一秒為高電平，D觸 發器將數據輸出，并將計數器清零，重新計數。電路原理圖：仿真波形圖:(4) 掃描電路(趙佳琦)用四個74 1 51數據選擇器與一個7449數碼管顯示器構成掃描電路， 數據選擇器地址輸入信號山一個7 4 160構成得五進制計數器提供，輸入 端連接計數器得輸出端，四個數據選擇器得輸出信號作為7 44 9數碼管顯示器得輸入。實驗箱上八個數碼管得十進制地址從右到左依

5、次為4 5670123,我們選擇45 6 70這五個數碼管，設計電路用sO.sl, s2作為地址 控制信號，實現速度從白分位到口位按順序顯示。并設計電路用dp端控 制小數點，dp為高電平時小數點顯示，為低電平時小數點不顯示保證在地 址碼為6時，dp端為高電平.電路原理圖：(5) 驗證掃描電路顯示就是否與計數器輸出一致(藍天陽)電路原理圖：久ta Jaenipfjr.HX ir*KG 13*? 3鳥杼0&創囚加厶硝。創Y怎工二阿仿真波形圖:u Ik9lu l.U |45- flD伴M 峪4，rP5JW21OS9rod.vlkaa2)z【 TTd celaaetN 二cMfcDODdDO(6)總電

6、路圖:1-3* fllUiU4. 1*1仿真波形圖:(7)硬件仿真當我們令汽車得速度脈沖為11、4HZ時，即模擬得汽車速度為11、 4m/s,它得顯示結果如圖所示，為0 4 1、0 4 k m/h .0OGC三、設計結論1拿到這個題目后，我們開始查找資料初步制定總體得方案，我們首先 遇到得難題就是如何實現m/s到km/h得單位轉換，即確定輸入與輸出 得關系。最后經過我們查詢資料、多次討論,才確定它們得輸入輸出比為 1 : 3 6 原因就是 lm/s = 3、6km/ h =3 6 0X0、01 km/h,們想當然得 認為輸入輸出比為1： 3 6 0,事實上1 0 s釆樣造成最后得輸出值為我們

7、想要得真實值得10倍，更改比例值為1:3 6則得到正確得結果。接著就是在計數器得仿真過程遇到問題，當我們仿真時將訃數器得輸 出端合并起來并用十進制顯示，一直得不到想要得結果,口思不得其解， 后來經過請教老師，才發現緣山。這就是我們對軟件運用得不熟練與對電 路理解得不透徹造成得，經過老師指導,我們得以糾正錯誤，并加深對該部 分電路得理解。最后兩個模塊得電路相對簡單，就是我們以前上數電理論 課得時候提到過，這兩部分電路都順利得做出來了。然后，我們將四部分模塊進行連接.編譯，得到了仿真結果。此外，為 了驗證掃描電路就是否正確，我們另作一個驗證電路進行仿真，即將掃描 模塊去掉，將另外3個電路模塊連接后，將計數器同位得輸出引腳合并并 用十進制顯示，輸入信號與總電路仿真得信號相同，比較結果，印證了我 們得猜想。最后，我們進行硬件仿真時，數碼顯示管不顯示任何數字，我們乂檢 查了電路圖，重新仿真,結果都沒有發現錯誤后來與其她組探討，才發現我 們并沒有在連電路之前檢查導線就是否完好。后來經過換線，換接線引腳 排除接觸不良，最終終于顯示了正確得輸出.經過這次EDA課