出租车自动计费器设计1

1、电子课程设计出租车自动计费器§ 1 由租车计费器的设计任务与要求§ 2 租车计费器系统框图与功能简介§ 3 件选择与功能简介§ 4 设计内容§ 5 体设计电路图§ 6 心得§ 7 参考文献出租车自动计费器设计任务与要求1自动计费器具有行车里程计费，等候时间计费，起步费三部分，三项计费统一用4位数码管显示，最大金额是99.99元。2行车里程单价设为1.5元/km,等候时间计费设为1元/10分钟，起步费设为8元；要求行车时，计费之每公里刷新一次；等候时，每十分钟刷新一次，行车不到1km或等候时间不足十分钟，忽略计费。3在启动和行

2、车时给出声音提示。二、系统框图与功能简介三、器件选择与功能简介元器件名称数量备注555定时器2构成脉冲电路160计数器10十进制计数器163计数器1十六进制计数器Spst单掷开关1控制起价电路Spdt双掷开关2控制行程里程、等候时间电路或非门2控制总电路电容63个0.1uf3个0.01uf电源电压vcc15四位显示器1显示数字电阻64个290ohm2个28.8kohm滑动变阻器22ohm与非门2控制总电路74ls190和74ls19174ls190外接引线排列74ls191外接引线排列.1-%woLrLruuuuLnLrLrmrL号W也芸nr92sLsqzINPUT.iNPLrrsoutput

3、sTruumiumnnrmn-国也将06LSGZ£G-do巴曾slu£，fdn6«wHJ(IdTO36二ZI3X19SUAbU1U1-CTENRC-U/DLOAD124N11-CTENRCC13MAX/MIAA.ACLK74LS190N74ls190内部逻辑图14-U/DLOADMAX/MICLK为AQA-3-JBQB工10CQC-69-DQD774LS191NlOA0:12LJ-iMTAr»lWUt&-mtaiisiW7A-ZH"IV*UTa-MTAfTCointvtQcEHOUth/T.Clock51，(XERIT3>cioa

4、aoa74ls191内部逻辑图OHrumfgom网*urc74LS190是可预置数同步可逆加减十进制计数器，符号如图所示，它具有异步置数端LOAD加减才5制端D/U和计数控制端CTEN为方便级联，设置了两个级联输出端RCOF口MAX/MIN.;当加减控制端等于1时减计数，否则为加计数；当异步置数端等于0时置数，当计数控制段为1时禁止计数，为0时，四个触发器将在时钟上升沿开始计数；当计数器加计数，计数值为9或减计数，计数值为0时，MAX/MIN端输出与时钟周期相同的正脉冲，而RCO"生一个宽度为时钟低电平宽度的低电平，74LS191为四位二进制即十六进制同步加法计数器，其功能表与74L

5、S190相同，如图所示输入输出CTENLOADD/U"DCBACPXOXdcbaX异步预置O1Ot加计数O11t减计数11XX保持图.74LS190、191功能表555定时器555芯片是定时器一是一种将数字功能和模拟功能集为一体的中规模集成电路。它的结构比较简单，使用却非常灵活，也很方便，可以用它构成多谐波振荡器、施密特触发器和施密特触发器等。用555定时器构成的各种电路，都是通过定时控制，实现信号的产生与变换，从而完成其他控制功能，555定时器可以由TTL电路或CMOSI路构成。它是一种能产生时间延迟和多种脉冲信号的控制电路。只要在外部配上几个适当的电阻元件，就可以构成单稳态触发器

6、，多谐振荡器以及施密特触发器等脉冲产生与整形电路，在工业自动控制，定功能时，仿声和防盗报警等方面有广泛的应用。(1) 555定时器的结构各种555定时器的电路结构大同小异，它由比较器G和C2、基本触发和输出级三个部分组成，外部共有8根引脚，其内部原理图及逻辑符号如图1所示。图1555定时器的内部原理图及逻辑符号各种555定时器管脚的名称和功能如下:1脚为接地端，也是芯片的公共端。2脚为C2比较器的信号输入端,2又称为触发端。它们输入的信号可以是数字信号也可以是模拟信号，分别与比较器所设置的参考电压进行比较便于控制输出状。3脚为信号输出端Vo4脚为直接复位端Rdo只要在此输入低电平，输出端立即被

7、置为低电平，不受其他输入状态的影响。正常工作是接高电平可直接接到电源上。5脚为控制电压输入端Vco0如果Vc。端没有外加电压时两个比较器的参考电压,由电源电压经过三个等值电阻分压提供。6脚为G比较器的信号输入端V”又称阈值段丁此2脚为C2比较器的信号输入端吊2又称为触发端。它们输入的信号可以是数字信号也可以是模拟信号，分别与比较器所设置的参考电压进行比较便于控制输出状态。7脚为放电端VO。如果经过一个足够大的电阻街道电源上那么放电端可获得一个与输出端相一致的电平。8脚为电源端Vcc。如果Vco端没有外加电压时两个比较器的参考电压，由电源电压经过三个等值电阻分压提供，则VR1=2CC，Vr2=-

8、Vcc。在这种情况下，33该端可通过电容(0.01NF)接地防干扰信号窜入。如果该端接入外电压Vco时,一.1则，Vri=Vco,Vr2=2Vco,因此Vco可改变参考电压值Vr。(2) .555定时器的功能由上图3可得555定时器的功能表如表1表1555定时器的功能表输入各级输出状态RdV11VL2VciVc2触发器输出Qn书输出VoTi状态0XX0低电平导通1(2)Vcc31(-Vcc)3010低电平导通1(|)Vcc31(-Vcc)3001高电平截止1(|)Vcc31(-Vcc)3100高电平截止1(|)Vcc31(-Vcc)311Q/、艾/、艾1、若Rd=0,不管其它输入如何输出端都为

9、低电平，一.2一12、若Rd=1,当V|1>(一)Vcc且Vl2>(Vcc)时，比较器Ci输出为0,C2输出D33为1即VC1=0,VC2=1,基本RS触发器状态Q置成0,输出Vo为低电平；同时放电管T1导通。.2一13、若Rd=1,当V|1>()Vcc且Vl2V(Vcc)时，比较器G、C2输出都为33即VC1=VC2=0,基本RS触发器状态Q=Q=1,输出低Q端为高电平，VO也输出为高电平，同时放电管截止，放电端VO没有放电回路。.2一14.若Rd=1,当V|1V()Vcc且Vl2V(Vcc)时，比较器G输出为1,C2输出为330,即VC1=1,VC2=0,基本RS触发器状

10、态Q置成高电平，VO也输出为高电平，C1C2O同时放电管截止，放电端VO没有放电回路。一2一15若Rd=1,当V11V(2)Vcc且Vl2>(1Vcc)时，比较器G、C2输出都为1,即33Vc1=Vc2=1,基本RS触发器状态Q保持不变，Vo和放电管状态保持不变。四、设计内容本设计主要介绍了基于电子工作平台MultiSim7设计出租车计价器控制电路。整个自动控制系统由四个主要电路构成：里程计数及显示、计价电路、基本里程判别电路、555秒信号发生器及等候计时电路和清零复位电路。以MultiSim7软件作为开发平台，采用图形方式创建电路、构造电路、调用元器件和测试仪器，该工作平台可以对电子元

11、器件进行一定程度的非线性仿真，不仅测试仪器的图形与实物相似，而且测试结果与实际调试基本相似。该设计不仅仅实现了显示计程车计费的功能，其多功能表现在它可以显示计程车累计走的总路程和里程单价。1）里程计数及计价电路行车里程计费行车里程计费的电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲个数，然后由计数译码电路变成收费金额，在出租车转轴上加装传感器，以便获得“行驶里程信号”。若每前进10米发一个脉冲到一公里，则输出100个脉冲，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，然后选用BCD码乘法器将里程脉冲数乘以每公里的单价比例系数，由于器件有限，所以此部分通过预算直接将计费电路的里程计费变换为脉

12、冲个数。由于单价为1.5元/公里，则可以用150脉冲代替，即一个脉冲当量为0.01元/脉冲。等候里程计费与里程计费一样，需要把等候时间变成脉冲个数，且每个脉冲所表示的金额（当量）应与里程计费等值，即0.01元/脉冲。也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。此过程计费为1元/10分钟，即0、45元/分钟，所以可以用45个脉冲代替起价计费此电路也按当量将起步价转换成脉冲个数，由于起步价为8元，所以用800个脉冲代替。2）脉冲电路设计根据实际情况大约估计出租车60公里/小时，即0.06秒/米，由于每10米一个脉冲，行程里程及起步电路则是60毫秒/脉冲。而等候电路为6秒/脉冲。实现此电路

13、我用555多谐振荡器构成。为了减少实验测量时间，我把脉冲周期都缩小了1000倍，即0.06毫秒/脉冲和6毫秒/脉冲。设计电路图如下：0.06毫秒脉冲波形图vcc0.06毫秒555多谐振荡脉冲电路6豪秒555555多谐振荡脉冲电路MCC度c册XL八U7XSC14MC1'，。一1式nrui22a保1IlUCl2二坐2!cde11_L口QQ2_仙"1削个）计数器的设计行车里程需要150进制计数器，等候时间需45进制计数器，起步价需要800进制计数器，总的我用10000进制计数器去计数。所设计的电路图为:*CTIN73*U/D-U/Dn心心2】夕r74LS190M>CLK1-L

14、OADKAX/HI112CLK74LSUONr7410JJDCDHEXU5,*CTBN*RCOVI100vcc*LOADCLKnL!IT3AUI*CTEN*RCO*U/1MAX/MI四r174LS19LN1U4式Tmc。*U/D-LOADMMAX/H工产以CLKn,LSJL74LS190N74ZZUDCDHEXUSDCDHEXucc-LOAO14151109-ciEir-mo21*L/DrXCIXUmmU20UCDHEXEl-C1EM-RCflii-W口忧AD_.3；假工杵>CLK74LS190)TccD_m-C!EM-Moilflfl-LOKO14r15106g7S'：LXh7

15、4LS190U-1*1口17344H*92五.总体设计电路图六.学习设计心得通过本次设计，我系统的学习了EW歆件。系统的掌握了我们所学的知识，并且得以应用。汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。在设计过程认真学习了相关的知识，极大地拓宽了我的知识面，我感到收获不小。从开始熟悉这些知识到对整体设计的了解，再从概要设计、详细设计到开始使用软件，以及最后的调试，整个过程感觉很充实。虽然遇到了不少困难，但当我通过自己查资料，与同学互讨论，而设计出解决方案并成功实现时，那种成就感和满足感足以忘却所有的辛苦。但是由于自己知识的不足，所以该设计还有许多不尽如人意的地方，可能在实际应用中有些功能不到位。经过这段时间的课程设计，确实学到了不少的东西，同时也深感自己知识的欠缺。在以后的学习工作中，一定要继续坚持不段地学习新兴的专业知识及相关的非专业知识，只有这样才能紧跟时代的潮流。由于我的知识浅薄，经验不足及阅历颇浅，因此，该设计还存有一些不足，比如功能过少，计价有限等问题，我会在工作的使用过程中，根据工作的具体要求不断的修改，完善，争取使该系统慢慢趋向完美。凡坐过出租车的人都知道，只要汽车一开