出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì)1

1、電子課程設(shè)計(jì)出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)器§ 1 由租車計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)任務(wù)與要求§ 2 租車計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)框圖與功能簡(jiǎn)介§ 3 件選擇與功能簡(jiǎn)介§ 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容§ 5 體設(shè)計(jì)電路圖§ 6 心得§ 7 參考文獻(xiàn)出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1自動(dòng)計(jì)費(fèi)器具有行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)，等候時(shí)間計(jì)費(fèi)，起步費(fèi)三部分，三項(xiàng)計(jì)費(fèi)統(tǒng)一用4位數(shù)碼管顯示，最大金額是99.99元。2行車?yán)锍虇蝺r(jià)設(shè)為1.5元/km,等候時(shí)間計(jì)費(fèi)設(shè)為1元/10分鐘，起步費(fèi)設(shè)為8元；要求行車時(shí)，計(jì)費(fèi)之每公里刷新一次；等候時(shí)，每十分鐘刷新一次，行車不到1km或等候時(shí)間不足十分鐘，忽略計(jì)費(fèi)。3在啟動(dòng)和行

2、車時(shí)給出聲音提示。二、系統(tǒng)框圖與功能簡(jiǎn)介三、器件選擇與功能簡(jiǎn)介元器件名稱數(shù)量備注555定時(shí)器2構(gòu)成脈沖電路160計(jì)數(shù)器10十進(jìn)制計(jì)數(shù)器163計(jì)數(shù)器1十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器Spst單擲開關(guān)1控制起價(jià)電路Spdt雙擲開關(guān)2控制行程里程、等候時(shí)間電路或非門2控制總電路電容63個(gè)0.1uf3個(gè)0.01uf電源電壓vcc15四位顯示器1顯示數(shù)字電阻64個(gè)290ohm2個(gè)28.8kohm滑動(dòng)變阻器22ohm與非門2控制總電路74ls190和74ls19174ls190外接引線排列74ls191外接引線排列.1-%woLrLruuuuLnLrLrmrL號(hào)W也蕓nr92sLsqzINPUT.iNPLrrsoutput

3、sTruumiumnnrmn-國(guó)也將06LSGZ£G-do巴曾slu£，fdn6«wHJ(IdTO36二ZI3X19SUAbU1U1-CTENRC-U/DLOAD124N11-CTENRCC13MAX/MIAA.ACLK74LS190N74ls190內(nèi)部邏輯圖14-U/DLOADMAX/MICLK為AQA-3-JBQB工10CQC-69-DQD774LS191NlOA0:12LJ-iMTAr»lWUt&-mtaiisiW7A-ZH"IV*UTa-MTAfTCointvtQcEHOUth/T.Clock51，(XERIT3>cioa

4、aoa74ls191內(nèi)部邏輯圖OHrumfgom網(wǎng)*urc74LS190是可預(yù)置數(shù)同步可逆加減十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，符號(hào)如圖所示，它具有異步置數(shù)端LOAD加減才5制端D/U和計(jì)數(shù)控制端CTEN為方便級(jí)聯(lián)，設(shè)置了兩個(gè)級(jí)聯(lián)輸出端RCOF口MAX/MIN.;當(dāng)加減控制端等于1時(shí)減計(jì)數(shù)，否則為加計(jì)數(shù)；當(dāng)異步置數(shù)端等于0時(shí)置數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)控制段為1時(shí)禁止計(jì)數(shù)，為0時(shí)，四個(gè)觸發(fā)器將在時(shí)鐘上升沿開始計(jì)數(shù)；當(dāng)計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為9或減計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為0時(shí)，MAX/MIN端輸出與時(shí)鐘周期相同的正脈沖，而RCO"生一個(gè)寬度為時(shí)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(jì)數(shù)器，其功能表與74L

5、S190相同，如圖所示輸入輸出CTENLOADD/U"DCBACPXOXdcbaX異步預(yù)置O1Ot加計(jì)數(shù)O11t減計(jì)數(shù)11XX保持圖.74LS190、191功能表555定時(shí)器555芯片是定時(shí)器一是一種將數(shù)字功能和模擬功能集為一體的中規(guī)模集成電路。它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，使用卻非常靈活，也很方便，可以用它構(gòu)成多諧波振蕩器、施密特觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器等。用555定時(shí)器構(gòu)成的各種電路，都是通過定時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的產(chǎn)生與變換，從而完成其他控制功能，555定時(shí)器可以由TTL電路或CMOSI路構(gòu)成。它是一種能產(chǎn)生時(shí)間延遲和多種脈沖信號(hào)的控制電路。只要在外部配上幾個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮柙?，就可以?gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

6、，多諧振蕩器以及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與整形電路，在工業(yè)自動(dòng)控制，定功能時(shí)，仿聲和防盜報(bào)警等方面有廣泛的應(yīng)用。(1) 555定時(shí)器的結(jié)構(gòu)各種555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)大同小異，它由比較器G和C2、基本觸發(fā)和輸出級(jí)三個(gè)部分組成，外部共有8根引腳，其內(nèi)部原理圖及邏輯符號(hào)如圖1所示。圖1555定時(shí)器的內(nèi)部原理圖及邏輯符號(hào)各種555定時(shí)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C2比較器的信號(hào)輸入端,2又稱為觸發(fā)端。它們輸入的信號(hào)可以是數(shù)字信號(hào)也可以是模擬信號(hào)，分別與比較器所設(shè)置的參考電壓進(jìn)行比較便于控制輸出狀。3腳為信號(hào)輸出端Vo4腳為直接復(fù)位端Rdo只要在此輸入低電平，輸出端立即被

7、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腳為控制電壓輸入端Vco0如果Vc。端沒有外加電壓時(shí)兩個(gè)比較器的參考電壓,由電源電壓經(jīng)過三個(gè)等值電阻分壓提供。6腳為G比較器的信號(hào)輸入端V”又稱閾值段丁此2腳為C2比較器的信號(hào)輸入端吊2又稱為觸發(fā)端。它們輸入的信號(hào)可以是數(shù)字信號(hào)也可以是模擬信號(hào)，分別與比較器所設(shè)置的參考電壓進(jìn)行比較便于控制輸出狀態(tài)。7腳為放電端VO。如果經(jīng)過一個(gè)足夠大的電阻街道電源上那么放電端可獲得一個(gè)與輸出端相一致的電平。8腳為電源端Vcc。如果Vco端沒有外加電壓時(shí)兩個(gè)比較器的參考電壓，由電源電壓經(jīng)過三個(gè)等值電阻分壓提供，則VR1=2CC，Vr2=-

8、Vcc。在這種情況下，33該端可通過電容(0.01NF)接地防干擾信號(hào)竄入。如果該端接入外電壓Vco時(shí),一.1則，Vri=Vco,Vr2=2Vco,因此Vco可改變參考電壓值Vr。(2) .555定時(shí)器的功能由上圖3可得555定時(shí)器的功能表如表1表1555定時(shí)器的功能表輸入各級(jí)輸出狀態(tài)RdV11VL2VciVc2觸發(fā)器輸出Qn書輸出VoTi狀態(tài)0XX0低電平導(dǎo)通1(2)Vcc31(-Vcc)3010低電平導(dǎo)通1(|)Vcc31(-Vcc)3001高電平截止1(|)Vcc31(-Vcc)3100高電平截止1(|)Vcc31(-Vcc)311Q/、艾/、艾1、若Rd=0,不管其它輸入如何輸出端都為

9、低電平，一.2一12、若Rd=1,當(dāng)V|1>(一)Vcc且Vl2>(Vcc)時(shí)，比較器Ci輸出為0,C2輸出D33為1即VC1=0,VC2=1,基本RS觸發(fā)器狀態(tài)Q置成0,輸出Vo為低電平；同時(shí)放電管T1導(dǎo)通。.2一13、若Rd=1,當(dāng)V|1>()Vcc且Vl2V(Vcc)時(shí)，比較器G、C2輸出都為33即VC1=VC2=0,基本RS觸發(fā)器狀態(tài)Q=Q=1,輸出低Q端為高電平，VO也輸出為高電平，同時(shí)放電管截止，放電端VO沒有放電回路。.2一14.若Rd=1,當(dāng)V|1V()Vcc且Vl2V(Vcc)時(shí)，比較器G輸出為1,C2輸出為330,即VC1=1,VC2=0,基本RS觸發(fā)器狀

10、態(tài)Q置成高電平，VO也輸出為高電平，C1C2O同時(shí)放電管截止，放電端VO沒有放電回路。一2一15若Rd=1,當(dāng)V11V(2)Vcc且Vl2>(1Vcc)時(shí)，比較器G、C2輸出都為1,即33Vc1=Vc2=1,基本RS觸發(fā)器狀態(tài)Q保持不變，Vo和放電管狀態(tài)保持不變。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)主要介紹了基于電子工作平臺(tái)MultiSim7設(shè)計(jì)出租車計(jì)價(jià)器控制電路。整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)由四個(gè)主要電路構(gòu)成：里程計(jì)數(shù)及顯示、計(jì)價(jià)電路、基本里程判別電路、555秒信號(hào)發(fā)生器及等候計(jì)時(shí)電路和清零復(fù)位電路。以MultiSim7軟件作為開發(fā)平臺(tái)，采用圖形方式創(chuàng)建電路、構(gòu)造電路、調(diào)用元器件和測(cè)試儀器，該工作平臺(tái)可以對(duì)電子元

11、器件進(jìn)行一定程度的非線性仿真，不僅測(cè)試儀器的圖形與實(shí)物相似，而且測(cè)試結(jié)果與實(shí)際調(diào)試基本相似。該設(shè)計(jì)不僅僅實(shí)現(xiàn)了顯示計(jì)程車計(jì)費(fèi)的功能，其多功能表現(xiàn)在它可以顯示計(jì)程車?yán)塾?jì)走的總路程和里程單價(jià)。1）里程計(jì)數(shù)及計(jì)價(jià)電路行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)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(gè)數(shù)，然后由計(jì)數(shù)譯碼電路變成收費(fèi)金額，在出租車轉(zhuǎn)軸上加裝傳感器，以便獲得“行駛里程信號(hào)”。若每前進(jìn)10米發(fā)一個(gè)脈沖到一公里，則輸出100個(gè)脈沖，需要有一個(gè)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生與等候時(shí)間成正比的脈沖信號(hào)，然后選用BCD碼乘法器將里程脈沖數(shù)乘以每公里的單價(jià)比例系數(shù)，由于器件有限，所以此部分通過預(yù)算直接將計(jì)費(fèi)電路的里程計(jì)費(fèi)變換為脈

12、沖個(gè)數(shù)。由于單價(jià)為1.5元/公里，則可以用150脈沖代替，即一個(gè)脈沖當(dāng)量為0.01元/脈沖。等候里程計(jì)費(fèi)與里程計(jì)費(fèi)一樣，需要把等候時(shí)間變成脈沖個(gè)數(shù)，且每個(gè)脈沖所表示的金額（當(dāng)量）應(yīng)與里程計(jì)費(fèi)等值，即0.01元/脈沖。也需要有一個(gè)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生與等候時(shí)間成正比的脈沖信號(hào)。此過程計(jì)費(fèi)為1元/10分鐘，即0、45元/分鐘，所以可以用45個(gè)脈沖代替起價(jià)計(jì)費(fèi)此電路也按當(dāng)量將起步價(jià)轉(zhuǎn)換成脈沖個(gè)數(shù)，由于起步價(jià)為8元，所以用800個(gè)脈沖代替。2）脈沖電路設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況大約估計(jì)出租車60公里/小時(shí)，即0.06秒/米，由于每10米一個(gè)脈沖，行程里程及起步電路則是60毫秒/脈沖。而等候電路為6秒/脈沖。實(shí)現(xiàn)此電路

13、我用555多諧振蕩器構(gòu)成。為了減少實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)間，我把脈沖周期都縮小了1000倍，即0.06毫秒/脈沖和6毫秒/脈沖。設(shè)計(jì)電路圖如下：0.06毫秒脈沖波形圖vcc0.06毫秒555多諧振蕩脈沖電路6豪秒555555多諧振蕩脈沖電路MCC度c冊(cè)XL八U7XSC14MC1'，。一1式nrui22a保1IlUCl2二坐2!cde11_L口QQ2_仙"1削個(gè)）計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)行車?yán)锍绦枰?50進(jìn)制計(jì)數(shù)器，等候時(shí)間需45進(jìn)制計(jì)數(shù)器，起步價(jià)需要800進(jìn)制計(jì)數(shù)器，總的我用10000進(jìn)制計(jì)數(shù)器去計(jì)數(shù)。所設(shè)計(jì)的電路圖為:*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工產(chǎn)以CLKn,LSJL74LS190N74ZZUDCDHEXUSDCDHEXucc-LOAO14151109-ciEir-mo21*L/DrXCIXUmmU20UCDHEXEl-C1EM-RCflii-W口憂AD_.3；假工杵>CLK74LS190)TccD_m-C!EM-Moilflfl-LOKO14r15106g7S'：LXh7

15、4LS190U-1*1口17344H*92五.總體設(shè)計(jì)電路圖六.學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)心得通過本次設(shè)計(jì)，我系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了EW歆件。系統(tǒng)的掌握了我們所學(xué)的知識(shí)，并且得以應(yīng)用。汽車計(jì)價(jià)器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是出租車中最重要的工具。它關(guān)系著交易雙方的利益。具有良好性能的計(jì)價(jià)器無論是對(duì)廣大出租車司機(jī)朋友還是乘客來說都是很必要的。因此，汽車計(jì)價(jià)器的研究也是十分有一個(gè)應(yīng)用價(jià)值的。在設(shè)計(jì)過程認(rèn)真學(xué)習(xí)了相關(guān)的知識(shí)，極大地拓寬了我的知識(shí)面，我感到收獲不小。從開始熟悉這些知識(shí)到對(duì)整體設(shè)計(jì)的了解，再?gòu)母乓O(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)到開始使用軟件，以及最后的調(diào)試，整個(gè)過程感覺很充實(shí)。雖然遇到了不少困難，但當(dāng)我通過自己查資料，與同學(xué)互討論，而設(shè)計(jì)出解決方案并成功實(shí)現(xiàn)時(shí)，那種成就感和滿足感足以忘卻所有的辛苦。但是由于自己知識(shí)的不足，所以該設(shè)計(jì)還有許多不盡如人意的地方，可能在實(shí)際應(yīng)用中有些功能不到位。經(jīng)過這段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，確實(shí)學(xué)到了不少的東西，同時(shí)也深感自己知識(shí)的欠缺。在以后的學(xué)習(xí)工作中，一定要繼續(xù)堅(jiān)持不段地學(xué)習(xí)新興的專業(yè)知識(shí)及相關(guān)的非專業(yè)知識(shí)，只有這樣才能緊跟時(shí)代的潮流。由于我的知識(shí)淺薄，經(jīng)驗(yàn)不足及閱歷頗淺，因此，該設(shè)計(jì)還存有一些不足，比如功能過少，計(jì)價(jià)有限等問題，我會(huì)在工作的使用過程中，根據(jù)工作的具體要求不斷的修改，完善，爭(zhēng)取使該系統(tǒng)慢慢趨向完美。凡坐過出租車的人都知道，只要汽車一開