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1、电子课程设计出租车自动计费器学院: 太原科技大学华科学院专业、班级：电气 112202H姓名：孙志鹏学号：201122050220指导老师：曹俊琴2013 年 12 月目录1. 出租车计费器设计任务与要求2. 出租车计费器系统框图3. 器件选择与功能简介4. 功能模块5. 总体设计电路图6. 心得7. 参考文献出租车自动计费器一、设计任务与要求1自动计费器具有行车里程计费，等候时间计费，起步费三部分，三项计费统 一用4 位数码管显示，最大金额是 99.99 元。2行车里程单价设为1.5元/km,等候时间计费设为1元/10分钟，起步费设为8 元；要求行车时，计费之每公里刷新一次；等候时，每十分钟
2、刷新一次， 行车不到1km或等候时间不足十分钟，忽略计费。3在启动和行车时给出声音提示。二、系统框图计数器 I译码器控制开关起价 800进制图1系统框图三、器件选择与功能简介元器件名称数量备注555定时器2构成脉冲电路190计数器10十进制计数器191计数器1十六进制计数器Spst单掷开关1控制起价电路Spdt双掷开关2控制行程里程、等候时间电路或非门2控制总电路电容63 个 0.1 uf3 个 0.01 uf电源电压VCC15四位显示器1显示数字电阻64 个 290ohm 2 个 28.8kohm滑动变阻器22 ohm与非门2控制总电路表1一) 74ls190 和 74ls191CT5419
3、0O.人 F)CT7U9UD,人 Pw F)CT54LS190D, hCTM“19恫D匕FlOOTPUT Q bcBATJ 佝-1-1IHFUT D W1JT A理OUTMr伽CLOCKMAK Output卬1内部逻埠心訂yO*1 -i h .j 1!-图可逆D/UD7U 亠一-t- 4和计数控PHFkr口减十制端 CTE1*彳 1C GLOCKCLiEMlj计数器,符号如74LS190是可预置数同步 数端LOAD,加减控制端L 输出端RCO和maXWn.； 置数端等于0时置数，当计数控制段为I时禁止计数，为0时，四个触发器将在 时钟上升沿开始计数；当计数器加计数，计数值为 9 或减计数，计数
4、值为 0 时， MAX/MIN端输出与时钟周期相同的正脉冲，而RCO产生一个宽度为时钟低电平宽匚 j, Fi为方便级1时减计数，否则为，它具有异步置 设置了两个级联 加计数；当异步输入输出CTENLOADD / UD C B ACPXOXd c b aX异步预置O1Ot加计数O11t减计数11XX保持度的低电平， 74LS191 为四位二进制即十六进制同步加法计数器，其功能表与74LS190 相同，如图6所示74LS190、191 功能表图6二） 555 定时器555 芯片是定时器,，是一种将数字功能和模拟功能集为一体的中规模集成 电路。它的结构比较简单，使用却非常灵活，也很方便，可以用它构成
5、多谐波振 荡器、施密特触发器和施密特触发器等。用 555定时器构成的各种电路，都是通 过定时控制，实现信号的产生与变换，从而完成其他控制功能，555 定时器可以 由 TTL 电路或 CMOS 电路构成。它是一种能产生时间延迟和多种脉冲信号的控制 电路。只要在外部配上几个适当的电阻元件，就可以构成单稳态触发器，多谐振 荡器以及施密特触发器等脉冲产生与整形电路，在工业自动控制，定功能时，仿 声和防盗报警等方面有广泛的应用。1. 555 定时器的结构各种555定时器的电路结构大同小异它由比较器Ci和C2、基本触发和输出级三个部分组成，外部共有 8 根引脚，其内部原理图及逻辑符号如图 7 所示。)VG
6、ND TR OUT RVcc D TH Co5551 脚为接地端，也是芯片的公共端。2 脚为 C 比较器的信号输入端 V 又称为触发端。它们输入的信号可以是数字信2l 2号也可以是模拟信号，分别与比较器所设置的参考电压进行比较便于控制输出状 态。3 脚为信号输出端 VO4脚为直接复位端R。只要在此输入低电平，输出端立即被置为低电平，不受D 其他输入状态的影响。正常工作是接高电平可直接接到电源上。5 脚为控制电压输入端 V 。如果 V 端没有外加电压时两个比较器的参考电压， co co由电源电压经过三个等值电阻分压提供。6脚为C比较器的信号输入端V又称阈值段TH； 2脚为C比较器的信号输入端1l
7、 12V 又称为触发端。它们输入的信号可以是数字信号也可以是模拟信号，分别与 l2比较器所设置的参考电压进行比较便于控制输出状态。7脚为放电端V/。如果经过一个足够大的电阻街道电源上那么放电端可获得一个 O与输出端相一致的电平。8 脚为电源端 V 。如果 V 端没有外加电压时两个比较器的参考电压，由电源CC co电压经过三个等值电阻分压提供，则V = 2 V ，V =1V 。在这种情况下,R1 3 CCR 2 3 CC该端可通过电容（0.01卩F）接地防干扰信号窜入。如果该端接入外电压Vco时, 则，V二Vco， V =1Vco，因此Vco可改变参考电压值V。R1R2 2R2. 555 定时器
8、的功能555定时器的功能表如表 2表 2 555 定时器的功能表输入各级输出T状1态RDV11VL 2VC1VC 2触发器 输出Q n+1输出VOT状1态0XXXX0低电 平导通1(-)V3 cc(1V )3 cc010低电 平导通1(2 )V3 cc(1V )3 cc001高电 平截止1(2 )V3 cc(1V )3 cc100高电 平截止1(2 )V3 cc(1V )3 cc11Q不变不变1、若R =0,不管其它输入如何输出端都为低电平。D2、 若R =1,当V (2)V 且V (1V )时，比较器C输出为0, C输出Dl1 3 CCL 2 3 CC 1 2为1即V =0，V =1，基本R
9、S触发器状态Q置成0,输出V为低电平；同时放C1C 2o电管T导通。3、 若R =1，当V (2)V 且V (1V )时，比较器C、C输出都为Dl1 3 CCL 2 3 CC 1 2即V =V =0，基本RS触发器状态Q= Q =1，输出低Q端为高电平，V也输出为C1 C 2O高电平，同时放电管T截止，放电端V，没有放电回路。1O4 若R =1，当V (2)V且V (1V )时，比较器C输出为1，C输出为 Dl1 3 CC L 2 3 CC 1 20,即V =1，V =0，基本RS触发器状态Q置成高电平，V也输出为高电平， C1C 2O同时放电管T截止，放电端V，没有放电回路。1O 2 15若
10、R =1,当V (1V )时，比较器C、C输出都为1,即Dl1 3 CC L 2 3 CC 1 2V =V =1,基本RS触发器状态Q保持不变，V和C1 C 2O放电管状态保持不变。四） 2输入四或非门 74LS02Vcc 4y 4b 4a 3y 3b 3a| 14 13 12 11 10 9 8 |)| 123 4 5 6 7 |1y 1a 1b 2y 2a 2b gnd74ls02引脚图四、功能模块1、秒脉冲电路设计根据实际情况大约估计出租车 60 公里/小时，即0.06 秒/米，由于每10 米 一个脉冲，行程里程及起步电路则是 60 毫秒/脉冲。而等候电路为 6 秒/脉冲。 实现此电路我
11、用 555 多谐振荡器构成。为了减少实验测量时间，我把脉冲周期都 缩小了1000 倍，即0.06毫秒/脉冲和6毫秒/脉冲。设计电路图如下：U1ClczV*1T1IXSC10.OluFZ90 OliiLLVCC290 OliiLL0. luFLHCSS5CNGND rX position 0yTT Aid| B/A| XVB| AC _dJ dT畀世Twiv positioniY positionAC D |DCJ | Sing .Nor. Ano 尸 ：ReverseSaveTiig 胆 r&JSe产主!厂Lev 创 0|VVCCP.ST OUTDISTHP.TP.ICONGi-roT1風创 出T2-T1Time2.810 ms98.B32 ms9,122 msChannel_A O DDO V O DDO V O DDO VChannels1.869 V 彳 ”?g v -7fl 93Z mVTimebaseChannel AChannel BScale ID msyDiv
