跨文化沟通与管理

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1、 课程名称： 数字电子技术基础 题 目： 出租车计费器 系 别： 信息技术系 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 12 电气五班 姓 名： 郑裕宁 学 号： 2012103120542 任课老师： 李春杏 日 期： 2014-06-26 目 录1 前言 . 1.1 设计背景 .1.2 设计目标 .1.3 设计计划 .2 总体方案设计 .2.1 方案一 .2.2 方案二 .2.3 方案比较与选择 .3 单元模块设计 .3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 .3.1.1 译码显示模块设计 .3.1.2 计数器模块设计 .3.1.3 等车时间显示电路模块设计 . 3.2 电路参数的计算及元器件的

2、选择 .3.3 特殊元器件的介绍 .3.3.1 555 定时器 .3.3.2 RS 触发器 .3.3.3 74LS160 计数器 .3.4 总体模块连接电路 .4 系统调试 .5 系统功能与参数 .5.1 系统能实现的功能 .5.2 系统的参数 .5.3 系统调试方法与内容 .6 结论 .7 总结与体会 .1 前言随着出租车行业的快速发展，出租车已经成为城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与顾客之间的纠纷出发，具有良好的性能的计费器对于出租车司机和乘客来说都是很必要的。通过已经学过的数电和模电只是并查阅课外辅导资料，运用 TINA 仿真软件等的设计和仿真测试，设计一定要求的出租车

3、计费器。1.1 设计背景随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高，用户不仅要求 计费器性能稳定，计费准确，有防作弊功能；同时还要求其具有车票资料打印、 IC 卡付费、语音报话、和电脑串行通信等功能，而这些与电子技术的发展是分不 开的。二十世纪后半期，随着集成电路和计算机技术的飞速发展，数字系统也得 到了飞速发展，其实现方法经历了由分立元件、SSI、MSI 到 LSI、VLSI 以及 UVLSI 的过程。 同时为了提高系统的可靠性与通用性， 微处理器和专业集成电路 （ASIC） 逐渐取代了通用全硬件 LSI 电路，而 ASIC 以其体积小、重量轻、功耗低、速度快、 成本低、保密性好而

4、脱颖而出。目前，业界大量可编程逻辑器件（PLD） ，尤其是 现场可编程逻辑器件（FPLD）被大量地应用在 ASIC 的制作当中。在可编程集成电 路的开发过程中，以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智 能化技术最新成果的电子设计自动化（EDA）技术主要能辅助进行三方面的设计 工作：IC 设计,电子电路设计以及 PCB 设计 理想的可编程逻辑开发系统能符合大量的设计要求：它能够支持不同结构的器 件，在多种平台运行，提供易于使用的界面，并且有广泛的特征。此外，一个设 计系统应该能给设计师提供充分自由的设计输入方法和设计工具选择。 随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加

5、速发展，计费 器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计费器的市场是十分有潜力的。1.2 设计目标(1） 计费包括起步价、行车里程计费、等待时间计费 3 部分；(2） 位数码管显示金额，最大值为 99.9 元，最小计价单元为 0.1 元；(3） 行程 3 公里内，且等待累计时间 3 分钟内，起步费为 8 元，超过 3 公里，以每公里 1.6 元计费，等待时间单价为每分钟 1 元；(4） 用两位数码管显示等待时间，最大值为 59min；1.3 实施计划(1) 查阅参考资料，画出草稿图；(2) 单元电路的功能介绍与设计；(3) 电路参数的计算及器件选择；(4) 用 Multisim 软件做出电路图；(

6、5）运行仿真，观察输出结果：(6) 绘制电路原理图；(7）心得体会总结.2 总体方案设计2.1 方案一(1)设计类容具体如下：汽车在行驶时，里程传感器将里程数转换成与之成正比的脉冲个数，然后由计数译码电路变成收费金额。里程传感器由磁铁和干簧管组成，磁铁置于变速器涡轮上，每行驶 100 米，磁铁与干簧重合一次，即输出一个脉冲信号。则 10 个脉冲/公里(设为 P3)。里程单价可由（B2=2. B1=1）BCD 拔码开关设置，经比例乘法器后将里程计费变换成脉冲数 P1=P3（1B1+0.11B2）.由于 P3=10，则 P1 为 21 个脉冲，即脉冲当量为 0.1 元/脉冲。同理等车计费也可以转换

7、成脉冲当量，这需要脉冲发生器产生 10 个脉冲/10 分钟（设为 P4） ，如果等车单价为 0.6 元/10 分钟（置 B4=0，B3=60，经比例乘法器后将等车计费变换成脉冲数 P2=P4（0B4 + 0.1B3）.同理起步价也可以转换成脉冲数（P0=单价/当量）或者将 P0 作为计数器的预置信号。最后行车费用转换成脉冲总数 P=P0 + P1 + P2,结果用译码显示器显示。(2)设计原理:自动计费器包括里程计费电路、等候时间计费电路、起步价三部分，用三位 数码管显示，最大金额 99.9 元。 里程计费电路工作原理：干簧继电器产生的脉冲信号经由 74LS00 组成的施 密特发生器整形得到

8、CP0,CP0 送入 74LS160 计数器，当计数记满 10 个脉冲时， 一方由于与非门产生清零脉冲，加到 Rd 端使计数器清零，另一方面将基本 R-S 触发器的 Q 置为 1，此时 ET=EP=1，使两片 74LS160 组成的 21 进制计数器（即出租车自动计费器课程设计里程单价计数器）开始对标准脉冲计数， （标准脉冲 CP1 由时钟电路提供）计满 21 个脉冲后，Rd 端得到的清零脉冲而使计数器清零，R-S 触发器的 Q1 输出为 零，计数器停止计数，由于 Q1=1，则 P2=CP1 使 P2 端输出 21 个脉冲信号，代 表每公里行车的里程计费，即每个脉冲计费是 0.1 元，称为脉冲

9、当量，P2 输出的 脉冲当量送到总费计数器进行计数累加。 等候时间计费电路工作原理： 等候时间计费电路由等候时间计费器和十分钟 单价计数器组成， 由三片 74LS160 构成 600 进制等候时间计数器， 对秒脉冲 CP2 （来至时钟电路）做计数，当计满一个循环时，也就是等候时间满十分钟，一方 面对 600 进制计数清零，另一方面将基本 R-S 触发器 Q2 置 1，启动由 74LS160 构成的十分钟单价计数器工作，它是一个 6 进制计数器，计数期间同时将脉冲从 P1 输出，在计数器计满十分钟等候单价时 R-S 触发器复位为 0，止计数。等候时间起始信号由手动开关给定。(3)设计模块: 1.

10、 计费模块: 根据出租车计费原理, 将出租车计费部分由 3 个计数器来完成分别为计数 器 A 完成车费十位。计数器 B 完成车费个位.计数器 C 完成车费角。 2. 车费的显示模块 由动态扫描电路来完成. 用专用模块来实现, 完成数据的输入即动态数据的显示.(4)总体框图: 价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价10min价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价价 图 2.1 方案一总体框图单元电路设计本节主要介绍系统译码显示电路、计数器、等候时间显示电路的具体功能、电路结构、工作原理、以及各个单元之间的联接关系；同时本节也会对相关电路中的参数计算、元器件选择、以及核

11、心器件进行必要说明。3.1 各单元功能介绍及电路设计本系统主要分为 3 个单元，它们分别是：译码显示电路、计数器和等候时间电路。各单元功能及相关电路的具体说明如下。3.1.1 译码显示设计1、译码显示电路的作用：译码显示电路的作用将数字钟的计时状态直观清晰地反映出来,被人的视觉所接受。本设计的显示器件现用 LED 管。 2、本模块用到的器件有 74LS160、四段 LED 数码管、与非门等。3、译码管电路结构框图价价价价价价价价价价价价价价价价价 图 3.1 译码显示框图4、译码管具体电路电路:CLRLOADENTENPCLKABCDRCOQAQBQCQDU1 SN74LS160CLRLOADENTENPCLKABCDRCOQAQBQCQDU2 SN74LS160CLRLOADENTENPCLKABCDRCOQAQBQCQDU3 SN74LS1600123Label10123Label20123Label3&U4 SN7408V1 12vccGNDvccvccGNDGNDCP图 3.2 译码显示电路3.1.2 计数器电路设计1、计数器的作