出租車自動計費器課程設(shè)計報告

1、電子課程設(shè)計 出租車自動計費器歡迎下載出租車自動計費器一、 設(shè)計任務(wù)與要求 出租車自動計費器是依據(jù)客戶用車的實際狀況而自動顯示用車費用的數(shù)字儀表。儀表依據(jù)用車起價、行車?yán)锍虄身椙蟮糜密嚨目傎M用，通過數(shù)碼自動顯示。1. 設(shè)計一個自動計費器，具有行車?yán)锍逃嬞M，起價等部分。用四位數(shù)碼管顯示總金額，最大金額是99.99。2. 行車起價為8.00元，超過5公里為1.6元/公里(60公里每小時)160進(jìn)制計數(shù)二、總體框圖10000進(jìn)制計數(shù)器顯示器 脈沖源 行車?yán)锍?脈沖源800進(jìn)制計數(shù)器 起價模塊功能與設(shè)計思路：計費的電路將汽車行駛的里程數(shù)轉(zhuǎn)換成與之成正比的脈沖個數(shù)，在出租車轉(zhuǎn)軸上加裝傳感器，以便獲得“行

2、駛里程信號”。脈沖源為電路供應(yīng)的脈沖的周期與行車?yán)锍陶?。起價部分電路通過脈沖源加在八百進(jìn)制計數(shù)器上，在800個脈沖之前顯示器始終顯示0800，當(dāng)八百進(jìn)制計數(shù)器顯示799時通過門電路把握使其停止計數(shù)（此時到達(dá)五公里）。然后160進(jìn)制計數(shù)有效，每計一個數(shù)，10000進(jìn)制計數(shù)器也計一個數(shù)，顯示器的數(shù)值加一。三、器件選擇與功能簡介元器件名稱數(shù)量備注555定時器1構(gòu)成脈沖電路74LS1908十進(jìn)制計數(shù)器74LS1911十六進(jìn)制計數(shù)器單刀單擲開關(guān)1把握總電路單刀雙擲開關(guān)1把握10000進(jìn)制的置數(shù)端非門1構(gòu)成八百進(jìn)制計數(shù)器或門2把握八百進(jìn)制計數(shù)器停在799的位置七輸入與門1當(dāng)799時輸出高電平，八百進(jìn)制計

3、數(shù)器不再計數(shù)四位數(shù)碼顯示器9顯示數(shù)字電阻21個367ohm 1個4、7kohm電容11個100uf 1個1 uf電源電壓vcc15v二輸入與門1把握800進(jìn)制計數(shù)器到達(dá)799時，10000進(jìn)制計數(shù)器開頭計數(shù) 74LS190規(guī)律符號 74LS191規(guī)律符號 74ls190外接引線排列 74ls191外接引線排列 74ls190時序圖 74ls191時序圖 74ls190內(nèi)部原理圖 74ls191內(nèi)部原理圖74LS190是可預(yù)置數(shù)同步可逆加減十進(jìn)制計數(shù)器，符號如圖所示，它具有異步置數(shù)端LOAD，加減把握端D/U和計數(shù)把握端CTEN，為便利級聯(lián)，設(shè)置了兩個級聯(lián)輸出端RCO和MAX/MIN.;當(dāng)加減把

4、握端等于1時減計數(shù)，否則為加計數(shù)；當(dāng)異步置數(shù)端等于0時置數(shù)，當(dāng)計數(shù)把握段為1時禁止計數(shù)，為0時，四個觸發(fā)器將在時鐘上升沿開頭計數(shù)；當(dāng)計數(shù)器加計數(shù)，計數(shù)值為9或減計數(shù)，計數(shù)值為0時，MAX/MIN端輸出與時鐘周期相同的正脈沖，而RCO產(chǎn)生一個寬度為時鐘低電平寬度的低電平，74LS191為四位二進(jìn)制即十六進(jìn)制同步加法計數(shù)器，其功能表與74LS190相同，如圖所示輸入輸出CTENLOADD / UD C B ACPXOXd c b aX異步預(yù)置O1O加計數(shù)O1 1 減計數(shù)11XX保持 圖.74LS190、191功能表555定時器555 芯片是定時器,，是一種將數(shù)字功能和模擬功能集為一體的中規(guī)模集成電

5、路。（1） 555定時器的結(jié)構(gòu)各種555定時器的電路結(jié)構(gòu)大同小異，它由比較器C和C、基本觸發(fā)和輸出級三個部分組成，外部共有8根引腳，其內(nèi)部原理圖及規(guī)律符號如圖1所示。555定時器規(guī)律符號 555定時器內(nèi)部原理圖各種555定時器管腳的名稱和功能如下：1腳為接地端，也是芯片的公共端。 2腳為C比較器的信號輸入端V又稱為觸發(fā)端。它們輸入的信號可以是數(shù)字信號也可以是模擬信號，分別與比較器所設(shè)置的參考電壓進(jìn)行比較便于把握輸出狀態(tài)。3腳為信號輸出端V4腳為直接復(fù)位端。只要在此輸入低電平，輸出端馬上被置為低電平，不受其他輸入狀態(tài)的影響。正常工作是接高電平可直接接到電源上。5腳為把握電壓輸入端V。假如V端沒有

6、外加電壓時兩個比較器的參考電壓，由電源電壓經(jīng)過三個等值電阻分壓供應(yīng)。6腳為C比較器的信號輸入端V又稱閾值段TH；2腳為C比較器的信號輸入端V又稱為觸發(fā)端。它們輸入的信號可以是數(shù)字信號也可以是模擬信號，分別與比較器所設(shè)置的參考電壓進(jìn)行比較便于把握輸出狀態(tài)。7腳為放電端。假如經(jīng)過一個足夠大的電阻街道電源上那么放電端可獲得一個與輸出端相全都的電平。8腳為電源端V。（2）. 555定時器的功能由上圖3可得555定時器的功能表如表1表1 555定時器的功能表輸入各級輸出T狀態(tài)VVVV觸發(fā)器輸出Q輸出VT狀態(tài)00低電平導(dǎo)通1()V(V)010低電平導(dǎo)通1()V(V)001高電平截止1()V(V)100高電

7、平截止1()V(V)11Q不變不變1、 若=0，不管其它輸入如何輸出端都為低電平。2 、若=1，當(dāng)V>()V且V>(V)時，比較器C輸出為0，C輸出為1即V=0，V=1，基本RS觸發(fā)器狀態(tài)Q置成0，輸出V為低電平；同時放電管T導(dǎo)通。3、若=1，當(dāng)V>()V且V<(V)時，比較器C、C輸出都為即V=V=0，基本RS觸發(fā)器狀態(tài)Q=1，輸出低Q端為高電平，V也輸出為高電平，同時放電管T截止，放電端沒有放電回路。4 .若=1，當(dāng)V<()V且V<(V)時, 比較器C輸出為1，C輸出為0，即V=1，V=0，基本RS觸發(fā)器狀態(tài)Q置成高電平，V也輸出為高電平，同時放電管T截

8、止，放電端沒有放電回路。5若=1，當(dāng)V<()V且V>(V)時，比較器C、C輸出都為1, 即V=V=1, 基本RS觸發(fā)器狀態(tài)Q保持不變，V和放電管T1狀態(tài)保持不變。74LS04(或門)輸入 輸出 A Y 0 1 1 0 非門規(guī)律功能表74LS04規(guī)律符號輸入輸出ABY00001010011174LS08（與門） 與門規(guī)律功能表74LS08規(guī)律符號輸入輸出ABY00001110111174LS32(或門)或門規(guī)律功能表74LS32管腳圖74LS32規(guī)律符號 四、功能模塊（1）行車?yán)锍逃嬞M 將計費電路的里程計費變換為脈沖個數(shù)。由于單價為1.6元/公里，則可以用160 脈沖代替，即一個脈沖

9、當(dāng)量為0.01元 起價計費此電路也按當(dāng)量將起步價轉(zhuǎn)換成脈沖個數(shù)，由于起步價為8元，所以用800個脈沖代替。（2）脈沖電路設(shè)計依據(jù)實際狀況大約估量出租車60公里/小時，那么就是1公里/60秒，那么就是160脈沖/60秒，起步計費就是在5公里內(nèi)收費8元，即5公里/800脈沖，也是160脈沖/60秒，那么周期都為375毫秒，實現(xiàn)此電路我用555多諧振蕩器構(gòu)成。如下圖為555多諧振蕩器構(gòu)成圖，脈沖周期公式為T=(R1+2R2)C2ln2，其中R1 為4.7kohm，R2為367ohm，C2為100uF。 （3）計數(shù)器的設(shè)計 行車?yán)锍绦枰?60進(jìn)制計數(shù)器，起步價需要800進(jìn)制計數(shù)器，總的我用10000

10、進(jìn)制計數(shù)器去計數(shù)。所設(shè)計的電路圖為：160進(jìn)制計數(shù)器 ：這個計數(shù)器是在超過五公里之后也就是在八百個脈沖以后，計數(shù)有效，每來一個脈沖，計數(shù)器加1，對應(yīng)的10000進(jìn)制計數(shù)器也加1。 800進(jìn)制計數(shù)器:74LS190是異步預(yù)置的十進(jìn)制計數(shù)器，在最高位加一個非門反饋到load端，這樣就構(gòu)成了800進(jìn)制計數(shù)器。這個計數(shù)器是在開關(guān)打開之后，開頭計數(shù)，從000到799，在到達(dá)799時停止計數(shù)（此部分用七輸入的與門和或門把握） 10000進(jìn)制計數(shù)器：當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接高電平常置數(shù)端無效開頭顯示0000，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接低電平常置數(shù)端有效顯示0800.（在總體電路中將單刀雙擲開關(guān)的接地端接在七輸入與門的輸出端，

11、在八百進(jìn)制計數(shù)器未到達(dá)799時，此輸出端為低電平，置數(shù)端有效，則顯示0800）5、 總體設(shè)計電路圖原理圖說明：最左端為脈沖源，周期為375毫秒，通過開關(guān)分別與左上端的160進(jìn)制計數(shù)器和中間的八百進(jìn)制計數(shù)器相連（兩個計數(shù)器所需要的脈沖頻率一樣），脈沖源與八百進(jìn)計數(shù)器通過一個或門相連，當(dāng)單刀單擲開關(guān)閉合后八百進(jìn)制計數(shù)器開頭計數(shù)，直到計數(shù)到799時，通過七輸入的與門反饋回去并與脈沖源通過或門相連，此時七輸入與門的輸出端為高電平，此時八百進(jìn)制的計數(shù)器不再計數(shù)，停留在799的狀態(tài)。脈沖源和七輸入與門的輸出端通過與門輸出接在10000進(jìn)制的脈沖輸入端，當(dāng)未達(dá)到八百進(jìn)制計數(shù)器未達(dá)到799 時,七輸入的與門的

12、輸出端輸出為低電平，此時脈沖不能傳 到10000進(jìn)制計數(shù)器 的脈沖輸入端，當(dāng)八百進(jìn)制計數(shù)器達(dá)到799時此時脈沖開頭傳到10000進(jìn)制計數(shù)器的脈沖輸入端這時160進(jìn)制計數(shù)器計一個數(shù)，10000進(jìn)制計數(shù)器也計一個數(shù)。最右面的為10000進(jìn)制的計數(shù)器，其次個74LS190（從上向下數(shù)）的LOAD端接在一個單刀雙擲開關(guān)上，單刀雙擲開關(guān)的一端接Vcc，另一端接在七輸入與門的輸出端，當(dāng)開關(guān)擲在高電平常置數(shù)端無效，顯示器顯示0000，當(dāng)開關(guān)接在另一端時，七輸入與門的輸出端為低電平常(即800進(jìn)制計數(shù)器未達(dá)到799時)，置數(shù)端有效，顯示器顯示0800，七輸入與門的輸出端為高電平常（即800進(jìn)制計數(shù)器在799的狀態(tài)時）置數(shù)端無效，10000進(jìn)制計數(shù)器開頭計數(shù)。總體來說，在單刀單擲開關(guān)閉合后八百進(jìn)制計數(shù)器開頭計數(shù)，單刀雙擲開關(guān)接在下端時，顯