基于Multisim的出租车计费器仿真研究

1、电子设计与制作课程设计通信工程班 级:姓 名:学 号:指导教师:设计时间:成 绩:评 语:电子设计与制作实习报告实习目的此次电子设计实习主要为大学四年的专业课起承接作用，完成此次设计有三部分目的首先对大学两年来所学的有关电子设计方面专业课进行巩固，将所学的理论知识应用到实 践中来，理论联系实际，进一步加深对已学相关专业知识的认识。其次，通过此次电子设 计，熟悉并掌握电子设计电路的一般设计方法，熟悉电子元器件的表示、参数及封装样式。 在设计出租车里程计价表电路过程中，进一步系统地掌握相关专业知识及元件作用，学习 利用相关软件进行电子线路的调试，掌握电子电路的仿真及应用仿真软件。最后，通过此 次实

2、习，加强对本专业的了解，通过设计，培养同学们的动手能力，从而为以后学习更加 高深的专业知识打好基础实习时间三、 实习内容及过程（一）设计题目出租汽车里程计价表设计与仿真（二）设计目的1、掌握出租汽车里程计价表的设计与仿真；2、熟悉同步十进制系数乘法计数器芯片的工作原理和使用方法；3、掌握计数器、寄存器和译码器及显示电路的原理和使用方法。（三）设计要求1、设计出租汽车里程计价表电路；2、选用中小规模集成器件；3、具有在线仿真及显示电路。（四）出租车计费器原理框图出租车计价器根据乘客乘坐时汽车行驶路程的多少计价，并在行驶过程中同步显示车费。从起步价 3 元开始，汽车里程未满 1.5 公里时，均按起

3、步价计算。超过 1.5 公里， 则在起步价基础上按每 0.1 公里加 0.2 元计算 。路程和计费可通过十进制加法计数器实现。 要设计一个精度为 0.1 公里，计费范围为99.9 元的计费器，则需有 6 个数码管，前三个用来显示路程，后三个用来显示计价。起价(X .X元)可以通过计数器的置数端进行数据预置。这里行车里程用脉冲信号代替，每 来一个脉冲代表0.1公里路程。出租车计费器主要由路程计数电路、比较器电路、计费电路、显示电路和时钟脉冲信 号源等组成，其原理框图如图：图一出租车计价器设计原理框图(五) 出租汽车里程计价表核心器件介绍1、74LS16074LS160是中规模集成同步十进制加法计

4、数器，具有异步清零和同步预置数的功能 使用74LS160通过置零法或置数法可以实现任意进制的计数器。(1) 异步清零：当R* 1时，Q0= Q仁Q前Q3= 0;(2) 同步预置：当LD= 1时，在时钟脉冲CP上升沿作用下，Q0= D0,Q1=D1, Q2= D2, Q3= D3,A3 OAGTB-B3-OAEQH Az -JALTli -B2 E吐ETAl Bl=A3 -BO 图AGTB. _ _ _ . -A1.TB7485N(3) 锁存：当使能端 锁存状态。(4) 计数：当使能端EP- ET=0时，计数器禁止计数，为=1时，为计数状态74LS160逻辑功能图图三 74LS160引脚图2、7

5、485数字比较器图四 数字比较器引脚图数字比较器：对两个位数相同的二进制数进行比较，并判定其大小关系的逻辑电路。3、 拨码开关用来操作控制的地址开关，采用的是 0/1 的二进制编码原理。每一个键对应的背面上下各有两个引脚，拨至 ON一侧，这下面两个引脚接通；反正则断开。这四个键是独立的， 相互没有关联。此类元件多用于二进制编码。 可以设接通为 1；断开为 0，则有： 0000 、 0001、0010、1110、1111 一共是 16 种编码。图五 拨码开关（六）总原理图图六出租车计价器设计总原理图（七）单元电路设计及原理分析1、初始值设定计费器的所有清0功能通过开关S4完成。VCC5VV1 G

6、ND：00 Hzi VU2U3U7U14U15U16V2 - GNDVCC400 Hz5 VT5VU4D915VCCRCO45V9VCCCLK5V74LS160NU515612942VCC25V74LS160N15U6121271071034534LOADCLR151131412111314A3B3A2B2A1 B1A0B0ENP ENTQA QB QCQD14131215_13T41710OAGTB OAEQBOALTBAGTBAEQB ALTB7485NU85,6S7U11LVCC5VAQABQECQCDQENPRCOENTLOADCLRCLK15927403451413121174LS1

7、60NAQABQBCQCDQDENPRCOENTLOAD CLR；CLK1413VCC| 5VA3B3A2B2A1B1A0B0OAGTEOAEQEOALTBAGTBAEQBALTB7485N4U9AQABQBCQCENPRCOENTLOADCLR,CLK9 iA3 OAGTB3 OAEQA2 OALTBB2A1B1A0B0AGTB AEQB ALTBVCC7485N74LS160N45V-，4gnd键=空格S8U12392VCC5VS9tob5CLK5656710ENPENTLOAD CLRU10A74S04DAQABQBCQCDQDENPRCOENTLOADCLRCLK1514131274L

8、S160NU13QAQEQCQ1413RCO1574LS160NU17A.74LS136DI_VCCS10 5VGND初始值设定部分包括里程置数和起价置数两部分。里程置数由开关 S5 和 S6 完成； 起价置数部分由比较器 U9 和反相器 U10A 产生置数信号，由开关 S10 和 U11(74LS160N) 进位输出接入异或门U17A产生置数脉冲，从而使U12( 74LS160N获得起价并通过数码 管显示。2、汽车行驶路程计数主要由计数器74LS160N和数码管组成。用74LS160N芯片(U4U6的级联进行路程 累加。为了简化设计，这里汽车行驶路程用脉冲信号表示，每个脉冲表示 0.1 公里

9、路，通 过数码管显示出来并且数码管最后一位表示小数。3、路程比较电路路程比较电路主要由三片7485N ( U7U9数值比较器和预置1.5km输入端组成。当行程小于1.5km时，U9的5脚OAGT( )输出为0，从而使计数器U11、U13处于保持状态；7脚OAGTB( v)输出为1 ,经反相后变为0加到U12的9脚LOAD，从而使计 费器一直显示起步价。当行程大于 1.5km时，U9的5脚OAGTB()输出为1 ，从而使 计数器U11、U13处于可计数状态；7脚OAGTB( B, U9VCC-1-5VGNDEECGJGR_ENG_GREEN151215VCCVCC7485NS51512VCCVC

10、Cn122VCC键=空格7101314A1 B1 A0 B0109A1B1A0B03471034151AGTBAEQBALTBAGTB AEQB ALTBAGTB AEQB ALTBA1 B1A0B01413710A3 OAGTB B3 OAEQBA2 OALTBB2A3 OAGTB B3 OAEQBA2 OALTBB24391151131443V2GNDVCCU7U14U15U16972AQABQBCQCDQDENFRCOENTLOADCLRCLK1174LS160NABCDQAQBQCQD141344ENP RCO ENTLOAD CLRCLK74LS160NAQABQBCQCDQDENF

11、 ENTRCOLOADCLR.CLK65V厂4U8U119VCC74LS160N69T74LS160N7485NU93471034710A3 OAGTBB3 OAEQBA2 OALTBB256400 Hz5 VVCC7485NU10A74S04DGREBDIG GREENAQABQBCQCDQDENFRCOENTLOADCLR,CLK11151413U12AQABQECQCDQENFRCOENTLOAD CLR CLK151413U13AQABQBCQCDQDENF ENTRCCLOAD CLR,CLK1534-1413A U17A74LS136DVCCS10 | 5VGND键=空格通过反相器使得U12的9脚为1,置数无效，U12处于可计数状态，其计数工作过程为:U11输出1001前进位输出为0加在异或门输入端，而开关 S10加在异或门输入端的逻 辑值为1,这样异或门输出1 ;当U11为1001时进位输出为1 ，由于异或门输入均为1， 因而输出为0,这样使得U12的时钟脉冲端2脚正好得到一个下降沿而计数。另外， U9的5脚输出1 ，此时与5脚相连的U11、U