出租車?yán)锍逃媰r表

1、遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計（論文）題目：出租汽車?yán)锍逃媰r表院（系）： 專業(yè)班級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 起止時間： 課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）： 教研室：學(xué) 號學(xué)生姓名 專業(yè)班級課程設(shè)計（論文）題目出租汽車?yán)锍逃媰r表課程設(shè)計（論文）任務(wù)設(shè)計參數(shù)：1 不同情況具有不同的收費標(biāo)準(zhǔn)。白天、晚上、途中等待（>10min 開始收費）2 能進行手動修改單價3 具有數(shù)據(jù)的復(fù)位功能4 白天/晚上收費標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換開關(guān)，數(shù)據(jù)的清零開關(guān)，單價的調(diào)整，單價輸出2位，路程輸出2位，總金額輸出3位5 按鍵：啟動計時開關(guān)，數(shù)據(jù)復(fù)位（清零）。白天/晚上轉(zhuǎn)換設(shè)計要求：1 .分

2、析設(shè)計要求，明確性能指標(biāo)。必須仔細(xì)分析課題要求、性能、指標(biāo)及應(yīng)用環(huán)境等，廣開思路，構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。2 .確定合理的總體方案。對各種方案進行比較，以電路的先進性、結(jié)構(gòu)的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3 .設(shè)計各單元電路?？傮w方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，逐個設(shè)計。4.組成系統(tǒng)。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進右出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說明。指導(dǎo)教師評語及成績成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日遼 寧 工 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計 說 明 書（論 文）目 錄第一章 出租汽車?yán)锍逃媰r表設(shè)計方案論

3、證11.1出租汽車?yán)锍逃媰r表的應(yīng)用意義11.2出租汽車?yán)锍逃媰r表設(shè)計的要求及技術(shù)指標(biāo)11.3設(shè)計方案論證21.4總體設(shè)計方案框圖及分析3第二章 出租汽車?yán)锍逃媰r表各單元電路設(shè)計42.1行駛里程以及顯示電路設(shè)計42.2單價調(diào)整以及顯示電路設(shè)計52.3等候時鐘信號電路設(shè)計62.4總金額顯示電路設(shè)計7第三章 出租汽車?yán)锍逃媰r表整體電路設(shè)計83.1整體電路圖及工作原理83.2整機電路性能分析9第四章 設(shè)計總結(jié)9參考文獻10附錄：器件清單11第一章 出租汽車?yán)锍逃媰r表設(shè)計方案論證1.1出租汽車?yán)锍逃媰r表的應(yīng)用意義隨著生活水平的提高，人們已經(jīng)不再滿足于衣食住的享受，出行的舒適已經(jīng)受到越來越多人的關(guān)注。于是

4、，出租車行業(yè)低價高質(zhì)的服務(wù)給人們帶來了出行的享受。但是總存在著買賣糾紛，困擾著行業(yè)的發(fā)展。而在出租車行業(yè)中解決這矛盾的最好的方法就是使用計價器，用規(guī)范的價格來為乘客提供更加方便快捷的服務(wù)。同時，出租車計價器是乘客與司機雙方的交易準(zhǔn)則，是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，它關(guān)系著交易雙方的利益?，F(xiàn)在，城市建設(shè)日益加快，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將加快發(fā)展，計價器的普及是毫無疑問的，所以未來出租車行業(yè)計價器的市場是很有潛力的。本文是為了探索計價器的設(shè)計而制作的。1.2出租汽車?yán)锍逃媰r表設(shè)計的要求及技術(shù)指標(biāo)設(shè)計要求：1 .分析設(shè)計要求，明確性能指標(biāo)。必須仔細(xì)分析課題要求、性能、指標(biāo)及應(yīng)用環(huán)境等，廣開思路，

5、構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。2 .確定合理的總體方案。對各種方案進行比較，以電路的先進性、結(jié)構(gòu)的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3 .設(shè)計各單元電路?？傮w方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，逐個設(shè)計。4.組成系統(tǒng)。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進右出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說明。設(shè)計指標(biāo)：6 不同情況具有不同的收費標(biāo)準(zhǔn)。白天、晚上、途中等待（>10min 開始收費）7 能進行手動修改單價8 具有數(shù)據(jù)的復(fù)位功能9 白天/晚上收費標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換開關(guān)，數(shù)據(jù)的清零開關(guān)，單價的調(diào)整，單價輸出2位，路程輸出2位，總金

6、額輸出3位10.按鍵：啟動計時開關(guān)，數(shù)據(jù)復(fù)位（清零）。白天/晚上轉(zhuǎn)換1.3設(shè)計方案論證方案一：采用單片機控制。流程圖如下：89S51單片機鍵盤控制單價顯示總金額顯示AT24C02掉電存儲里程計算單元串口顯示驅(qū)動電路利用單片機豐富的IO端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)基本的里程計價功能和價格調(diào)節(jié)、時鐘顯示功能。單片機方案有較大的活動空間，不但能實現(xiàn)所要求的功能，而且能在很大的程度上擴展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進行升級。方案二：采用數(shù)字電路控制。流程圖如下：總金額顯示等候時間單價等候時間信號白天標(biāo)準(zhǔn)行駛里程信號里程單價晚上標(biāo)準(zhǔn)單價顯示與調(diào)整行駛里程顯示采用傳感器件，輸出脈沖信號。由計數(shù)器記錄輸出脈

7、沖的個數(shù)，通過調(diào)整單價，可以實現(xiàn)不同的收費標(biāo)準(zhǔn)；等候時間信號由定時器組成。經(jīng)過比較，我們知道方案一的性能雖然優(yōu)于方案二，但是用方案二實現(xiàn)的方法更直接?？紤]多方因素，比如實際情況和本設(shè)計的原意以及設(shè)計的成本，我選擇方案二。1.4總體設(shè)計方案框圖及分析總金額顯示等候時間單價等候時間信號白天標(biāo)準(zhǔn)行駛里程信號里程單價晚上標(biāo)準(zhǔn)單價顯示與調(diào)整行駛里程顯示首先將傳感器發(fā)出的脈沖信號送入由計數(shù)器組成的分頻計，將1公里路程分成100個脈沖信號，實現(xiàn)里程計數(shù)；如果車停下，則按下等待時間信號按鈕，將里程計數(shù)器斷開，同時開始計時，當(dāng)大于10分鐘后開始收費，。白天、晚上和等待的不同收費標(biāo)準(zhǔn)可以通過手動調(diào)整來實現(xiàn)，最后通

8、過乘法器實現(xiàn)總金額的顯示。 第二章 出租汽車?yán)锍逃媰r表各單元電路設(shè)計2.1行駛里程以及顯示電路設(shè)計 圖2.1 行駛里程電路圖此部分本質(zhì)就是一個里程計。首先通過傳感器保證每10米發(fā)出一個脈沖信號，傳感器可以選用普通的干簧繼電器，它和汽車本身的渦輪變速裝置配合使用，由于EWB中沒有傳感器元件，所以我們用脈沖信號來表示汽車行駛里程，將10米脈沖信號送入由74LS160組成的100進制計數(shù)器。當(dāng)100進制計數(shù)器計滿時就是行駛了1公里了，此時進位輸出一個行駛1公里的脈沖信號，將此信號通過計數(shù)、譯碼，從而顯示出來，實現(xiàn)了里程的計數(shù)與顯示功能，清零和復(fù)位可以通過計數(shù)器的異步置零端實現(xiàn)。2.2單價調(diào)整以及顯示

9、電路設(shè)計圖2.2 單價調(diào)整以及顯示電路原理圖利用BCD乘法器出租車行駛1公里所產(chǎn)生的脈沖數(shù)預(yù)制到乘法器里通過譯碼器，顯示器，顯示2位單價行車?yán)锍逃嬞M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)，然后由計數(shù)譯碼電路變成收費金額。實驗中可以用脈沖模擬，每前進10米，輸出一個脈沖信號，前進1KM。輸出100個脈沖，設(shè)其為P3，然后選擇BCD碼比例乘法器將里程脈沖數(shù)乘以一個表示每千米單價的比例系數(shù)，該系數(shù)可通過BCD碼撥盤預(yù)置。2.3等候時鐘信號電路設(shè)計圖2.3 等候時鐘信號電路當(dāng)在計數(shù)狀態(tài)下霍爾開關(guān)沒有輸出信號，片內(nèi)的T1 定時器便被啟動，每當(dāng)計時到達10分鐘，就對當(dāng)前金額加上中途等待的單價，以

10、后每十分鐘都自動加上中途等待的單價。當(dāng)中途等待結(jié)束的時候，也就自動切換到正常的計價。用石英晶體構(gòu)成振蕩器和555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器進行分頻并輸出脈沖，模塊輸出1HZ的脈沖信號。2.4總金額顯示電路設(shè)計 圖2.4 總金額顯示電路里程單價與里程的乘積和等待單價與等待時間的乘積之和就是總金額，總金額輸出3位，所以我們用3個74160計數(shù)器，3個顯示器，顯示金額。計價與顯示模塊即總金額顯示第三章 出租汽車?yán)锍逃媰r表整體電路設(shè)計3.1整體電路圖及工作原理 圖3.1 出租汽車?yán)锍逃媰r表整體電路圖 根據(jù)白天，晚上以及等待時間收費標(biāo)準(zhǔn)的不同，利用BCD碼加法器撥盤改變單價。通過里程傳感器獲得脈沖進行計數(shù)

11、，從而顯示2位里程數(shù)；途中停車時間大于10分鐘開始計費脈沖由系統(tǒng)時鐘模塊提供，利用系統(tǒng)時鐘產(chǎn)生與等候時間成正比的脈沖信號，通過有單價預(yù)制的比例系數(shù)乘法器進行運算得到等候時間費行車?yán)锍虒⑵囆旭偟睦锍虜?shù)轉(zhuǎn)換成與之成正比的脈沖個數(shù)，然后由計數(shù)譯碼電路變成收費金額。經(jīng)或門計數(shù)器顯示器得到3位總金額顯示。由于設(shè)計要求有單價（2 位）、路程（2 位）、總金額（3 位）顯示輸出，加上我們另外擴展了時鐘顯示（包含時分秒的顯示），采用LCD 液晶段碼顯示，在距離屏幕1 米之外就無法看清數(shù)據(jù)，不能滿足要求，而且在白天其對比度也不能夠滿足要求，因此我們采用7位LED數(shù)碼管的分屏顯示。3.2整機電路性能分析本次設(shè)計

12、的出租車計費器計數(shù)脈沖CP來霍爾開關(guān)傳感器，脈沖經(jīng)器件內(nèi)部整形后送計數(shù)器；動態(tài)掃描脈沖由外圍電路給出；系統(tǒng)使用整流、濾波、降壓后的出租車電源供電；由于CPLDFPGA的驅(qū)動能力有限，為了增強數(shù)碼管的亮度，提高系統(tǒng)的可靠性，設(shè)計中在LED驅(qū)動和位驅(qū)動上分別增加了電流驅(qū)動器件ULN2803和2SCl015。 第四章 設(shè)計總結(jié)當(dāng)我們坐到出租汽車上，只要汽車一開動，隨著里程的增加，就會看到汽車前面的數(shù)字計價表讀數(shù)從零逐漸增大，自動顯示出該收的費用。在日常生活中大多數(shù)采用單片機的方法設(shè)計出租車?yán)锍逃媰r器比較簡單，但是我們目前還沒有學(xué)習(xí)單片機，所以只能用數(shù)電的方法開設(shè)計，本試驗通過4大模塊設(shè)計計價器分別是：等候時間信號，里程傳感信號，單價顯示，總金額顯示等等。由里程傳感器提供脈沖，由時鐘模塊提供時鐘信號，通過BCD碼比例乘法器輸出金額，通過計數(shù)器，顯示器最終輸出2位單價，2位里程數(shù)，3位總金額當(dāng)出租車到達目的地時通過總金額的顯示就可以收取費用。參考文獻1 閻石.數(shù)字電