出租车计价器Multisim实验报告.pdfVIP

一、实验目的和要求：

（1）学习使用multisim软件进行电路图绘制并且仿真；

（2）学习出租车里程表电路的设计思路；

（3）学习霍尔元件的工作原理和方法；

（4）掌握数据传输系统的原理和串并转换的实现方法。

二、实验内容和原理：

（一）实验内容：

装设计一个出租车里程表及数字传输系统，并在Multisim中选择数字器件实现该数字电子系统。出租车

的轮脉冲由霍尔元件产生，假设跟教材上一样轮周长为2米，将里程数用数码管显示，然后将里程数的末

订两位数码管的值通过下述数字传输系统传送到接收端去并显示：在该数字传输系统中，其发送方的8位二

进制数要通过一根1位数据线，传输到其接收方；要求在接收方也用两个数码管对比显示这些8位二进制

线数（注意：考虑到传输路径上的延迟，接收方的显示可以略为滞后于发送方的显示）。

（二）实验原理：

1、系统方案示意方框图如下所示：

霍尔电路配

合磁场源产

生轮脉冲

至少两个数

轮脉冲计数

码管显示圈

得到圈数

数

圈数*2得到并串转换？并串转换？接收方两个

里程米数串并转换？1比特串并转换？数码管显示

8比特数据线8比特

发送方至少两

个数码管显示

里程米数

2、霍尔元件（HallEffectSensor）

2.1霍尔元件的应用原理

霍尔开关电路又称为霍尔数字电路，由稳压器、霍尔片、差分放大器、施密特触发器和输出级组成。

在外磁场的作用下，当磁感应强度B逐渐增加，超过导通阈值Bop时，霍尔电路输出管导通，输出低电

平，之后B再增加，仍然保持导通状态。当外加磁场B逐渐降低，低于截止阈值Brp时，输出管截止，

输出高电平。之后，B再降低，仍然保持截止态。我们称Bop为工作点，Brp为释放点，两者的差BH称

作回差，回差的存在使得霍尔开关电路的抗干扰能力增强。

2.2霍尔元件在Multisim中的选择

霍尔元件位于Misc元件库TRANSDUCERS从OHN3019U到OHS3175U均是，可选定元件后按

F1键或元件属性对话框中的Help按钮查看其简要说明，而具体元件型号的Bop（MagneticOperationPoint）

和Brp（MagneticReleasePoint）参数。

2.3霍尔元件的接法

右图1所示的是霍尔元件电路，其1脚接+5V电源正极，3脚通过上拉电阻电阻接到+5V电源正极，

如果3脚没有加上拉电阻而悬空时其电压为0，而3脚加上上拉电阻到正电源时其电压固定为+5V，相当

于TTL的逻辑高电平。当外加磁场超过Bop，霍尔元件三极管导通，在3脚加或没加上拉电阻。

3、磁场源元件位于Sources元件库中的SIGNAL_CURRENT_SOURCESMAGNETIC_FLUX或者

MAGNETIC_FLUX_GENERATOR。磁场源幅度可由自定义按键调整，如按B增大，用shift+B则减小，

磁场源频率或转速由RateofRotation参数指定，以RPM（圈/分钟）为单位。

4、同步时钟信号的选择：无需用晶振产生时钟，直接用时钟源即可；只能用一根1位数据线连接发送端

和接收端，但同时允许有一根甚至两根1位时钟线为发送端和接收端共享；计数器可选74LS191、74LS161、

74LS160、74LS192等；模拟开关（Switch）在

Basic元件组中；数码管可直接用Multisim中内

含译码的四位二进制数输入的数码管

HEX_DISPLAY(如DCD_HEX)。

5、只需要对轮脉冲进行计数，再相应得到里程