出租车计费器电信

1、课程设计任务书题 目出租车计费器设计系（部）信息工程系专 业电子信息工程班级学生姓名学号6,月3_日至上月8,日 共。周指导教师（签字）系主任（签字）2011年6月10日出租车计费器设计摘要在当今电子与信息技术发展的科技时代，我们不难发现电子信息技术的应用越来越广泛。 从电子管到晶体管， 从小规模集成电路到庞大的系统集成， 在我国欣欣向荣的航空航天事业无一不和电子信息技术息息相关。 在人类的生产生活领域中更脱离不开电子信息技术。为了能够更好的掌握这门技术使它能够为人类造福，我们不但要利用好前辈的科技成果而且还要善于总结， 不断的开拓创新。 为了能更好的利用已开发成果，人们把那些典型的、通用的复

2、杂电路，甚至小系统集成在专用芯片中，为设计更新更复杂的系统奠定了坚实的基础。AbstractIn today s electronic and information technology development in the technological age,we can easily find the application of electronic information technology more widely.From the tubes thansistors,from small to large scale integrated circuit system integ

3、ration,in China s booming aviation and aerospace industries without exception and electronic information technology are closely related.In the field of human life,even more off the production of electronic information technology can not be separated.In order to better master this technology to enabl

4、e it to benefit humanity,we should not only make good use of the older generation of scientific and technological achievements but also good at summing up constant innovation.In order to better use of the results has been developed,one of those typical,generic complex circuits,even a small system in

5、tegrated in dedicated chip,for the design of newer and more complex the system laid a solid foundation.3目录1 设计任务 31.1 设计内容和要求 31.2 元件参数、性能指标分析 31.2.1 74LS162计数器的简介 31.2.2 74LS85 比较器的简介 41.2.3 74LS283加法器的简介 51.2.4 所使用软件工具 52 系统设计 62.1 系统工作原理 62.2 设计所需期间归纳 62.3 电路设计 72.3.1 路程的计数及显示 72.3.2 路程与单价的计数 82.

6、3.3 加法器的预置 92.3.4 等候时间计费 92.4 电路仿真测试 103 总结 113.1 结论 113.2 优点与不足 113.3 心得与体会 11参考文献 12设计任务1.1 设计内容和要求( 1)自动计费器具有行车里程计费、等候时间计费和起步费三部分，三项计费统一用 4 位数码管显示，最大金额为 99.99元。(2)行车里程单价设为1.80元/km,等候时间计费设为1.5元/10分钟，起步费设为 8.00元。要求行车时，计费值每公里刷新一次；等候时每10分钟刷新一次；行车不到 1km 或等候不足 10 分钟则忽略计费。(3) 在启动和停车时给出声音提示。对设计中所用的电子元器件完

7、成选型， 进行原理图设计， 对性能指标进行计算分析。使用相应软件例如 Multisim 或 PROTELL ，绘制相应的电路原理图，并进一步绘仿真电路图。1.2 元件参数、性能指标分析1.2.1 74LS162 加法器的简介162的清除端是同步的。当清除端/SR为低电平时，在时钟端CP上升沿作用下, 才可完成清除功能。162的预置是同步的。当置入控制器/PE为低电平时，在CP上 升沿作用下， 输出端Q0 Q3与数据输入端 P0 P3 一致。对于54/74162 ,当CP由低至高 跳变或跳变前，如果计数控制端CEP、CET为高电平，则/PE应避免由低至高电平 的跳变，而54/74LS162 无

8、此 种限制。162的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。当CEP CET匀为高电平时，在CP上升沿作用下8 Q3同时变化， 从而 消除了异步计数器中出现的计数尖峰。 对于54/74162,只有当CP为高 电平时,CEBETt允许由高至低电平的跳变，而54/74LS162的CER CET 跳变与CP无关。162有 超前进位功能。当计数溢出时， 进位输出端( TC) 输出一个高电平脉冲，其宽度为 Q0 的 高电平部分。在不外加门电路的情况下，可级联成 N位同步计数器。出租车计费器设计1.2.2 74LS85比较器的简介74LS85比较器是一个4位数值比较器，它是由高位开始比较，逐位进

9、行。若最高位已比较出大小，则以后各位大小都对比较结果没有影响； 如果最高位相 等，则比较次高位；同理，次高位已比较出大小，则以后各位大小对结果没有影 响。如果4位比较都相等，则再看级联信号输入。级联输入信号是由低位比较器的输出而来。管脚图：DATA INPUTS功能表:崭入输出据鸟电为4与。琦%。XXXXXX的w网XXXXXX血鸣昆XXKXX&=%右玛XXXXX闻产易耳式岛XXXX氏产a&=虏XXXX#3二。DAl-siXXX&=鸟&=当/¥】品务XXX鸟鸣内产玛#i=E小产我HLL啊=均乂0=稣LHL点3=鸟/=玛%XXH与二玛&二鸟据书4&

10、gt;=坛HHL鸟当乂产吗工产药金口.场LLL1.2.3 74LS283加法器的简介74LS283加法器是4为超前进位加法器，能够实现两个数值信号的相加。74LS283加法器是4为超前进位加法器，能够实现两个数值信号的相加。在 本设计中，先使加法器 A端设为8, B端为计数器所输出的数值信号。而在本设 计方案中，用上一级传来的进位，用计数器输出，与 6相加，这样就可以使输出 数是从8到9,后又可从0到9循环。0学与加544心）7ILS283必q必m8nIrn管脚说明：A1 -A4运算输入端B1-B4运算输入端CI进位输入端S1S5和输出端CO进位输出端1.2.4所使用软件工具本次设计主要使用了

11、 Multisim8进行电路的设计与仿真。Multisim 是加拿大图像交互技术公司（ Interactive Image Technoligics 简称IIT公司）推出的以 Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟 / 数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述 语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用Multisim 交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了 SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入 的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更 适合电子学教育。通过 Multisim和虚拟仪

12、器技术，PCB设计工程师和电子 学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这 样一个完整的综合设计流程。如图1所示。Multisim 的应用NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻 松、高效地对电路进行设计和验证。凭借 NI Multisim ,您可以立即创建具 有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级 SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计 进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与 NI LabVIEW 和SignalExpress 软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比

13、较具有模拟数 据的实现建模测量。二系统设计2.1 系统工作原理设计原理：分别将行车里程、等候时间都按相同的比价转换成脉冲信号，然后对这些脉冲进行计数，而起价可以通过预置送入计数器作为初值,行车里程计数电路每行车1km输出一个脉冲信号，启动行车单价计数器输出与单价对应的脉 冲数，例如单价是1.80元/km,则设计一个一百八十进制计数器，每公里输出 180个脉冲到总费计数器，即每个脉冲为0.01元。等候时间计数器将来自时钟电路的秒脉冲作六百进制计数，得到10分钟信号，用10分钟信号控制一个一百向总费计数器输入 150个脉冲。这上里程脉冲、等候时间脉冲即可得到行车里程计数器里程单价计数器等候时间计数

14、器1。分钟单价计数器总费计数数据锁存译码显示五十进制计数器（等候10分钟单价计数器） 样，总费计数器根据起步价所置的初值， 加 总的用车费用。10*设计方案的系制主要电路图用口图施步价 2.2 设计所需的器件归纳表1所需的器件在舁 厅P器件型号数量1计数器74LS16262加法器74LS28313比较器74LS8514与非门74LS0015与门74LS0816非门74LS0417七段数码显示器DCD-HEX38时钟电压源22.3 电路设计2.3.1 路程的计数及显示A c ?t-.K津案a m设函数发生器是车轮每米传来的信号， 则即可用74LS162对其进行计数，上 图仅为百米计数器。该计数器

15、的实现是用两个74LS162即十进制计数器的级联构成的，将低位计 数器芯片的RCO俞出端接高位脉冲输入端即可。2.3.2 路程与单价的计数11 0 o-EM E W 号上am a.常行车里程单价设为1.80元/km,计费用的是4位数码管显示，最大金额为 99.99元，即最小精度为0.01元。以0.01元来计费，每消费0.01元，汽车大概 行驶1000/180米(约为5.5556米)。74LS162 ( U9)每反转十次 RCO输出一个 脉冲，表示拥有0.01元；每行驶1000/180米，U7输出一个脉冲，表示已消费 0.01元，在上述两个条件同时满足的情况下，通过 74LS00和74LS04给

16、计费器 一个脉冲，使其加0.01元，即数码管加一，实现里程计费。2.3.3 加法器的预置使加法器AA4端预置为8, BiB端为计数器所输出的数值信号。而在本 设计方案中，用上一级传来的进位，用计数器接受并输出到加法器，使其与 6相力口,这样就可以使输出数不会突变，而是在 8的基础上循环。2.3.4等候时间计费5A等候时间计费电路如上图所示。由下方的三个74HC161构成600进制计数器对秒脉冲CP2做计数，当满一个循环也就是等候时间满10分钟，一方面对600进制计数器清零，另一方面将基本 RS触发器置为1,启动上面的两个芯片构成 的150进制计数器（10分钟等候单价）开始计数，计数期间将脉冲同

17、时从P1输出。在计数器满十分钟等候单价是将基本 RS触发器复位为0,停止计数。从P1 输出的脉冲数就是每等候10分钟输出150个脉冲，表示单价为1.50元，即脉冲 当量为0.01元。计数器将每10分钟刷新一次。等候计时的起始信号由接在 74HC161的手动开关给定。2.4 电路仿真测试综合电路的仿真测试系统整体电路运行及车费显示仿真结果：经过路程计数的显示与车费计费的显示表明，该设计基本符合设计要求，实 现了计费器的计程功能与计费功能。出租车计费器设计三 总结3.1 结论1. 设计原理明了，设计步骤清晰，设计电路基本达到设计的要求；2. 这次的课程设计使我对所学的数电知识起到了加深和巩固的作用

18、， 也使我有的了搭建和调试实验电路的能力；3. 锻炼了我主动学习的能力、 与他人合作的能力， 及从各种渠道获得一定的资料共同加以学习研究，提高了个人的综合动手能力。4. 使我对 Multisim8 有了更深入的了解。3.2 优点与不足优点：该计费器实现了预置参数自动计费、自动计程。不足：电路有点过于复杂，所用器件多，导致在总的电路图中没有能把路程显示部分画出来。3.3 心得与体会经过这次课程设计使我学会了很多，也成熟了许多。在这此设计之前， 其实我并没有真正的接触过电子类的课程设计。 刚到手的时候， 想着应该不难吧。 但等到动手画电路图的时候感觉不知从何入手， 感觉有点乱，有点慌。经过多处搜索和多方建议，终于把一个小电路画出来了，可是一次模拟不出电路就觉得很失望。 但是在同学们和老师的鼓励下， 我慢慢地调整了心态，慢慢的做。俗话说得好， “万事开头难” 。此次的课程设计， 让我懂得了实践的重要性， 即使课本知识掌握的很好， 如果不经常应用， 也只是一些支离破碎的知识， 与实际还是有一定的差距的， 而课本知识的运用而实际动手能力很差，理论与实践结合不起来，学得再好也没用。这次课程设计恰好是将课本知识的巩固与综合运用结合起来， 再加上实际动手能力的培养三者结合起来，让我们做到真正的学以致用。这次