出租车自动计费器设计.doc

出租车自动计费器目 录1 绪论11.1设计目的.1 1.2 设计原理.1 1.3 总设计方案.22 过程论述及电路图设计32.1等候计费电路.3 2.2行车路程计费电路.4 2.3译码显示电路.5 2.4 总电路图.63 实验总结及心得.7参考文献.8附录.9附录A.9附录B.101 课程基础知识、要求1.1 设计目的：这次课程设计的内容是独立完成一个出租车自动计费器的设计，采用EWB电路仿真设计软件完成交通信号控制器电路的设计及仿真调试，在微机上实现出租车自动计费器的设计。通过做课程设计可以加深我们对课本知识的了解,同时经过过自己的深入研究，培养我们将所学的课本理论知识运用到实践的能力。1.2 设计原理：这次课程设计具体内容如下：汽车在行驶时，里程传感器将里程数转换成与之成正比的脉冲个数，然后由计数译码电路变成收费金额。里程传感器由磁铁和干簧管组成，磁铁置于变速器涡轮上，每行驶100米，磁铁与干簧管重合一次，即输出一个脉冲信号，则10个脉冲/公里（设为P3）。里程单价（设1.9元/公里）可由两位（B2=1、B1=9）BCD拨码开关设置，经比例乘法器（如J 690）后将里程计费变换成脉冲数P1=P3(1B2+0.1B1)。由于P3=10，则P1为19个脉冲，即脉冲当量为0.1元/脉冲。同理，等车计费也可以转换成脉冲当量，这需要由脉冲发生器产生10个脉冲/10分钟（设为P4），如果等车单价为1元/10分钟（置B4=0、B3=1），经比例乘法器后将等车计费变换成脉冲数P2=P4(0B4+0.1B3)。由于P4=10，则P2为1个脉冲，即得到相同的脉冲当量为0.1元/脉冲。同理，起步价（设3元）也可以转换成脉冲数（P0=个脉冲)或者将P0作为计数器的预置信号（框图所示）。最后行车费用转换成脉冲总数P=P0+P1+P2，其结果用译码显示器显示。第1页，共10页行车里程等车时间起 步 价BCD码比例乘法器BCD码比例乘法器等车单价里程单价脉冲数求和计数器译码器显示器脉冲电路图1.1出租车计费器框图1.3总设计方案可分三个方块来进行设计：(1) 行车里程计费行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲个数,然后由计数译码器电路变成收费金额。实验中用脉冲源模拟汽车行进时产生的脉冲。(2）等候计费电路与里程计费一样，需要把等候时间变换成脉冲个数，且每个脉冲所表示的金额（即当量）应和里程计费等值。因而，需要有一个脉冲发生器产生与等候时间成正比的脉冲信号，例如，10个脉冲每十分钟设为p4。然后通过有单价预置的乘法器电路进行乘法运算，既得等候时间计费p。如设单价为0.1元每分钟。(3）起价计费按照同样的当量将起价输入到电路中，其方法可以通过计数器的预置端直接进行数据预置，也可以按当量将起步价转换成脉冲数，向计数器输入脉冲。例如设起步价是8元，则对应的脉冲数p80个。最后的总行车费用即为三种费用的和。第2页，共10页2 过程论述及电路图设计2.1 等候时间计费电路图2.1 出租车等候时间计费器电路图需要把等候时间变换成脉冲个数，且每个脉冲所表示的金额（即当量）应和里程计费等值。因而，需要有一个脉冲发生器产生与等候时间成正比的脉冲信号，例如，10脉冲每十分钟设为p4。然后通过有单价预置的乘法器电路进行乘法运算，既得等候时间计费p。如设单价为0.1元每分钟。另外左边的开关可以实现等车时间的随时开启和暂停。表2-1 芯片 74160的功能表清零预置使能时钟预置数据输入输出工作模式RDLDEP ETCPD3 D2 D1 D0Q3 Q2 Q1 Q0011110111 0 01 1 d3 d2 d1 d0 0 0 0 0d3 d2 d1 d0保 持保 持十进制计数异步清零同步置数数据保持数据保持加法计数第3页，共10页2.2 行车里程计费电路：图2.2行车里程计费器电路图行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲个数,然后由计数译码器电路变成收费金额。实验中用脉冲源模拟汽车行进时产生的脉冲。汽车每行进10麻痹和一次，即输出一个脉冲信号。汽车每前进1千米，则输出100个脉冲。此时，计费器应累加1千米的计费单价，本电路设为1.9元。秒脉冲先经过两片74191组成的100进制计数器，当计满100个脉冲时，通过上面两片74160组成的19进制计数器，从而输出19个脉冲，即每个脉冲计费是0.1元，为脉冲当量。表2-2 芯片 74191的功能表预置使能加/减控制时钟预置数据输入输出工作模式LDEND/CPD3 D2 D1 D0Q3 Q2 Q1 Q00111100 0 1 d3 d2 d1 d0 d3 d2 d1 d0保 持加法计数减法计数异步置数数据保持加法计数减法计数第4页，共10页表2-2是7419l的功能表。由表可知，74191具有以下功能：(1)异步置数。当LD0时，不管其他输入端的状态如何，不论有无时钟脉冲CP，并行输入端的数据d3d2d1d0被直接置入计数器的输出端，即Q3Q2QlQ0d3d2d1d0。由于该操作不受CP控制，所以称为异步置数。注意该计数器无清零端，需清零时可用预置数的方法置零。(2) 保持。当LD1且EN1时，则计数器保持原来的状态不变。(3) 计数。当LD1且EN0时，在CP端输入计数脉冲，计数器进行二进制计数。当D/=0时作加法计数；当D/=1时作减法计数。2.3 译码显示电路图2.3译码显示器电路图由三片74160芯片组成的译码器电路不断将里程计费电路和等候时间电路产生的脉冲总数计数并通过三个四位数码管显示出来。左边的1，2，3，4四个数字开关与空格开关共同控制起步价的预置，当汽车行驶的时候可以马上通过开关实现预置。第5页，共10页2.4 总电路图图2.4出租车计费器电路图总电路由里程计费电路，等候时间电路以及起步价预置电路组成，通过预置脉冲当量，对脉冲数进行统计，然后在数码管上显示出最终的乘车费用。第6页，共10页3 实验总结及心得通过这次出租车计费器的课程设计的成功完成，使我收获不少。在实验的过程中，很多问题都是通过找资料并在尝试中找到突破点。但是这次课程设计历时二个星期时间，通过这两个星期的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。这次的课程设计也让我看到了团队的力量，虽然我们这次的次的团队就我俩人。我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。刚开始的时候，大家就分配好了各自的任务，有的绘制原理图，进行仿真实验，有的积极查询相关资料，并且经常聚在一起讨论各个方案的可行性。在课程设计中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让两个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们成功的一项非常重要的保证。而这次设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。在找资料的过程中，我又认识了几个电子芯片的功能及其应用。这次的出租车计费器共分三个模块，分别是等候时间计费模块，行程计费模块以及显示模块。在显示模块我们通过一系列的尝试与失败，最好终于能够预置数并且完美的显示了计费器的收费情况。在那个最后完成的关头，我记得我组两个人都高兴的飞起来。 对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆第7页，共10页2 参考文献1 童诗白模拟电子技术基础（第三版）(M) 北京：高等教育出版社，2006. 2 阎石数字电子技术基础（第五版）(M) 北京：高教出版社，2006. 3 金唯香，谢玉梅电子测试技术(M) 湖南：湖南大学出版社，2008.4 彭介华电子技术课程设计指导(M) 北京