出租车自动计费器课程设计报告

1、电 子 课 程出租车自动计费器出租车自动计费器一、设计任务与要求岀租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动显示用车费用的数字仪表。仪表根据用车起价、行车里程两项求得用车的总费用，通过数码自动显示。1. 设计一个自动计费器， 具有行车里程计费， 起价等部分。用四位数码管显示总金额， 最大金额是。2. 行车起价为元，超过 5公里为元/公里（60公里每小时）、总体框图个数，在出租车转轴上加装传感器，以便获得“行驶里程信号”。脉冲源为电路提供的脉冲的周期与行车里程正比。起价部分电路通过脉冲源加在八百进制计数 器上，在800个脉冲之前显示器一直显示 0800,当八百进制计数器显示 799时 通过门电

2、路控制使其停止计数（此时到达五公里）。然后 160进制计数有效，每 计一个数，10000进制计数器也计一个数，显示器的数值加一。三、器件选择与功能简介元器件名称数量备注555定时器1构成脉冲电路74LS1908十进制计数器74LS1911十六进制计数器单刀单掷开关1控制总电路单刀双掷开关1控制10000进制的置数端非门1构成八百进制计数器或门2控制八百进制计数器停在799的位置七输入与门1当799时输出高电平，八百进制计数器不再计数四位数码显示器9显示数字电阻21 个 367ohm1 个 4、7kohm电容11 个 100uf1 个 1uf电源电压VCC15v二输入与门1控制800进制计数器到

3、达799 时，10000进制计数器开始计数74LS190逻辑符号74LS191逻辑符号74IS190外接引线排列74IS191外接引线排列74IS190时序图74IS191时序图74IS190内部原理图74IS191内部原理图74LS190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加减控制端D/U和计数控制端CTEN为方便级联，设置了两个 级联输出端RCO和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

4、时，MAX/MIN端输出与时钟周期相同的正脉冲，而 RCC产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74LS190相同，如图所示输入输出CTENLoadD/UDCBACPXOXdcbaX异步预置O1O加计数O11减计数11XX保持图.74LS190、191功能表555定时器555芯片是定时器，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。（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JVCC丄OUT2THft丄T

5、fct丄can11555定时器逻辑符号555定时器内部原理图各种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V12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。3脚为信号输出端VO4脚为直接复位端Rd。只要在此输入低电平，输出端立即被置为低电平，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Vco。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。6脚为G比较器的信号输入端VM又称阈值段TH 2脚为C2比

6、较器的信号输入端V12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。（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VMVl2Vc1Vc2触发器输出Qn 1出。 输V状态00低电 平导通1(f)Vco31(-Vcc )3010低电 平导通12(3)Vcc31(3 Vcc)3001高电 平截止12(3)Vcc1(3Vcc)100高电 平截止12(3)Vcc31(

7、1-Vcc)311Q不变不变1、若Rd=o,不管其它输入如何输出端都为低电平_ 2 12、 若Rd=1,当V11( )Vcc且Vl2( Vcc)时，比较器Ci输出为0, C2输出为331即Vc1=0, Vc2=1,基本RS触发器状态Q置成0,输出V。为低电平；同时放电 管T1导通。_ 2 13、 若Rd=1，当V11( )Vcc且Vl2(- 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，V。也输出为 高电平，同时放电管截止，放电端Vo没有放电回路。4、若Rd=1，当(彳艸8且VL2(1Vcc)时,比较器c1输出为1, c2输出为0

8、,即Vc1=1, Vc2=0,基本RS触发器状态Q置成高电平，Vo也输出为高电平， 同时放电管T1截止，放电端V。没有放电回路。215若Rd=1，当V11( Vcc)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,V。和放电管T1状态保持不变。74LS04(或门)74LS04逻辑符号口 12MJUU ETOJA IY 2. JA 3Y(74LS04 脚團)74LS08 (与门)74LS08逻辑符号74LS32(或门)74LS32逻辑符号四、功能模块(1)行车里程计费将计费电路的里程计费变换为脉与门逻辑功能表输入输出A或门0R逻辑功能表Y0011101111

9、111冲个数。由于单价为元/公里，则可以用160脉冲代替，即一个脉冲当量为元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，那么就是1公里/60秒，那么就是160脉冲/60秒，起步计费就是在5公里内收费8元，即5公里/800脉冲，也是 160脉冲/60秒，那么周期都为375毫秒，实现此电路我用555多谐振荡器构成。如下图为555多谐振荡器构成图，脉冲周期公式为 T=(R1+2R2)C2ln2，其中R为，R2 为 367ohm，C2 为 100uF。(3) 计数器的设计行车里程需要160进制计数

10、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:160进制计数器：这个计数器是在超过五公里之后也就是在八百个脉冲以后，计数有效，每来一个脉冲，计数器加 1,对应的10000进制计数器也加1U3800进制计数器：74LS190是异步预置的十进制计数器，在最高位加一个非 门反馈到load端，这样就构成了 800进制计数器。这个计数器是在开关打开 之后，开始计数，从000到799,在到达799时停止计数（此部分用七输入的 与门和或门控制）10000进制计数器：当单刀双掷开关接高电平时置数端无效开始显示0000,当单刀双掷开关接低电平时置数端有效显示 0800.

11、（在总体电路中将单刀双掷开 关的接地端接在七输入与门的输出端，在八百进制计数器未到达799时，此输出端为低电平，置数端有效，则显示 0800）五、总体设计电路图原理图说明：最左端为脉冲源，周期为375毫秒，通过开关分别与左上端的160 进制计数器和中间的八百进制计数器相连 （两个计数器所需要的脉冲频率一样）脉冲源与八百进计数器通过一个或门相连， 当单刀单掷开关闭合后八百进制计数 器开始计数， 直到计数到 799 时，通过七输入的与门反馈回去并与脉冲源通过或 门相连，此时七输入与门的输出端为高电平，此时八百进制的计数器不再计数， 停留在 799 的状态。 脉冲源和七输入与门的输出端通过与门输出接

12、在 10000进制 的脉冲输入端，当未达到八百进制计数器未达到799 时,七输入的 与门的输出端输出为低电平， 此时脉冲不能传到 10000进制计数器的脉冲输入端， 当八百进制 计数器达到 799 时此时脉冲开始传到 10000 进制计数器的脉冲输入端这时 160 进制计数器计一个数， 10000 进制计数器也计一个数。最右面的为 10000 进制的 计数器，第二个74LS190（从上向下数）的LOAD端接在一个单刀双掷开关上， 单刀双掷开关的一端接Vcc,另一端接在七输入与门的输出端，当开关掷在高电 平时置数端无效，显示器显示 0000，当开关接在另一端时，七输入与门的输出 端为低电平时 （即800进制计数器未达到 799时），置数端有效，显示器显示 0800， 七输入与门的输出端为高电平时 （即 800进制计数器在 799的状态时） 置数端无 效， 10000 进制计数器开始计数。总体来说， 在单刀单掷开关闭合后八百进制计数器开始计数， 单刀双掷开关接在 下端时，显示器显示 08