出租汽车里程计价表.docx
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出租汽车里程计价表
课程名称:
电子技术课程设计
设计题目:
出租汽车里程计价表
院系:
电气工程系
专业:
电力机车
年级:
2011
姓名:
XXXX
指导教师:
XXX
西南交通大学峨眉校区
2013年9月5日
课程设计任务书
专业电力机车姓名学号
开题日期:
2013年6月20日完成日期:
2013年9月10日
题目出租汽车里程计价表
一、设计的目的
着重提高学生在电子技术应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。
学生通过有关设计、安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
二、设计的内容及要求
1)不同情况具有不同的收费标准。
白天、晚上、途中等待>10min开始收费;
2)能进行手动修改单价;
3)具有数据的复位功能;
4)白天/晚上收费标准的转换开关、数据的清零开关、单价的调整、单价输出2位、路程输出2位、总金额输出3位;
5)按键、启动计时开关、数据复位、清零。
白天/晚上转换
三、指导教师评语
四、成绩
指导教师(签章)
年月日
出租汽车里程计价表
一、设计任务与要求
1.设计任务:
设计一个出租汽车里的数字程计价表,采用数字电路控制。
等候时间信号由定时器组成。
计数器记录输出脉冲的个数通过调整单价可以实现不同的收费标准,传感器件输出脉冲信号。
2.设计要求:
(1)、不同情况具有不同的收费标准。
白天、晚上、途中等待>10min开始收费。
(2)、能进行手动修改单价。
(3)、具有数据的复位功能。
(4)、白天/晚上收费标准的转换开关、数据的清零开关、单价的调整、单价输出2位、路程输出2位、总金额输出3位。
(5)、按键、启动计时开关、数据复位、清零。
白天/晚上转换。
二、方案设计与论证
用数字电路控制。
等候时间信号由定时器组成。
计数器记录输出脉冲的个数通过调整单价可以实现不同的收费标准,传感器件输出脉冲信号。
其基本电路由四个部分组成:
等候时间信号、里程传感信号、单价显示、总金额显示,由555定时器、计数器、显示器组成整体的电路系统,通过BCD码比例乘法器输出金额,通过计数器显示器最终输出2位单价、2位里程数、3位总金额。
首先将传感器发出的脉冲信号送入由计数器组成的分频计,将1公里路程分成100个脉冲信号,实现里程计数;如果车停下,则按下等待时间信号按钮,将里程计数器断开,同时开始计时,当大于10分钟后开始收费,。
白天、晚上和等待的不同收费标准可以通过手动调整来实现,最后通过乘法器实现总金额的显示。
三、出租汽车里程计价表核心器件介绍
1.555集成定时器:
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555用CMOS工艺制作的称为7555除单定时器外还有对应的双定时器556/7556。
555定时器的电源电压范围宽可在4.5V~16V工作7555可在3~18V工作,输出驱动电流约为200mA因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。
555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
它内部包括两个电压比较器三个等值串联电阻一个RS触发器一个放电管T及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3。
555定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器A1的反相输入端的电压为2VCC/3A2的同相输入端的电压为VCC/3。
若触发输入端TR的电压小于VCC/3则比较器A2的输出为1可使RS触发器置1使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3同时TR端的电压大于VCC/3则A1的输出为1A2的输出为0可将RS触发器置0使输出为0电平。
表2.1为555定时器功能表。
2.74LS160基本工作原理:
只要(CR的非)有效电平到来无论有无CP脉冲输出为“0”。
在图形符号中CR的非的信号为CT=0若接成七进制计数器控制清零端的信号不是N-1(6)而是N(7)状态。
其实这是由于异步清零端信号一旦出现就立即生效如刚出现0111就立即送到(CR的非)端使状态变为0000。
所以清零信号是非常短暂的仅是过度状态不能成为计数的一个状态。
清零端是低电平有效。
当(LD的非)为有效电平时计数功能被禁止在CP脉冲上升沿作用下D0—D3的数据被置入计数器并呈现在Q0—Q3端。
若接成七进制计数器控制置数端的信号是N(7)状态如在D0—D3置入0000则在Q0—Q3端呈现的数据就是0110。
表2.2为74LS160逻辑功能表图2.1为其引脚图。
4、单元电路设计与参数计算
1.等候时钟信号电路设计
555定时器构成的施密特触发器进行分频并输出脉冲模块输出1HZ的脉冲信号。
当在计数状态下霍尔开关没有输出信号,片内的T1定时器便被启动,每当计时到达10分钟,就对当前金额加上中途等待的单价,以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。
当等待结束时自动切换到正常的计价。
2.行驶里程电路设计
输入信号脉冲由计数器计数在EWB中选用用脉冲信号来表示汽车行驶里程,将10米脉冲信号送入由74LS160组成的100进制计数器。
当100进制计数器计满时就是行驶了1公里了,此时进位输出一个行驶1公里的脉冲信号,将此信号通过计数、译码,从而显示出来实现了里程的计数与显示功能,清零和复位可以通过计数器的异步置零端。
3.单价调整电路设计
由数值比较器送来有效脉冲,由两片计数器组成,低位计数器预置为8。
前三位计数器计满向此进位,计数器加1。
由显示译码器和译码器构成价钱显示。
以上三部分构成价钱计数系统。
4.总金额显示电路设计
里程单价与里程的乘积和等待单价与等待时间的乘积之和就是总金额,总金输出3位,所以我们用3个74160计数器,3个显示器,显示金额。
计价与显示模块即总金额显示。
五、性能测试与分析
电路设计如上图,利用Multisim进行仿真,仿真结果和设计要求相符。
以555定时器为核心,以74160智能芯片为外设的出租车计价器的数电系统设计应用等候时间信号、里程传感信号、单价显示、总金额显示等模块。
根据白天、晚上以及等待时间收费标准的不同,根据白天、晚上以及等待时间收费标准的不同利用BCD码加法器改变单价。
通输入脉冲进行计数,从而显示2位里程数,途中停车时间大于10分钟开始计费脉冲由系统时钟模块提供,利用系统时钟产生与等候时间成正比的脉冲信号,通过有单价预置的比例系数乘法器进行运算得到等候时间费用,行车里程将汽车行驶的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。
经或门计数器显示器得到3位总金额显示。
通过BCD码比例乘法器输出金额、通过计数器、显示器最终输出2位单价、2位里程数、3位总金额当出租车到达目的地时通过总金额的显示就可以收取费用。
六、结论与心得
此次设计过程中,我对所使用到的器件和思想有了更深刻的认识。
把所学的东西和实际结合起来,这是学有所用的一种体现。
通过这次设计我学到了知识,开阔了思路,增加了考虑问题的角度。
此次设计圆满完成,但也有不足之处。
例如,当数码管的输入电阻过大时,数码管将不能正常显示。
通过此次设计,我们进一步加深了对数字电路知识的认识与理解更加熟练的运用Multisim仿真软件,并学习了运用软件测试、调试、改进电路。
培养了独立思考、分析、解决问题的能力,并培养了我们的动手能力。
最后,我要感谢老师的指导,谢谢。
七、参考文献
[1]阎石,数字电子技术基础。
第五版,北京:
高等教育出版社,2006.5.
[2]彭介华,电子技术课程设计指导。
北京:
高等教育出版社,1997.