燕 山 大 学 EDA课程设计报告书
题目: 汽车速度表
一、设计题目及要求
题目名称:汽车速度表* 要求:
1.能显示汽车速度,单位Km/h,最高时速小于360Km/h;
2.车轮每转一圈,有一传感脉冲,每个脉冲代表1m 的距离(用适当频率的时钟信号代替即可);
3.采样周期设为10 秒;
4.用5 位数码管显示速度,要显示到小数点后边两位。
二、设计过程及内容 1、总体设计
我们设计的汽车速度表主要有四个模块组成,分别是单位转换电路,10s采样电路,计数电路,扫描电路。因为频率代表单位时间内完成周期性变化的次数,所以我们用n HZ的输入时钟脉冲表示汽车的速度为n m/s。首先利用单位转换电路将速度单位m/s转换为km/h,然后用计数电路对转换单位后的脉冲进行计数,并利用十秒采样电路采集数据,最后将采集的数据用扫描电路驱动数码管显示出来。
2、主要模块
(1)单位转换电路(蓝天阳)
题目要求输出的速度单位是km/h,而我们的输入的速度单位是m/s,故需进行单位转换。1m/s=3.6km/h=0.01×360km/h(为保证输出的速度显示到小数点后两位),故输入脉冲数:输出脉冲数=1:360。由于采样时间是10s,为了让数码管直接显示出转换之后的速度,故令,输入脉冲数:输出脉冲数=1:36。
用两个十进制计数器74160构成三十六进制的计数器,并配合D触发器实现单位转换。
电路原理图:
注:clk的频率大于car频率的36倍
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仿真波形图:
(2)十秒采样电路(黄林毅)
首先利用74161设计一个十一进制的计数器,输入时钟频率为1HZ,这样就可实现输出11s为周期的脉冲,前10s为低电平,最后1s为低电平,在10s时产生一个上升沿触发计数模块的D触发器。由于实验箱中没有1HZ的脉冲,故利用366HZ的脉冲进行366分频,使其输出1HZ的脉冲。先用三个74160构成366进制计数器,令其输出频率为1HZ的脉冲作为十一进制计数器的时钟。
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电路原理图:
仿真波形图:
(3)计数电路(赵佳琦)
用五个74160构成三万六千进制的计数器,计数器的时钟信号为单位转换电路的输出脉冲。五个计数器的输出端均连接D触发器,存储输出
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信号。D触发器的输出用十秒采样电路控制。前十秒为低电平,十秒时刻为上升沿,触发D触发器,记录此时的数据。,第十一秒为高电平,D触发器将数据输出,并将计数器清零,重新计数。
电路原理图:
仿真波形图:
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