数字电路设计 出租车计费器
数字电路课程设计出租车计费器
数字电路课程设计题目：出租车计费器学院：计算机与信息工程学院班级：电科112姓名：于芳芳学号：1146332402013年 5 月 4 日目录一、（题目）的功能 (2)二、（题目）设计框架............................... (3)三、元器件选择 (4)四、原理图 (5)五、实物图 (6)六、结论及心得 (7)一、（题目）的功能1、按启动键后开始计费。
2、汽车随着行驶里程的增加，计价器里程数字显示的读数从10逐渐增大，到达目底地，便可按显示的数字收费。
二、设计框架计价器控制电路框图计程车计价器控制电路框图:译码显示显示译码显示译码加法器里程单价y清零出租车传感信号＞＝1里程计数器起步价清零三、元件选择74LS192、74LS85、74LS193及门电路直流稳压电源数据开关、按钮、阻容元件若干四、元件使用方案1、74LS192具有下述功能：① 异步清零：MR=1,Q3Q2Q1Q0=0000 ，此功能可实现计数器的清零）。
②异步置数：MR=0, =0,Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 。
③保持： MR=0, =1,CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原态。
④加计数：CR=0, =1,CPU=CP,CPD=1,Q3Q2Q1Q0按加法规律计数。
⑤减计数：CR=0, =1,CPU=1,CPD= CP,Q3Q2Q1Q0按减法规律计数。
2、74ls193四位二进制可加减计数器74LS193引脚图管脚及功能表74LS193是同步四位二进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有同步清除和同步置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：74LS193的引脚排列及逻辑符号引脚排列图中：LOAD 为置数端， UP为加计数端，DOWN 为减计数端， CO、BO为加、减进位输出端，A、B、C、D为计数器输入端，CLEAR 为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
3、74ls85集成数值比较器74LS85集成数值比较器74LS85是四位数值比较器，它的管脚图和真值表如下：图10-4 74LS85的管脚图其中10、12、13、15(或1、9、11、14)脚是输入端，2、3、4（或5、6、7）脚为输出端。
数电课程设计出租车计价器
目录引言 (1)一、设计目的 (1)二、设计任务 (1)2.1设计要求及技术指标 (1)2.2要完成的任务 (1)2.3设计模块 (2)2.4总体思想 (2)2.5总体框图 (3)三、出租车自动计费器的实现 (3)3.1出租车电路的实现 (3)3.1.1里程计算与显示电路 (3)3.1.2里程比较电路 (4)3.2时间计费模块中的计数部分 (6)3.2.1设计任务分析 (6)3.2.3单元电路分析与设计 (6)3.2.4系统原理电路与仿真 (6)3.3 时间计费模块中的比较部分 (7)3.3.1 设计任务分析 (7)3.3.2 系统方案设计 (7)3.3.3 单元电路分析与设计 (7)3.3.4 系统原理电路与仿真 (8)3.4计价部分 (8)四、仿真过程 (8)4.1里程大于3km时 (9)4.2 等待时间大于5分钟时 (9)五、总电路 (10)六、设计心得 (10)七、出租车计费器核心器件简介 (12)7.1 74LS160 (12)7.2 74LS85 (14)7.3 555计时器 (15)7.4 7400N 74LS02N 7404N (17)7.5所用元件数量及价格表 (18)八、参考文献 (19)引言随着社会的进步以及人们生活水平的日益提高都促使交通工具的不断变化，无论是在大城市或是中小城市越来越多的出租车公司不断的出现。
出租车的出现方便了人们的生活，对于现在快节奏生活方式的人们来说出租车无疑是最好的交通工具。
那么其收费的方式自然而然就被给予关注，比如收费标准以及行驶里程等。
一、设计目的1.1 本电子设计主要实现以下目的：1）增强对数字电子技术课程的了解与掌握2）学习相关软件的使用方法3）具备简单电子的设计能力二、设计任务2.1设计要求及技术指标设计一出租车计价器，设计要求及技术指标如下：1、能计汽车行驶的里程和停车等候时间。
2、能自动显示出该收的车费和停车等候费。
3、超过基本里程，每千米行车费增加1元。
数字电路出租车计价器设计
数字电路出租车计价器设计(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--时序逻辑电路课程设计引言：我们组选择了题目一，设计出租车计价器，通过对课本、资料的查阅，再经过构思，设计，搭建电路，仿真，得出了结果，虽然不够完美，但是也掌握了一些知识，增加了对各种原件的印象。
下文将详细给出设计。
一、资料查阅通过参考数字电路课本，以及数字电路实验书，再经过网络查阅，也参考了网上有的类似的设计，想出了电路的基本思路。
二、对于要求的实现要求1：根据出租车上的速度传感器传来的脉冲个数和设置的里程单价来计算对应的总价格，并将总价格通过LED实时显示。
对于此要求的实现，通过查阅，我们发现了74LS160十位计数器，有预制与清零功能，能进行0-9重复计数。
功能表如下要求2：起步价可以设置:。
由于74LS160有置数功能，所以可以置数，能够要求其从一个确定的数开始计数，所以可以设置起步价。
对于从要过了起步价里程才开始计数，因为每一个单位里程是一次脉冲，而芯片又是每一次脉冲才记一次数，所以应用触发器的存储功能来使前几次脉冲无法传至芯片。
要求3：里程单价可以设置。
运用比例乘法器，可以实现脉冲的改变。
比如用CC4527比例乘法器，输入一个BCD数，其输出的脉冲为输入脉冲的BCD的十分之一倍。
比如速度传感器的每个脉冲为1km，单价为2元，那么就输入20的BCD数，那么比例乘法器就会输出一个2倍速度传感器脉冲的脉冲信号，以此脉冲作为后面电路的时钟信号，可以实现单价2元。
其他单价以此类推，但是由于仿真软件中没有找到比例乘法器，所以仿真中没有单价设置这一项。
要求4：可以对总价格进行复位，从而为下次计费做好准备。
运用74LS160的置数功能，重新对其进行置数即可实现下次重新开始计费。
三、具体电路时序逻辑：左下角U1为里程脉冲发生器，经过N个D锁存器的延时，才可以传至上面的74LS160芯片，芯片开始计数，显示在右上方的两位显示器上，即计程车的价钱。
出租车计价器控制电路设计 数电课程设计mutl
出租车计价器控制电路设计1.概述在现代社会中，出租车作为一种重要的交通工具，为人们的出行提供了便利。
而出租车计价器作为出租车运营过程中的关键设备，对于计算乘客的车费起着至关重要的作用。
设计一套稳定可靠的出租车计价器控制电路显得尤为重要。
2.需求分析出租车计价器需要能够准确计算乘客的车费，并且需要具备一定的显示功能，可以显示乘客需支付的车费。
计价器还需要具备防伪功能，避免被人为篡改，保证计费的准确性和公正性。
另外，为了确保计价器的使用寿命，需要在设计中考虑到电路的稳定性和耐用性。
3.关键技术在设计出租车计价器控制电路时，需要考虑以下几个关键技术：-显示技术：选择合适的显示屏幕类型，确保显示清晰度和可视角度。
-计算技术：采用高精度的计算芯片，确保计算准确性。
-防伪技术：设计防篡改的电路和程序，保证计费的公正性和准确性。
4.设计思路在设计出租车计价器控制电路时，需要从整体结构和各个功能模块的设计入手。
整体结构上应该分为显示模块、计算模块、控制模块和防伪模块。
针对每个模块进行详细设计，确保各个模块之间的协调和稳定性。
5.电路设计针对上述需求和设计思路，我设计了一套出租车计价器控制电路。
该电路采用单片机作为核心处理器，通过与显示屏、计算芯片和防伪芯片的连接，实现出租车计费、显示和防伪功能。
具体电路设计如下： 5.1 单片机选择：采用高性能、低功耗的单片机芯片，具备强大的计算和控制能力。
5.2 显示屏选择：选择LED显示屏，具备清晰的显示效果和广泛的可视角度。
5.3 计算芯片选择：选择高精度的计算芯片，确保计费的准确性和稳定性。
5.4 防伪芯片选择：选择具备防篡改功能的芯片，确保计费的公正性和安全性。
6.电路测试完成整体电路设计后，需要进行严格的电路测试。
测试内容主要包括计费准确性测试、显示稳定性测试和防伪功能测试。
通过测试，确保整体电路的稳定性和可靠性。
7.总结通过对出租车计价器控制电路的设计，我们可以利用现代电子技术，设计出一套稳定可靠的出租车计价器控制电路。
数字电路课程设计---出租车里程计价器
数字电路课程设计---出租车里程计价器
作为一门数字电路课程设计，出租车里程计价器是一个重要的练习工程。
出租车里程
计价器是一个可以测量出租车行驶里程的电子装置，可以根据乘客的行驶里程数以及出租
车的费率计算出乘客的费用。
本课程设计将建立一个完整的出租车里程计价器系统，主要
功能是通过按键来记录出租车行驶的里程数，以及能够根据费率计算乘客应付费用。
整个出租车里程计价器系统可以由以下部分构成：键盘和电子计算器、单片机和集成
电路、液晶显示器、晶体管和三极管，以及连接各部分的电路。
针对上述的部件，本课程设计的基本步骤是：首先，在键盘和电子计算器之间建立一
个“实时”的系统，用来记录出租车行驶里程数；其次，建立一个单片机程序，将出租车
行驶里程数和出租车的费率进行比较，并计算出乘客的费用；最后，在晶体管和三极管的
帮助下设计一个显示乘客应付费用的液晶显示器，完成整个出租车里程计价器系统的设计。
总的来说，本课程设计是为了帮助学习者了解和熟悉各种电路，从而让学习者掌握出
租车里程计价器的设计和实现方法。
该课程设计中将用到信号传递、数据存储和运算、信
号采集等多项电路技术，最后将 LPC 1688 单片机实现上述功能，完成一套实用的出租车
里程计价器系统的搭建。
数字电路逻辑课程设计--出租车自动计费器
数字电路逻辑课程设计--出租车自动计费器数字电路与逻辑设计课程设计学院：信息工程学院班级：通信学号：姓名：同组人：指导老师：白静时间 2013 年 12月 30日出租车自动计费器任务与要求出租车用自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动显示车费的数字仪表。
仪表根据用车起价行车里程计费及等候时间计费三项求得用户的总计费，通过数码自动显示，还可以联系打印机自动打印数据。
由于实验室的条件，本次设计主要围绕着显示起价和按时间计数的宗旨进行设计，实现自动计费功能。
设计制作一个自动计费器，具有行车起价计费功能和按时间计费功能。
用数码显示管显示总的金额，最大金额为99.9元。
设计思路1、起价计费功能按照给定的参数设计起步价为8.0元。
用开关置数，既可以实现置8.0的功能。
2、按时间计费功能按照给定的参数，按时间每一秒钟计费一个最小单元。
即脉冲为1Hz的计数频率。
实验原理电路所需元件清单：74LS160芯片3个，七段数码显示屏3个，数字逻辑电路实验箱，电源。
下面是74LS160的主要电器特性：异步清零端/MR1为低电平时，不管时钟端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。
160的预置是同步的。
当置入控制器/PE为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端Q0-Q3与数据输入端P0-P3一致。
对于54/74160，当CP由低至高跳变或跳变前，如果计数器控制端CEP、CET为高电平，则/PE应避免由低至高电平的跳变，而54/74LS160无此种限制。
160的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。
当CEP、CET均为高电平时，在CP上升沿作用下Q0-Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
对于54/74LS160的CEP、CET跳变与CP无关。
160有超前进位功能。
当计数溢出时，进位输出端（TC）输出一个高电平脉冲，其宽度为Q0的高电平部分。
在不外加门电路的情况下，可级联成N位同步计数器。
对于54/74LS160，在CP出现前，即使CEP、CET、/MR发生变化，电路的功能也不受影响。
数字电路逻辑设计出租车计价器
本科课程设计课程名称：数字电路逻辑设计实验项目：出租车自动计费器实验地点：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2012年12 月24日一．设计要求出租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动显示用车费用的数字仪表。
仪表根据用车起价和行车里程计费2项求得客户用车的总费用，通过数码管子自动显示。
1.设计制作一个自动计费器，具有起价、行车里程计费部分。
用4位数码管显示总的金额，最大值为99.99元。
2.行车里程单价（*.**元/km）、起价（*.**元）均能通过BCD码盘输入。
3.初始值显示“00.00”，通过按键启动/停止、清零显示内容，有等候时间，暂停后可继续计价。
4.起价、起价里程和每公里价格可通过功能键设置，起步价为8元。
二．设计方案出租车计价器分别由里程计数单元，起步价、单价预置开关，加法器，显示及控制触发器等部分组成。
1.行车里程计费起价公里以内，按起步价算；若超过起步价公里，则每走一公里，计价器则加上每公里的单价款。
出租车计价时，开关K合上。
行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲个数，然后又计数译码电路转换成收费金额。
里程传感器可用霍尔传感器在汽车每前进10m闭合一次，即输出一个脉冲信号，实验用一个脉冲源模拟。
若每前进1km，则输出100个脉冲，将其设为P2，然后选用BCD码比例乘法器（如J690）将里程脉冲数乘以一个表示每km单价的比例系数，比例系数可通过BCD码拨盘预置，例如单价是0.5元/km，则预置的两位BCD码为B2=5、B1=0，则计费电路奖励成计费变换为脉冲个数。
P1 =P2（0.1B2+0.01B1），由于P2为100，经比例乘法器运算后是P1为50 给脉冲，及脉冲当量为0.01元/脉冲。
2．起价计费按照同样的当量将起价输入到电路中，其方法可以通过家属器的预置端直接进行数据预置也可以按当量将起价转换成脉冲数，向计数器输入脉冲。
假如设起价是8元，则对应的脉冲数P0=8/0.01=800最后，得到总的行车费用P=P0+P1,经计数译码及显示电路显示结果。
数字电路课程设计---出租车里程计价器 昌锋
（09 版）
姓名： 昌 ： 2009 年 5 月
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出租车计费器
一、实验目的
1.了解各元件的基本原理。
2.数字电子技术知识综合运用。
3.学习电路调试的基本结论，巩固扩大所学的知识。
4.熟悉Multisim10基本运用。
二、组要实验器材
三、设计任务
出租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动计算、显示车费的数字表。
数字表根据用车起步价、行车里程计费及等候时间计费三项显示客户用车总费用，打印单据，还可设置起步、停车的音乐提示或语言提示。
1.自动计费器具有行车里程计费、等候时间计费和起步费三部分，三项计费统一用4位数码管显示，最大金额为99.99元。
2.行车里程单价设为1.80元/km，等候时间计费设为1.5元/10分钟，起步费设为8.00元。
要求行车时，计费值每公里刷新一次；等候时每10分钟刷新一次；行车不到1km或等候不足10分钟则忽略计费。
3.在启动和停车时给出声音提示。
四、设计方案
因为出租车计费器的设计方案不止一种，我们就就涉及数电知识采用计数器电路为主实现自动计费。
分别将行车里程、等候时间都按相同的比价转换成脉冲信号，然后对这些脉冲进行计数，而起价可以通过预置送入计数器作为初值，如图1的原理框图所示。
行车里程计数电路每行车1km输出一个脉冲信号，启动行车单价计数器输出与单价对应的脉冲数，例如单价是1.80元/km，则设计一个一百八十进制计数器，每公里输出180个脉冲到总费计数器，即每个脉冲为0.01元。
等候时间计数器将来自时钟电路的秒脉冲作六百进制计数，得到10分钟信号，用10分钟信号控制一个一百五十进制计数器（等候10分钟单价计数器）向总费计数器输入150个脉冲。
这样，总费计数器根据起步价所置的初值，加上里程脉冲、等候时间脉冲即可得到总的用车费用。
图1 出租车计费器原理框图一
上述方案中，如果将里程单价计数器和10分钟等候单价计数器用比例乘法器完成，则可以得到较简练的电路。
它将里程脉冲乘以单价比例系数得到代表里程费用的脉冲信号，等候时间脉冲乘以单位时间的比例系数得到代表等候时间的时间费用脉冲，然后将这两部分脉冲求和。
如果总费计数器采用BCD码加法器，即利用每计满1km的里程信号、每等候10分钟的时间信号控制加法器加上相应的单价值，就能计算出用车费用。
五、各单元电路设计
1. 里程计费电路设计
1M
里程计费电路如图3所示。
安装在与汽车轮相接的涡轮变速器上的磁铁使干簧继电器在汽车每前进10m闭合一次，即输出一个脉冲信号。
汽车每前进1km 则输出100个脉冲。
此时，计费器应累加1km的计费单价，本电路设为1.80元。
在图3中，干簧继电器产生的脉冲信号经施密特触发器整形得到CP0。
CP0送入由两片74HC161构成的一百进制计数器，当计数器计满100个脉冲时，一方面使计数器清0，另一方面将基本RS触发器的Q1置为1，使74HC161（3）和（4）组成的一百八十进制计数器开始对标准脉冲CP1计数，计满180个脉冲后，使计数器清0。
RS触发器复位为0，计数器停止计数。
在一百八十进制计数器计数期间，由于Q1=1，则P2=/CP1，使P2端输出180个脉冲信号，代表每公里行车的里程计费，即每个脉冲的计费是0.01元，称为脉冲当量。
2．等候时间计费电路
图4等候时间计费电路
等候时间计费电路如图4所示，由74HC161（1）、（2）、（3）构成的六百进制计数器对秒脉冲CP2作计数，当计满一个循环时也就是等候时间满10分钟。
一方面对六百进制计数器清0，另一方面将基本RS触发器置为1，启动74HC161（4）和（5）构成的一百五十进制计数器（10分钟等候单价）开始计数，计数期间同时将脉冲从P1输出。
在计数器计满10分钟等候单价时将RS触发器复位为0，停止计数。
从P1输出的脉冲数就是每等候10分钟输出150个脉冲，表示单价为1.50元，即脉冲当量为0.01元，等候计时的起始信号由接在74HC161（1）的手动开关给定。
3.计数、锁存、显示电路
如图5所示，其中计数器由4位BCD码计数器74LS160构成，对来自里程计费电路的脉冲P2和来自等候时间的计费脉冲P1进行十进制计数。
计数器所得到的状态值送入由2片8位锁存器74LS273构成的锁存电路锁存，然后由七段译码器74LS48译码后送到共阴数码管显示。
图5计数、锁存、显示电路
计数、译码、显示电路为使显示数码不闪烁，需要保证计数、锁存和计数器清零信号之间正确的时序关系，如图6所示。
由图6的时序结合图5的电路可见，在Q2或Q1为高电平1期间，计数器对里程脉冲P2或等候时间脉冲P1进行计数，当计数完1km脉冲（或等候10分钟脉冲）则计数结束。
现在应将计数器的数据锁存到74LS273中以便进行译码显示，锁存信号由NE555（1）构成的单稳态电路实现，当Q1或Q2由1变0时启动单稳电路延时而产生一个正脉冲，这个正脉冲的持续时间保证数据锁存可靠。
锁存到74LS273中的数据由74LS48译码后，在显示器中显示出来。
只有在数据可靠锁存后才能清除计数器中的数据。
因此，电路中用NE555（2）设置了第二级单稳电路，该单稳电路用第一级单稳
输出脉冲的下跳沿启动，经延时后第二级单稳的输出产生计数器的清零信号。
这
样就保证了“计数—锁存—清零”的先后顺序，保证计数和显示的稳定可靠。
P1(或P2)
Q1(或Q2)单稳电路
单稳电路
清零
图6计数、锁存清零信号的时序图
图中的S2为上电开关，能实现上电时自动置入起步价目，S3可实现手动清零，使计费显示为00.00。
其中，小数点为固定位置。
4. 时钟电路
时钟电路提供等候时间计费的计时基准信号，同时作为里程计费和等候时间计费的单价脉冲源，电路如图7所示。
图7 时钟电路
在图7中，555定时器产生1kHZ的矩形波信号，经74LS90组成的3级十分频后，得到1Hz的脉冲信号，可作为计时的基准信号。
同时，可选择经分频得到的500Hz脉冲作为CP1的计数脉冲。
也可采用频率稳定度更高的石英晶体振荡器。
5. 置位电路和脉冲产生电路的设计
在数字电路的设计中，常常还需要产生置位、复位的信号，如S D、R D。
这类信号分高电平有效、低电平有效两种。
由于实际电路在接通电源瞬间的状态往往是随机的，需要通过电路自动产生置位、复位电平使之进入预定的初始状态，如前面设计中的图5，其中S2就是通过上电实现计数器的数据预置。
六、电路的安装与调试
数字电路系统的设计完成后，一个重要的步骤是安装调试。
这一步是对设计内容的检验，也是设计修改的实践过程，是理论知识和实践知识综合应用的重要环节。
安装调试的目标是使设计电路满足设计的功能和性能指标，并且具有系统要求的可靠性、稳定性、抗干扰能力。
这里简要叙述安装调试数字电路的几个步骤。
（1）检测电路元件
最主要的电路元件是集成电路，常用的检测方法是用仪器测量、用电路实或用替代方法接入已知的电路中。
集成电路的检测仪器主要用集成电路测试仪，还可用数字电压表作简易测量。
实验电路则模拟现场应用环境测试集成芯片的功能。
替代法测试必须具备已有的完好工作电路，将待测元件替代原有器件后观察工作情况。
除集成电路芯片外，还应检测各种准备接入的其他各种元件，如三极管、电阻、电容、开关、指示灯、数码管等。
应确信元件的功能正确、可靠才能装入电路安装。
（2）电路安装
数字电路系统在设计调试中，往往是先用面包板进行试装，只有试装成功经调试确定各种待调整的参数合适后，才考虑设计成印制电路。
试装中，首先要选用质量较好的面包板，使各接插点和接插线之间松紧适度。
安装中的问题往往集中在接插线的可靠性上，特别需要引起注意。
安装的顺序一般是按照信号流向的顺序，先单元后系统、边安装边测试的原则进行。
先安装调试单元电路或子系统，在确定各单元电路或子系统成功的基础上，逐步扩大电路的规模。
各单元电路的信号连接线最好有标记，如用特别颜色的线，以便能方便断开进行测试。
（3）系统调试
系统调试将安装测试成功的各单元连接起来，加上输入信号进行调试，发现问题则先对故障进行定位，找出问题所在的单元电路。
一般采用故障现象估测法（根据故障情况估计问题所在位置）、对分法（将故障大致所在部分的电路对分成两部分，逐一查找）、对比法（将类型相同的电路部分进行对比或对换位置）
等。
系统测试一般分静态测试和动态测试。
静态测试时，在各输入端加入不同电平值，加高电平（一般接1千欧以上电阻到电源）、低电平（一般接地）后，用数字万用表测量电路各主要点的电位，分析是否满足设计要求。
动态测试时，在各输入端接入规定的脉冲信号，用示波器观察各点的波形，分析它们之间的逻辑关系和延时。
除了调试电路的正常工作状态外，另外特别要注意调试初始状态、系统清零、预置等功能，检查相应的开关、按键、拨盘是否可靠，手感是否正常。
七、课程设计的心得体会
经过一周的数字电路设计专周，收获很多！不仅我的知识水平得到了提高，而且动手能力也得到了锻炼。
实验期间也尝到了一些酸甜苦辣，那种遇到难点心情的郁闷和解决问题心情的愉悦！。