第一篇:2012屆建工方向畢業(yè)設(shè)計參考資料
2012屆土木工程專業(yè)(建筑工程方向)
畢業(yè)設(shè)計參考資料
1.《高等學(xué)校建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》等系列指導(dǎo)書,大家可以購買、借閱或通過圖書館提供的電子書籍來獲取幫助;
2.建筑設(shè)計規(guī)范
(1)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強制性條文(房屋建筑部分)2009年版,請注意,其中涉及到“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”和“建筑抗震設(shè)計規(guī)范”部分的內(nèi)容,因規(guī)范調(diào)整,請以現(xiàn)行規(guī)范的條文為準(zhǔn);
(2)建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部文件,建質(zhì)[2008)216號,2009年1月1日;
(3)房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB-T50001-2001;2002年3月1日
(4)總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)GB-T50103-2001,2002年3月1日;
(5)建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)GB-T50104-2001;2002年3月1日
(6)建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GBJ2-86,1987年7月1日;
(7)建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)GBJ101-87,1987年10月1日;
(8)廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)GBJ6-86,1987年7月1日;
(9)民用建筑設(shè)計通則GB50352-2005,2005年7月1日
(10)建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50016—2006,2006年12月1日
(11)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50045-95,1995年11月1日(12)屋面工程技術(shù)規(guī)范GB 50345-2004,2004年9月1日;
(13)建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50033—2001,2001年11月1日
(14)建筑工程建筑面積計算規(guī)范GB/T 50353-2005,2005年7月1日
(15)旅館建筑設(shè)計規(guī)范JGJ62-90,1990年12月1日;
(16)商店建筑設(shè)計規(guī)范JGJ48-88,1989年4月1日;
(17)中小學(xué)校建筑設(shè)計規(guī)范GBJ99-86,1987年10月1日,(18)圖書館建筑設(shè)計規(guī)范JGJ38-99,1999年10月1日
(19)綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范JGJ49-88,1989年4月1日;
(20)辦公建筑設(shè)計規(guī)范JGJ67-2006,2007年5月1日;
(22)飲食建筑設(shè)計規(guī)范JGJ 64-89,1990年1月1日
(23)宿舍建筑設(shè)計規(guī)范JGJ 36-2005,2006年2月1日;
(24)住宅設(shè)計規(guī)范(2003年版)GB50096-1999,1999年6月1日
(25)住宅建筑規(guī)范GB 50368—2005,2006年3月1日
(26)住宅建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50100-2001,2001年11月1日;
(27)其他相關(guān)規(guī)范
3.結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范
(1)建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn) GB/T50105-2010,2011年3月1日
(2)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001, 2002年3月1日
(3)建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB50011-2010,2010年12月1日
(4)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50010-2010,2011年7月1日
(5)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2010,2011年10月1日;
(6)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB50007-2002,2002年4月1日;
(7)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008,2008年10月1日
(8)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003,2003 年12 月01 日;
(9)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102:2002,2003年3月1日
(10)其他相關(guān)規(guī)范
3.有關(guān)設(shè)計手冊
4.中南地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)圖集及其他參考資料
第二篇:建工方向認(rèn)識實習(xí)
建工方向認(rèn)識實習(xí)
第四天(2012年7月2日),進(jìn)行的是建工方向的實習(xí)——參觀學(xué)校的各類建筑。通過老師的講解,我對建筑的分類、組成、結(jié)構(gòu)有了初步的了解。
建筑有多種分類方法。按建筑使用功能分,可分為民用建筑(包括居住建筑和公共建筑)、工業(yè)建筑和農(nóng)業(yè)建筑;按結(jié)構(gòu)類型分,可分為磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、混凝土板墻結(jié)構(gòu)和間架結(jié)構(gòu);按層數(shù)分,可分為低層、多層、中高層、高層和超高層,工業(yè)建筑分為單層廠房、多層廠房、混合層數(shù)的廠房。
一幢建筑物一般由基礎(chǔ)、柱或墻、樓蓋、樓梯、門窗和屋面六大部分組成?;A(chǔ)是建筑物最下面的部分,埋在地面以下、承受建筑物全部荷載,并將其傳遞到地基上。柱或墻在建筑物中起承重、圍護(hù)和分隔作用。樓蓋是樓房中劃分空間的水平分隔構(gòu)件,它直接承受著各種家具、設(shè)備、人員的重量,并把這些重量傳給支承它的墻(柱)上。樓梯是樓層間的主要垂直交通設(shè)施,是多層、高層建筑必不可少的。門和窗是建筑物的維護(hù)構(gòu)件,門是溝通建筑物內(nèi)、外空間的入口,也起到通風(fēng)、采光的作用;窗的主要功能是采光和通風(fēng)。屋蓋是房屋最上層起覆蓋作用的維護(hù)和承重結(jié)構(gòu),既要能夠支撐自重和作用在屋頂上的各種活荷載,又要能抵御自然界風(fēng)、雨、雷和太陽輻射。
建筑結(jié)構(gòu)是建筑物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),它是房屋的骨架,是建筑物的承重體系,它的作用是承受荷載和傳遞荷載。按建筑結(jié)構(gòu)所使用的材料劃分,建筑結(jié)構(gòu)可分為木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。木結(jié)構(gòu)是大部分用木材制成的結(jié)構(gòu),雖然制作簡單、容易施工,但防火、防腐性差。鋼結(jié)構(gòu)是鋼材制成的結(jié)構(gòu),它強度高、構(gòu)件截面小、重量輕、可靠性高,但易生銹、耐火性較差。砌體結(jié)構(gòu)是指用砌塊通過砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu),在房屋建筑中應(yīng)用歷史悠久,它易砌筑但自重大,在現(xiàn)代建筑中多用于單層和多層建筑。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是指由鋼筋和混凝土組成的結(jié)構(gòu),具有強度高、耐火性、耐久性、整體性、可塑性、抗震性能號的特點,它幾乎可以用于所有建筑工程,但它自重大、抗裂性能差,不過隨著科技的發(fā)展,這些缺點正在逐步得到克服。
現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)常按受力和構(gòu)造特點來劃分。結(jié)構(gòu)形式從屬于建筑物造型。建筑物造型可劃分為兩大類:多層與高層建筑和單層大跨度建筑。多層與高層建筑常用的結(jié)構(gòu)體系大體劃分為:混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)。一般的民用建筑都是采用的混合結(jié)構(gòu)(也稱磚混結(jié)構(gòu)),它的主要承重結(jié)構(gòu)是墻體,力由樓蓋傳到墻體,再由墻體傳到基礎(chǔ)??蚣芙Y(jié)構(gòu)是由梁和柱剛性連接的骨架結(jié)構(gòu),它的墻是不受力的,力由樓蓋傳到梁,再由梁傳到柱,最后通過柱將力傳到基礎(chǔ),它是6層以上多層與高層房屋的一種理想結(jié)構(gòu)體系,學(xué)校內(nèi)正在施工的基礎(chǔ)教學(xué)大樓采用的就是這種結(jié)構(gòu)。當(dāng)房屋向更高層發(fā)展時,就應(yīng)加強建筑的抗側(cè)力剛度,在框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上在房屋中設(shè)置一些剪力墻,構(gòu)成剪力墻結(jié)構(gòu)。單層大跨度建筑的結(jié)構(gòu)組成包括屋蓋結(jié)構(gòu)和主要承重結(jié)構(gòu)(如剛架和排架,學(xué)校里的廠房就屬于排架結(jié)構(gòu))。能夠表現(xiàn)建筑造型的結(jié)構(gòu)只有屋蓋結(jié)構(gòu),可劃分為:拱結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等,學(xué)校里的體育館就屬于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
建造房屋是人類最早的生產(chǎn)活動之一,由此可見建筑的重要性。隨著社會的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步,人們對房屋建造的夢想逐一實現(xiàn)。我相信,將來,我們的摩天大樓會越建越高,人們的生活越來越好。
第三篇:畢業(yè)設(shè)計廣告方向指導(dǎo)書
2011級畢業(yè)設(shè)計(廣告方向)指導(dǎo)書
一、指導(dǎo)思想
畢業(yè)設(shè)計是裝潢藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的一門綜合、實踐性專業(yè)課程,是對本專業(yè)學(xué)生入學(xué)以來經(jīng)過一系列專業(yè)課程學(xué)習(xí)的總結(jié)和檢驗。畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量直接反映出本專業(yè)學(xué)生在專業(yè)知識、能力和素養(yǎng)上的掌握情況和應(yīng)用能力。
通過畢業(yè)設(shè)計,使學(xué)生在指導(dǎo)教師的幫助下對所學(xué)專業(yè)知識能有效綜合地加以運用;能結(jié)合社會實際需要,獨立完成一個系列的平面廣告策劃、創(chuàng)意和設(shè)計。從而能夠達(dá)到裝潢藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生所必需的能力要求,更好地為社會服務(wù)。
二、畢業(yè)設(shè)計需上交材料
1、畢業(yè)設(shè)計申報表
2、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書
3、畢業(yè)設(shè)計開題報告
4、畢業(yè)設(shè)計中期報告
5、畢業(yè)設(shè)計作品
6、畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)
三、畢業(yè)設(shè)計作品具體要求
1、商業(yè)(或公益性主題)廣告調(diào)查報告(即開題報告)
2、廣告策劃(創(chuàng)意)書
3、廣告設(shè)計素材、制作原文件格式文檔、JPEG格式文檔
4、廣告設(shè)計打印效果圖
第四篇:畢業(yè)設(shè)計方向及指導(dǎo)老師(新)
工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計:
王軼霞:馬明成、吳莎莎、楊光、尤夢潔、張國秀、張磊、張銀鎖、呂廣、孫志超、高碩
許秀穎:王旭洲、石寶亮、王龍、呂麗娟、楊雙銘、張峰、楊宇、張麗、彭永斌、王妥
李岳 :董禮陽、郭波麟、何柳、劉楊、常丹妍、侯若菲、劉曉龍、秦磊、劉春龍、劉杰磊、劉凱、張安琪、李娟、韓俊香
傅秀岱:李超、郭旭輝、王超穎、杜曉丹、王梓雯、崔彩英、呂波、孟雅、任東奇、唐偉、田川、王丹、代江、紀(jì)海濤
杜闖:王婕妤、王士濤、吳德明、席龍飛、張惠民、程軍、謝飛、于榮意、、蘇東陽、郝鵬、馬志鵬、張馨圓、董倩
李波(北交大講師):曹曦、信心、李鵬舉、王杰爽、呂宏玥、張迪、李君慧、姚海明、胡志強、雷宇、賈光輝、王璐
田玉基(北交大副教授):曹曉璨、程軼雪、馮子汪、何新燁、田立志、路海龍、李雪珍、李寧、李小永、張效智、劉士鋒、王蘇、鄧峰
測量方向:
譚衢霖(北交大副教授):李瑩、靖雪姣、孫石青、高陽、于小朋、王振磊
基礎(chǔ)方向:
白明洲(北交大教授、博導(dǎo)):宋艷麗、任光遠(yuǎn)、史國龍、馬琳、楊波
工民建施工組織設(shè)計:
時國松:李月朋、巴兆星、耿碩、張楠、張?zhí)煊?、趙瑞雪、曹春杰、董海龍、徐金慶、張泓威
陳凡丁:陳大偉、高辰陽、郭英杰、袁廣志、滑潤龍、張浩、陳浩然、賈兆龍、李京偉、蘇曉朋
常生福:何曉明、藺林、徐龍帥、楊耕、劉松、唐偉、萬勇、張?zhí)觳钌倮?、劉輝
造價預(yù)算:
常生福:劉鳳儀、樊剛、韓鴻軒、李賀、劉濟生、尚鑫鑫、劉向旭
橋梁工程:
董軍:董寶鑫、龐建榮、張世俊、欒波、孫朋、王奎璽、劉婷婷、王鍇博、張琦、劉敦義、劉歡、梁維靜、董浩、吳狄、高書周、趙文浩、蘆磊
(注:如有問題或需要進(jìn)行調(diào)換(要進(jìn)行調(diào)換的兩個人須事先協(xié)商好),請在明天晚上之前提出申請進(jìn)行調(diào)換。)
第五篇:畢業(yè)設(shè)計資料1
基于CPLD/FPGA的出租車計費器
2007-03-09 19:03:27 作者:西安科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院 吳冬梅 吳延海 鄧玉玖 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽次數(shù):165 摘要:介紹了出租車計費器系統(tǒng)的組成及工作原理,簡述了在EDA平臺上用單片CPLD器件構(gòu)成該數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)過程。論述了車型調(diào)整模塊、計程模塊、計費模塊、譯碼動態(tài)掃描模塊等的設(shè)計方法與技巧。關(guān)鍵詞:CPLD/PPGA 硬件描述語言 出租車計費器 MAX+PLUS軟件 數(shù)字系統(tǒng) 隨著EDA技術(shù)的高速發(fā)展,電子系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)和工具發(fā)生了深刻的變化,大規(guī)模可編程邏輯器件CPLD/FPGA的出現(xiàn),給設(shè)計人員帶來了諸多方便。利用它進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā),不僅成本低、周期短、可靠性高,而且具有完全的知識產(chǎn)權(quán)。本文介紹了一個以Altera公司可編程邏輯芯片EPM7128SLC84-15為控制核心、附加一定外圍電路組成的出租車計費器系統(tǒng)。1 系統(tǒng)組成 基于CPLD/FPGA的出租車計費器的組成如圖1所示。各部分主要功能如下:(1)A計數(shù)器對車輪傳感器送來的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)(每轉(zhuǎn)一圈送一個脈沖)。不同車型的車輪直徑可能不一樣,通過“設(shè)置1”對車型做出選擇,以實現(xiàn)對不同車輪直徑的車進(jìn)行調(diào)整。(2)B計數(shù)器對百米脈沖進(jìn)行累加,并輸出實際公里數(shù)的BCD碼給譯碼動態(tài)掃描模塊。每計滿500送出一個脈沖給C計數(shù)器。“設(shè)置2”實現(xiàn)起步公里數(shù)預(yù)制。(3)C計數(shù)器實現(xiàn)步長可變(即單價可調(diào))的累加計數(shù),每500米計費一次?!霸O(shè)置3”用來完成超價加費、起步價預(yù)制等。(4)譯碼/動態(tài)掃描將路程與費用的數(shù)值譯碼后用動態(tài)掃描的方式驅(qū)動數(shù)碼管。(5)數(shù)碼管顯示將公里數(shù)和計費金額均用四位LED數(shù)碼管顯示(三位整數(shù),1位小數(shù))。功能模塊設(shè)計 出租車計費器由車型調(diào)整模塊、計程模塊、計費模塊、譯碼動態(tài)及掃描等模塊組成,整個系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,首先用VHDL編寫功能模塊,然后用頂層原理圖將各功能模塊連接起來。2.1 車型調(diào)整模塊 出租車車型并非單一,各個車型的輪胎直徑亦有所不同。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,現(xiàn)行出租車輪胎直徑大致有四種,直徑分別為520mm、540mm、560mm和580mm。若要使不同車型的出租車每行駛一百米均送出一個脈沖,可通過設(shè)置“可預(yù)制分頻器”的系數(shù)來完成。根據(jù)上述車輪直徑計算出的分頻系數(shù)分別為61、59、57和55。預(yù)制數(shù)據(jù)受兩個車型設(shè)置開關(guān)控制,DIP開關(guān)狀態(tài)與車輪直徑對應(yīng)關(guān)系如表1所示(表中“1”為高電平,“0”為低電平)。表1 車型設(shè)置 車輪直徑(mm)520 540 560 580 DIP開關(guān)(兩位)00 01 10 11 在參數(shù)預(yù)制中,使用With_Select語句(查表法)做分頻選擇: with cartype select typecounter<=“111101”when“00”,--520mm “111011”when“01”,--540mm “111001”when“10”,——560mm “111000”when“11”,--580mm “000000”when others; 分頻器采用的是加法分頻電路,其占空比可通過datal(x)進(jìn)行調(diào)整,并且分頻器帶有“開始”/“清零”端(高電平清零)。時序仿真波形如圖2所示。從圖中可以看出,對于設(shè)置開關(guān)為“10”的車型,當(dāng)?shù)?7個脈沖到來時,該模塊oclk端從高變低,輸出一低電平信號。車型調(diào)整模塊(以下簡稱FP)封裝見圖4。2.2 計程模塊 計程模塊是一個模為
10、步長為1的加法計數(shù)器。該模塊可以預(yù)制參數(shù),使其實際計數(shù)值大于預(yù)制數(shù)值后,每500米送出一個脈沖,并將計數(shù)值送譯碼動態(tài)掃描模塊進(jìn)行顯示。預(yù)制參數(shù)采用非壓縮BCD碼,所以在計數(shù)器設(shè)計時必須將二進(jìn)制1010至1111六個狀態(tài)跳過去。在VHDL程序中,用IF語句來實現(xiàn)。if km(3 downto 0)=“1001”then km:=km+“0111”: else km:=kin+1; end if; 計程模塊也帶有“開始”/“清零”端。參數(shù)預(yù)制同樣使用With_Select語句?!捌鸩嚼锍獭焙汀伴_關(guān)設(shè)置”對應(yīng)關(guān)系如表2所示。計程模塊(以下簡稱MILE)封裝見圖4。表2 起步里程設(shè)置 起步里程(km)1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 DIP開關(guān)(3位)000 001 010 011 100 101 110 111 2.3 計費模塊 計費模塊是一個模為
10、步長可變的加法計數(shù)器。該模塊通過開關(guān)量預(yù)制步長,當(dāng)超過一定預(yù)制參數(shù)時改變步長。計費模塊也采用非壓縮BCD碼,但因步長不為1,所以在做非壓縮BCD加法時必須調(diào)整,否則可能導(dǎo)致在超過或未超過預(yù)置參數(shù)時出現(xiàn)超程錯誤。這里采用模仿微機的AF標(biāo)志位,在其設(shè)立一個半進(jìn)位標(biāo)志,當(dāng)累加和大于9或半進(jìn)位標(biāo)志為“1”時,對累加和進(jìn)行調(diào)整。if datal(3 downto 0)>9 or datal(4)=‘1’then datal(3 downto 0):=datal(3 downto 0)+“0110”; datal(8 downto 5):=datal(8 downto 5)+1; end if; 其中,data(4)為半進(jìn)位標(biāo)志?!捌鸩絻r格”和“超價加費”設(shè)置參數(shù)分別如表3和表4所示。計費模塊(以下簡稱MONEY)封裝見圖4。表3 起步價格設(shè)置 起步價格(元)1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 DIP開關(guān)(3位)001 010 011 100 101 110 111 表4 超價加費設(shè)置 超價加費(元)10.0 15.0 20.0 25.0 DIP開關(guān)(2位)00 01 10 11 2.4 顯示模塊 顯示模塊由七段LED數(shù)碼管譯碼和動態(tài)掃描顯示兩部分組成。2.4.1 七段LED數(shù)碼管譯碼 本次設(shè)計采用的是共陰極七段數(shù)碼管,根據(jù)16進(jìn)制數(shù)和七段顯示段碼表的對應(yīng)關(guān)系,用VHDL的With_Select或When_Else語句可方便實現(xiàn)它們的譯碼。圖2 2.4.2 動態(tài)掃描顯示 動態(tài)掃描是利用人眼的視覺暫留原理,只要掃描頻率不小于24Hz,人眼就感覺不到顯示器的閃爍。本系統(tǒng)24Hz的掃描脈沖由相應(yīng)的外圍電路提供。動態(tài)掃描電路設(shè)計的關(guān)鍵在于位選信號要與顯示的數(shù)據(jù)在時序上一一對應(yīng),因此電路中必須提供同步脈沖信號。這里采用八進(jìn)制計數(shù)器提供同步脈沖,VHDL程序段如下: cIkl_label:PROCESS(scp)BEGIN IF scp’vent and scp=‘1’THEN count<=count+1; END IF; END PROCESS clkl_label; 顯示數(shù)據(jù)的選擇由計數(shù)器控制,VHDL程序段如下: temp<=counterl when count=“000”else... counter4 when count=“011”else milel when count=“100”else... mile4 when count=“111”; 位選信號時序仿真如圖3所示。從時序仿真圖和上述程序可以看出,位選信號和要顯示的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了同步。圖3 動態(tài)掃描電路中小數(shù)點的顯示無法在譯碼電路中完成。由于小數(shù)點的位置是固定的,因此可由計數(shù)器提供的同步信號產(chǎn)生另一信號控制DP。VHDL程序?qū)崿F(xiàn)如下: if(count:“101”or count=“001”)then data(0)<=‘1’; else data(0)<=‘0’; end if; 顯示模塊(以下簡稱SHOW)封裝見圖4。此模塊中應(yīng)用了兩個過程,在過程內(nèi)程序順序執(zhí)行,其中第一個過程觸發(fā)第二個過程。3 系統(tǒng)綜合 3.1 模塊聯(lián)調(diào) 各個功能子模塊設(shè)計完成后,利用MAXPLUSⅡ的圖形編輯器(Graphic Editor)將各功能子模塊(.sym)進(jìn)行連接。由于MILE模塊中存在毛刺,故不能直接與后級相連,通過對輸出脈沖信號加門電路延時,再與原始信號相“與”的方法即可消除毛刺。系統(tǒng)頂層原理圖如圖4所示。芯片管腳定義可以直接用編輯.pin文件或在Floor—Plan Editor下進(jìn)行。完成管腳定義后選擇器件(EPM7128SIC84—15),編譯后生成.sof、.pof及報告文件.rpt。查看報告文件可得到器件管腳的利用情況及器件內(nèi)部資源的使用情況。通過更換適當(dāng)?shù)钠骷蛊滟Y源配置達(dá)到最優(yōu)。選擇器件的一般原則是系統(tǒng)所使用的資源不要超過器件資源的80%,若超過90%,系統(tǒng)功耗將增大,工作不穩(wěn)定。從本次設(shè)計器件部分報告中得知:輸入、輸出管腳各用16只,芯片資源利用率僅為51%,具有較大的擴展空間。圖4 3.2 硬件設(shè)計說明 本次設(shè)計的出租車計費器計數(shù)脈沖CP來自車輪轉(zhuǎn)速傳感器(干簧管),脈沖經(jīng)器件內(nèi)部整形后送計數(shù)器;動態(tài)掃描脈沖由外圍電路給出;系統(tǒng)使用整流、濾波、降壓后的出租車電源供電;由于CPLD/FPGA的驅(qū)動能力有限,為了增強數(shù)碼管的亮度,提高系統(tǒng)的可靠性,設(shè)計中在LED驅(qū)動和位驅(qū)動上分別增加了電流驅(qū)動器件ULN2803和2SCl015?,F(xiàn)場實驗表明:該計費器實現(xiàn)了按預(yù)制參數(shù)自動計費(最大計費金額為999.9元)、自動計程(最大計程公里數(shù)為999.9公里)等功能;能夠?qū)崿F(xiàn)起步價、每公里收費、車型及加費里程的參數(shù)預(yù)制(如:起步價5.00元;3公里后,1.20元/公里;計費超過15.00元,每公里加收50%的車費等),且預(yù)置參數(shù)可調(diào)范圍大。由于采用了CPLD/FPGA大規(guī)??删幊踢壿嬈骷?,整機功耗小、抗干擾能力強、系統(tǒng)穩(wěn)定、工作可靠、升級方便。另外,根據(jù)實際需要,系統(tǒng)可方便地增加以下功能:①通過芯片內(nèi)部編程增加時鐘功能(器件內(nèi)部資源足夠),既可為司機和乘客提供方便,又能為夜間行車自動調(diào)整收費標(biāo)準(zhǔn)提供參考;②用CPLD/FPGA的輸出引線控制語音芯片,可向乘客發(fā)出問候語、提醒乘客告訴司機所要到達(dá)的地點、報出應(yīng)收繳的費用等。
基于CPLD/FPGA的出租車計費器
2007-03-09 19:03:27 作者:西安科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院 吳冬梅 吳延海 鄧玉玖 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽次數(shù):165 摘要:介紹了出租車計費器系統(tǒng)的組成及工作原理,簡述了在EDA平臺上用單片CPLD器件構(gòu)成該數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)過程。論述了車型調(diào)整模塊、計程模塊、計費模塊、譯碼動態(tài)掃描模塊等的設(shè)計方法與技巧。關(guān)鍵詞:CPLD/PPGA 硬件描述語言 出租車計費器 MAX+PLUS軟件 數(shù)字系統(tǒng) 隨著EDA技術(shù)的高速發(fā)展,電子系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)和工具發(fā)生了深刻的變化,大規(guī)??删幊踢壿嬈骷﨏PLD/FPGA的出現(xiàn),給設(shè)計人員帶來了諸多方便。利用它進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā),不僅成本低、周期短、可靠性高,而且具有完全的知識產(chǎn)權(quán)。本文介紹了一個以Altera公司可編程邏輯芯片EPM7128SLC84-15為控制核心、附加一定外圍電路組成的出租車計費器系統(tǒng)。1 系統(tǒng)組成 基于CPLD/FPGA的出租車計費器的組成如圖1所示。各部分主要功能如下:(1)A計數(shù)器對車輪傳感器送來的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)(每轉(zhuǎn)一圈送一個脈沖)。不同車型的車輪直徑可能不一樣,通過“設(shè)置1”對車型做出選擇,以實現(xiàn)對不同車輪直徑的車進(jìn)行調(diào)整。(2)B計數(shù)器對百米脈沖進(jìn)行累加,并輸出實際公里數(shù)的BCD碼給譯碼動態(tài)掃描模塊。每計滿500送出一個脈沖給C計數(shù)器?!霸O(shè)置2”實現(xiàn)起步公里數(shù)預(yù)制。(3)C計數(shù)器實現(xiàn)步長可變(即單價可調(diào))的累加計數(shù),每500米計費一次?!霸O(shè)置3”用來完成超價加費、起步價預(yù)制等。(4)譯碼/動態(tài)掃描將路程與費用的數(shù)值譯碼后用動態(tài)掃描的方式驅(qū)動數(shù)碼管。(5)數(shù)碼管顯示將公里數(shù)和計費金額均用四位LED數(shù)碼管顯示(三位整數(shù),1位小數(shù))。功能模塊設(shè)計 出租車計費器由車型調(diào)整模塊、計程模塊、計費模塊、譯碼動態(tài)及掃描等模塊組成,整個系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,首先用VHDL編寫功能模塊,然后用頂層原理圖將各功能模塊連接起來。2.1 車型調(diào)整模塊 出租車車型并非單一,各個車型的輪胎直徑亦有所不同。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,現(xiàn)行出租車輪胎直徑大致有四種,直徑分別為520mm、540mm、560mm和580mm。若要使不同車型的出租車每行駛一百米均送出一個脈沖,可通過設(shè)置“可預(yù)制分頻器”的系數(shù)來完成。根據(jù)上述車輪直徑計算出的分頻系數(shù)分別為61、59、57和55。預(yù)制數(shù)據(jù)受兩個車型設(shè)置開關(guān)控制,DIP開關(guān)狀態(tài)與車輪直徑對應(yīng)關(guān)系如表1所示(表中“1”為高電平,“0”為低電平)。表1 車型設(shè)置 車輪直徑(mm)520 540 560 580 DIP開關(guān)(兩位)00 01 10 11 在參數(shù)預(yù)制中,使用With_Select語句(查表法)做分頻選擇: with cartype select typecounter<=“111101”when“00”,--520mm “111011”when“01”,--540mm “111001”when“10”,——560mm “111000”when“11”,--580mm “000000”when others; 分頻器采用的是加法分頻電路,其占空比可通過datal(x)進(jìn)行調(diào)整,并且分頻器帶有“開始”/“清零”端(高電平清零)。時序仿真波形如圖2所示。從圖中可以看出,對于設(shè)置開關(guān)為“10”的車型,當(dāng)?shù)?7個脈沖到來時,該模塊oclk端從高變低,輸出一低電平信號。車型調(diào)整模塊(以下簡稱FP)封裝見圖4。2.2 計程模塊 計程模塊是一個模為
10、步長為1的加法計數(shù)器。該模塊可以預(yù)制參數(shù),使其實際計數(shù)值大于預(yù)制數(shù)值后,每500米送出一個脈沖,并將計數(shù)值送譯碼動態(tài)掃描模塊進(jìn)行顯示。預(yù)制參數(shù)采用非壓縮BCD碼,所以在計數(shù)器設(shè)計時必須將二進(jìn)制1010至1111六個狀態(tài)跳過去。在VHDL程序中,用IF語句來實現(xiàn)。if km(3 downto 0)=“1001”then km:=km+“0111”: else km:=kin+1; end if; 計程模塊也帶有“開始”/“清零”端。參數(shù)預(yù)制同樣使用With_Select語句?!捌鸩嚼锍獭焙汀伴_關(guān)設(shè)置”對應(yīng)關(guān)系如表2所示。計程模塊(以下簡稱MILE)封裝見圖4。表2 起步里程設(shè)置 起步里程(km)1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 DIP開關(guān)(3位)000 001 010 011 100 101 110 111 2.3 計費模塊 計費模塊是一個模為
10、步長可變的加法計數(shù)器。該模塊通過開關(guān)量預(yù)制步長,當(dāng)超過一定預(yù)制參數(shù)時改變步長。計費模塊也采用非壓縮BCD碼,但因步長不為1,所以在做非壓縮BCD加法時必須調(diào)整,否則可能導(dǎo)致在超過或未超過預(yù)置參數(shù)時出現(xiàn)超程錯誤。這里采用模仿微機的AF標(biāo)志位,在其設(shè)立一個半進(jìn)位標(biāo)志,當(dāng)累加和大于9或半進(jìn)位標(biāo)志為“1”時,對累加和進(jìn)行調(diào)整。if datal(3 downto 0)>9 or datal(4)=‘1’then datal(3 downto 0):=datal(3 downto 0)+“0110”; datal(8 downto 5):=datal(8 downto 5)+1; end if; 其中,data(4)為半進(jìn)位標(biāo)志?!捌鸩絻r格”和“超價加費”設(shè)置參數(shù)分別如表3和表4所示。計費模塊(以下簡稱MONEY)封裝見圖4。表3 起步價格設(shè)置 起步價格(元)1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 DIP開關(guān)(3位)001 010 011 100 101 110 111 表4 超價加費設(shè)置 超價加費(元)10.0 15.0 20.0 25.0 DIP開關(guān)(2位)00 01 10 11 2.4 顯示模塊 顯示模塊由七段LED數(shù)碼管譯碼和動態(tài)掃描顯示兩部分組成。2.4.1 七段LED數(shù)碼管譯碼 本次設(shè)計采用的是共陰極七段數(shù)碼管,根據(jù)16進(jìn)制數(shù)和七段顯示段碼表的對應(yīng)關(guān)系,用VHDL的With_Select或When_Else語句可方便實現(xiàn)它們的譯碼。圖2 2.4.2 動態(tài)掃描顯示 動態(tài)掃描是利用人眼的視覺暫留原理,只要掃描頻率不小于24Hz,人眼就感覺不到顯示器的閃爍。本系統(tǒng)24Hz的掃描脈沖由相應(yīng)的外圍電路提供。動態(tài)掃描電路設(shè)計的關(guān)鍵在于位選信號要與顯示的數(shù)據(jù)在時序上一一對應(yīng),因此電路中必須提供同步脈沖信號。這里采用八進(jìn)制計數(shù)器提供同步脈沖,VHDL程序段如下: cIkl_label:PROCESS(scp)BEGIN IF scp’vent and scp=‘1’THEN count<=count+1; END IF; END PROCESS clkl_label; 顯示數(shù)據(jù)的選擇由計數(shù)器控制,VHDL程序段如下: temp<=counterl when count=“000”else... counter4 when count=“011”else milel when count=“100”else... mile4 when count=“111”; 位選信號時序仿真如圖3所示。從時序仿真圖和上述程序可以看出,位選信號和要顯示的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了同步。圖3 動態(tài)掃描電路中小數(shù)點的顯示無法在譯碼電路中完成。由于小數(shù)點的位置是固定的,因此可由計數(shù)器提供的同步信號產(chǎn)生另一信號控制DP。VHDL程序?qū)崿F(xiàn)如下: if(count:“101”or count=“001”)then data(0)<=‘1’; else data(0)<=‘0’; end if; 顯示模塊(以下簡稱SHOW)封裝見圖4。此模塊中應(yīng)用了兩個過程,在過程內(nèi)程序順序執(zhí)行,其中第一個過程觸發(fā)第二個過程。3 系統(tǒng)綜合 3.1 模塊聯(lián)調(diào) 各個功能子模塊設(shè)計完成后,利用MAXPLUSⅡ的圖形編輯器(Graphic Editor)將各功能子模塊(.sym)進(jìn)行連接。由于MILE模塊中存在毛刺,故不能直接與后級相連,通過對輸出脈沖信號加門電路延時,再與原始信號相“與”的方法即可消除毛刺。系統(tǒng)頂層原理圖如圖4所示。芯片管腳定義可以直接用編輯.pin文件或在Floor—Plan Editor下進(jìn)行。完成管腳定義后選擇器件(EPM7128SIC84—15),編譯后生成.sof、.pof及報告文件.rpt。查看報告文件可得到器件管腳的利用情況及器件內(nèi)部資源的使用情況。通過更換適當(dāng)?shù)钠骷蛊滟Y源配置達(dá)到最優(yōu)。選擇器件的一般原則是系統(tǒng)所使用的資源不要超過器件資源的80%,若超過90%,系統(tǒng)功耗將增大,工作不穩(wěn)定。從本次設(shè)計器件部分報告中得知:輸入、輸出管腳各用16只,芯片資源利用率僅為51%,具有較大的擴展空間。圖4 3.2 硬件設(shè)計說明 本次設(shè)計的出租車計費器計數(shù)脈沖CP來自車輪轉(zhuǎn)速傳感器(干簧管),脈沖經(jīng)器件內(nèi)部整形后送計數(shù)器;動態(tài)掃描脈沖由外圍電路給出;系統(tǒng)使用整流、濾波、降壓后的出租車電源供電;由于CPLD/FPGA的驅(qū)動能力有限,為了增強數(shù)碼管的亮度,提高系統(tǒng)的可靠性,設(shè)計中在LED驅(qū)動和位驅(qū)動上分別增加了電流驅(qū)動器件ULN2803和2SCl015。現(xiàn)場實驗表明:該計費器實現(xiàn)了按預(yù)制參數(shù)自動計費(最大計費金額為999.9元)、自動計程(最大計程公里數(shù)為999.9公里)等功能;能夠?qū)崿F(xiàn)起步價、每公里收費、車型及加費里程的參數(shù)預(yù)制(如:起步價5.00元;3公里后,1.20元/公里;計費超過15.00元,每公里加收50%的車費等),且預(yù)置參數(shù)可調(diào)范圍大。由于采用了CPLD/FPGA大規(guī)??删幊踢壿嬈骷?,整機功耗小、抗干擾能力強、系統(tǒng)穩(wěn)定、工作可靠、升級方便。另外,根據(jù)實際需要,系統(tǒng)可方便地增加以下功能:①通過芯片內(nèi)部編程增加時鐘功能(器件內(nèi)部資源足夠),既可為司機和乘客提供方便,又能為夜間行車自動調(diào)整收費標(biāo)準(zhǔn)提供參考;②用CPLD/FPGA的輸出引線控制語音芯片,可向乘客發(fā)出問候語、提醒乘客告訴司機所要到達(dá)的地點、報出應(yīng)收繳的費用等。