出租车计价器实验报告(论文)

课程设计

课程设计名称：数字电子技术课程设计题目：出租车计价器设计学院：电子信息与自动化学院学生姓名：

专业：电子信息工程

学号：20176731

指导教师：

日期：2019年11月28日

出租车计价器

摘要：本文采用以计数器为核心,将行车里程、等候时间按相同的比价转换成脉冲信号,然后对这些脉冲进行计数的方法,实现对出租车的多功能计价,输出采用4段数码显示管，显示里程及价格。该计价器通过74LS244和LOGICSTATE来控制起步价和单价的设置,用74LS160构成计数电路,555芯片产生秒脉冲信号,74LS283构成加法器电路，同时以与非门控制行驶和等候的状态切换，实现两种状态的切换，最后，做了复位清零的部分，通过逻辑开关进行控制，对锁存器清零，使得电路恢复初始状态，可以开始重新开始计算，本设计很好的体现了数字系统的设计思想，是一个非常实用的电路。

关键词：出租车，计数器，译码器，555，LED数码管

Abstract：This paper uses the counter as the core, converts the mileage and waiting time into the pulse signal according to the same ratio price, and then counts these pulses to realize the multi-function pricing of the taxi, and the output adopts 4 sections digital display tube. Show mileage and price. The meter controls the setting of starting price and unit price through 74LS244 and LOGICSTATE. The counting circuit is composed of 74LS160, the 555 chip generates the second pulse signal, and the 74LS283 is used to construct the adder circuit. At the same time, it switches with the state of non-gate control driving and waiting. The two states are switched. Finally, the complex is done. The part of bit clearing is controlled by logic switch to clear the latch, which can restore the initial state of the circuit and start the calculation again. This design embodies the design idea of the digital system and is a very practical circuit.

Keywords：Taxi, counter, decoder, 555 LED digital tube

目录

1 前言 (2)

1.1 设计背景 (2)

1.2 设计目标 (2)

1.3 实施计划 (2)

2 总体方案设计 (2)

2.1 方案说明 (4)

3 单元模块设计 (4)

3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (4)

3.1.1 起步价和单价模块设计 (4)

3.1.2 里程计数模块设计 (5)

3.1.3 候时计数模块设计 (6)

3.1.4 加法器模块设计 (8)

3.1.5 状态切换、秒脉冲、复位模块设计 (9)

3.2 主要器件的介绍 (10)

3.2.1 74LS273器件介绍 (10)

3.2.2 74LS244器件介绍 (10)

3.2.3 74LS283器件介绍 (11)

3.2.4 7485器件介绍 (12)

3.2.5 74LS160器件介绍 (12)

3.2.6 74LS32器件介绍 (13)

3.2.7 555芯片介绍 (13)

4 系统调试 (14)

4.1 调试环境 (14)

4.2 硬件调试 (15)

4.3 系统能实现的功能 (15)

4.4 系统功能及指标参数分析 (15)

5 结论 (16)

6 总结与体会 (16)

7 谢辞.............................................................................................................................. 错误!未定义书签。

8 参考文献 (17)

附录.................................................................................................................................. 错误!未定义书签。

1前言

随着社会的发展，各城市人口的增多，人们对于出租车的需求也越来越大，需要相当量的运输工具，出租车计费也成为一个大问题，专门的计价器随之诞生。本次设计的目的就是要设计一种能够方便的对出租车进行行驶路程进行规则计费的计价器,以满足人们在交通出行上的方便。

1.1 设计背景

在学习了数字电路大半学期，掌握了计数器，加法器，译码电路等基本电路和一些常用芯片之后，我们开始完成自主设计的第二个课程设计，出租车计价器，并且通过这次设计，更进一步的理解数字电路原理，并且达到一个自我提升的目的。

1.2 设计目标

1、汽车随着行驶里程的增加，计价器里程数字显示的读数从零逐渐增大，而当行驶到5公里时计费数字显示开始从起步价5元增加。到达目底地，便可按显示的数字收费。

2、计时功能，当计程车到达某地需要在那里等候时，只要按一下“计时”键，每等候一定时间，传感器输出脉冲为10m/个，计费显示就增加一个该收的等候费用。当汽车继续行驶时，停止计算等候费，继续增加里程计费。

3、每1km改变一次显示，且提前显示。

4、清零功能，乘客下车后，计价器显示屏清零，可以开始下一次计费。

1.3 实施计划

1、完成对本电路的思考和分析，综合考虑，从中选择一个最合适的方案。

2、先做LED显示模块，实现对各个模块功能的显示，然后利用74LS244芯片和反相器做出租车计价器的起始价和单价设置模块。

3、设计电路的公里计数，候时计数加法器部分，达到对计数和计价的功能要求。

4、利用555芯片和门电路做里程候时切换电路，再完成复位功能电路的设计。

5、电路无误后，整理结果，思考总结，并完成实验报告。

2总体方案设计

通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我主要提出了一种技术方案来实现系统功能。下面我将首先对这种方案的组成框图和实现原理进行说明，并分析其特点，然后阐述我这样设计方案的原因。

图2-1 出租车计价器原理框图

1、坐过出租车的人都知道，只要汽车一开动，随着行驶里程的增加，就会看到汽车前面的计价器里程数字显示的读数从零逐渐增大，而当行驶到某一值时，（如5km）计费数字显示开始从起步价（如5元）增加。当出租车到达某地需要在那里等候时，司机只要按一下“计时”键，每等候一定时间，计费显示就增加一个该收的等候费用，汽车继续行驶时，停止计算等候费，继续增加里程计费。到达目的地，便可按显示的数字收费。

2、设汽车每走10米发一个脉冲，到1公里时，发100个脉冲，所以对里程计数要设计一个模100计数器，里程的计数显示，则用十进制、译码显示即可。计价电路由两部分组成，一是里程计价：在起价公里以内（如5公里内），按起步价算，若超过起价公里，则每走一公里，计价器则加上每公里的单价款。二是等候计价；汽车运行时，自动关断计时等待，而当要等候计数时，需要手动按动“等候”计费开关，进行计时，时间到（如10分钟），则输出1公里的脉冲。相当于里程增加1公里，数字显示均为十进制数，因此，加法也要以BCD码相加。当二位二进制BCD码数字相加超过数值9时，有进位输出。当所设置的起价公里数到时，使触发器翻转。以秒信号发生器及等待计时电路。汽车启动后，里程显示开始计数。当汽车等候时，等候时间开始显示。运行计数和等候计数二者不同时计数工作。

3、该方案中我设计了由两块74LS244芯片构成起步价模块、74LS244和74LS04反相器构成的单价设置模块、7485和74LS32构成的里程计数模块、由74LS160构成的候时计数模块、74LS283和74LS273构成的加法器模块、555电路和与非门构成的里程和候时切换模块以及由与非门和开关构成的复位模块等部分来组成计价器电路，可以很好的实现电路的各项功能。系统中要求有秒脉冲信号，这里我采用555电路来完成。并且本方案中，各部分互不干扰，各司其职。

2.1 方案说明

该方案设计思路清晰，只是简单的计数，计时，译码再将信号传到显示器，进行显示，而且采用的都是一些学过的芯片，利于我们理解。最大的优点是各部分电路是相互独立的，可以采用分开接线，分开测试的方法，方便检查线路，当各部分电路检测输出无误后再将各部分连按成整体，对实际检验校对很有帮助。

3单元模块设计

本节主要介绍系统各单元模块的具体功能、电路结构、工作原理、以及各个单元模块之间的联接关系；同时本节也会对相关电路中的参数计算、元器件选择、以及核心器件进行必要说明。

3.1 各单元模块功能介绍及电路设计

本系统主要分为六个单元模块，它们分别是：起步价、单价设计模块、里程计数模块、候时计数模块、加法器模块、里程和候时切换模块以及复位模块。各单元模块功能及相关电路的具体说明如下。

3.1.1 起步价和单价模块设计

1、起步价和单价模块的具体功能

不同的司机可能对于起步价要求不同，所以才要设计这个模块来实现出租车计价器对起步价更换设置的要求，进而满足司机的需求，使该电路功能更加完善，使用更方便。

2、起步价和单价模块的组成和工作原理

起步价由LOGICSTATE控制连接位置的逻辑状态，实现对价格的设置，输出为BCD 码，四位并行输入，通过两块74LS244和显示器显示十位和个位。基本起步价所行驶的里程到达后，按每行驶1公里的单价进行计价。由控制触发器判断起步里程是否到。若起步里程（本设计设为5km）使控制触发器端为1,Q=0，显示器显示的为起步价、单价累加之和的值。单价同样由两块74LS244和反相器构成，可以设置单价的值。

3、起步价和单价模块的结构框图

起步价与单价设置部分由四片 74LS244 和反相器以及显示器构成。分别控制十位和个位的输出，实现对两种价格的设置。74LS244用作地址锁存，将两种价格设置的值暂存起来，以实现价格的暂时存储，它不仅可用来暂存总线上的地址代码，还可以作为缓冲器，总线驱动器，在电路设计中应用相当广泛。

74LS44

74LS04反相

器

74LS44

起步价设置

单价设置

价格设置模

块

图3-1 价格设置模块结构框图

4、起步价和单价模块的具体电路

起步价设置，单价设置部分为LOGICSTATE控制此处的逻辑状态，设置价格后，将状态信号传到74LS244，然后两个 74LS244相互级联并接上数码管，分别控制十位和个位的输出，显示所设置的起步价和单价。由于两部分的功能实现有所不同，所以此处采用了接反相器的方式，实现的单价的设置。

图3-2 价格设置电路图

3.1.2 里程计数模块设计

1、里程计数模块的具体功能

出租车计价器是根据所行驶的路程来计算价格的，所以有了里程计数这个模块，该部分主要实现对行驶里程的累加，然后将该信号送到加法器，实现对总价格进行计算，达到计价器计价的目的。

2、里程计数模块的组成和工作原理

出租车起动后，当状态切换到行驶时，时钟信号CP2传到74LS160构成的计数器，进行里程的计数。发出的信号在两片7485级联组成的数值比较器处进行数值比较，若是行驶里程超过一公里，就将里程信号传到七段译码显示器进行相应数值的显示，若是没有达到一公里，则由门电路处理，不送到显示器。此处采用两位十进制计数器，计程里程最大范围为99。

5、里程计数模块的结构框图

里程计数模块由两片7485芯片级联构成数值比较器，两片74LS160构成计数器，对行驶的里程进行计数，作为同步十进制计数器，它可以用于快速计数的内部超前进位，用于n位级联的进位输出分别控制十位和个位的输出。74LS32或门用作对里程处理。

里程计数

7485芯片74LS160计数74LS32门电

路

图3-3 里程计数结构框图

4、里程计数模块的具体电路

此处分别以两片7485和74LS160构成数值比较器和计数器，实现对里程计数和判断里程是否达到一公里的功能，74LS160接控制切换电路的CP2时钟信号，表示开始行驶，计里程，清零段接复位电路输出端，可以随时将公里计数模块进行复位清零，开始下一次的重新计数。这里74LS32作为一个或门，接在两片7485比较器之间，配合数值比较器，对收到的里程信号进行分析处理。

图3-4 里程计数电路图

3.1.3 候时计数模块设计

1、候时模块的具体功能

在搭乘出租车的过程中，经常会遇到需要下车办事，因而让司机等候对情况，所以就有了候时计数模块的设计，该部分可以实现在等候时间内进行规则计数，使得加法器电路收到信号对相应金额进行计算的目的，是计价器电路中必不可使的一个部分。

2、候时模块的组成和工作原理

U20、U21、U22、U23为时间等候计数器。当出租车在等候时，司机按一下“候时”键，IC被置成1，触发器Q端输出1信号，使555定时振荡，输出1Hz的脉冲到U22、U23，进行60秒计数。当计满1分钟，输出一个脉冲CP1到U20、U21，计算等候分钟数，当等候时间到十分钟时，相当于行驶1公里。若等候5分钟时，汽车恢复行驶，这时，汽车运行输出的脉冲，计时停止而转入计程。这样，二者不会重复计数。实现正确、合理的收费。

3、候时模块的结构框图

该部分由四片74LS160计数器和一个74LS08与门组成。两片计数器分别级联，对等候时间分秒分别进行计时。74LS160作为同步十进制计数器，它可以用于快速计数的内部超前进位，用于n位级联的进位输出分别控制十位和个位的输出，实现对等候时间的计算。

4块74LS160

计数

74LS08与门候时计数

图3-5 候时计数结构框图

4、候时模块的具体电路

在实现该部分功能时，采用同步十进制计数器74LS160两两级联的方式，分别对分秒进行计数，当时间达到六十秒时，后者向前进位，开始计算分，并且将信号送到数码管，对等候时间进行具体的显示。

图3-6 候时计数电路图

3.1.4 加法器模块设计

1、加法器模块的具体功能

计价器要求本电路实现超过起步里程候后开始以每公里单价累加，该模块会对里程计数模块的信号进行判断，没超过五公里就按起步价显示，不作价格累加，若是超过了起步里程，该模块就开始做加法计算，按照每公里三块计算，再把总价格送到74LS273进行锁存，在显示器上显示出来，从而实现该模块功能。

2、加法器模块的组成和工作原理

起步价由逻辑状态设置，输出为BCD码，四位并行输入，通过74LS244传到显示器显示。基本起步价所行驶的里程到达后，按每行驶1公里的单价进行计价。由控制触发器U41:A控制起步里程到否。若起步里程（图中设为5km）超过了5km，显示器显示的为起步价、单价之和的值。其实，本电路刚开始起动时，已经将起步价已经与单价相加了一次（即加了1公里的费用），起步里程的预置值应为5公里，就是实现到起步里程数的自动置数控制信号。两位BCD码数值的相加，是通过4位二进制全加器74LS283进行的，两位相加若超过9，需进行加6运算，使之变为BCD码。

5、加法器模块的结构框图

该部分由四片74LS283和门电路构成对单元里程的加法计算，然后将信号送到

74LS244，再传到74LS273进行锁存，在数码管处进行显示，实现加法器的功能。

图3-7 加法器结构框图

5、加法器模块的具体电路

该模块与里程计数和候时计数相连，当满足一定要求之后，候时信号和里程信号会被送到加法器，然后74LS283加法器就会按照单价对价格进行计算，当然，若果没有超过起步值，加法器就会在反相器的作用下直接输出起步价，显示在数码管上，若是超过了，价格累加之后会再加上起步价，一起锁存在74LS273锁存器中，同样在数码管显示。该处选用74LS283加法器恨好的实现了该模块的功能。

图3-8 加法器电路图

3.1.5 状态切换、秒脉冲、复位模块设计

1、状态切换、秒脉冲、复位模块的具体功能

出租车司机一天会经历许多次换客，而且乘客可能很多都会有行驶和等候的要求，所以对于行驶候时状态的奇幻，以及么依次结束之后的清零就至关重要了。本部分正是实现了这一点，使司机可以简单的对状态切换和复位清零进行控制。

2、状态切换、秒脉冲、复位模块的组成和工作原理

里程清零按钮按下后，所有计数器、寄存器清0，里程计价显示这时全为0。而当复位按钮抬起后，计价器则显示起步价数值（里程单价显示不受复位信号控制）。候时“键”按下，脉冲秒信号产生，使计时电路计数。脉冲秒信号由555定时电路产生。

3、状态切换、秒脉冲、复位模块的结构框图

此处共有三个部分，555芯片构成的秒脉冲信号，与门与反相器构成的状态切换电路，还有门电路和复位开关构成的复位控制电路，三个部分不是电路的核心部分，但是作为出租车计价器这样一个灵活的系统来说，是必不可少的。对于电路的控制，起根本性的作用。 555电路秒脉冲信号与非门反相

器切换开关候时计数切

换与非门反相器复位开关

复位电路

秒脉冲、切

换状态、复

位

图3-9 状态切换、秒脉冲、复位模块结构框图

4、状态切换、秒脉冲、复位模块的具体电路

图3-10 状态切换、秒脉冲、复位模块的结构框图

555芯片与电容电阻一起产生了秒脉冲信号，当切换状态时，或门控制的行驶、候时对应的CP信号将分别传到候时计数模块和里程计数模块，进行相应的计算。对于复位清零部分，当乘客下车后，司机可以按下复位开关，重新开始计算。此处利用开关的状态进行切换，并且输出端将信号送到各个模块芯片的复位端，使所有模块计数均清零，当然，起步价与单价不受影响。

3.2 主要器件的介绍

本系统中主要使用了如下一些功能器件：74LS273、74LS244、74LS283、7485、74LS160、74LS32、74LS04、74LS08、555、7SEG-BCD-GRN。下面就这些器件的功能特点、主要参数和使用方法作相应说明。

3.2.1 74LS273器件介绍

74LS273是8位数据/地址锁存器，他是一种带清除功能的8D触发器，1D～8D为数据输入端，1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，在本设计中用作8位地址锁存器，输入端引脚接起步价置数输出端，当公里计数和时间计数的信号送到加法器之后，通过74LS283进行累加，最后再加上锁存器输入端的起步价，实现总计价。74LS273输出端直接连接数码显示器，进行总价格的显示，在本设计中，该芯片主要实现了锁存价格的功能。

74LS273管脚图

(1)1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、

9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位;

(2)当1脚为高电平时,11脚是锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上.

3.2.2 74LS244器件介绍

74LS244为3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器。74LS244没有锁存的功能。地址锁存器就是一个暂存器，它根据控制信号的状态，将总线上地址代码暂存起来。本设计中，也是用了74LS244的暂存功能，将设置的起步价和单价暂时存储起来，当改变价格时，也可以直接改变，这就是本芯片最大的作用，可很方便的实现单价和起步价的更改。输入端接LOGICSTATE设置价格，接数码管显示起步价和单价，起步价处的74LS244输出端接在锁存器上，实现起步价的加法运算，单价处的74LS244输出端接74LS283加法器的输入端，实现每公里单价的累加，该芯片在本设计中同时用于加法器中，与锁存器相连，将里程计价总额送到锁存器。

74LS244引脚图

功能和引脚:74LS244是一款三态输出的八路缓冲器和线路驱动器1A1~1A4,2A1~2A4为输入端，1G,2G 三态允许端(低电平有效)，1Y1~1Y4,2Y1~2Y4 输出端。

3.2.3 74LS283器件介绍

74LS283是快速进位集成4位加法器，所谓快速进位，是指加法运算过程中，各级进位信号同时送到各位全加器的进位输出端。超前进位加法器使每位的进位直接由加数和被加数产生，而无需等待低位的进位信号。这种加法器比串行进位加法器速度快了不少。74LS283是由4个全加器构成的。乘法的相乘利用与门实现，比如74LS08，然后将乘出的结果进行相加可以利用加法实现，比如四位加法器74LS283。

此处正是利用了该芯片的加法功能，通过四片74LS283级联，输入端接单价设置电路的输出端，然后以每公里单价为基础，对行驶的里程进行计价，再将总价格送到锁存器。再本设计中，加法器电路是必须的，而此处选用74LS283，就是因为它快速进位的功能，可以同步实现对里程的计价，在电路中发挥了极大的作用，所以此处选用了这块芯片。

74LS283引脚图

3.2.4 7485器件介绍

在数字电路中，经常需要对两个位数相同的二进制数进行比较，以判断它们的相对大小或者是否相等，用来实现这一功能的逻辑电路就成为数值比较器。比较器的比较原理和两位比较器的比较原理相同。两个4位数的比较是从A的最高位A3和B的最高位

B3进行比较，如果它们不相等，则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。若最高位A3=B3，则再比较次高位A2和B2，以此类推。显然，如果两数相等，那么，比较步骤必须进行到最低位才能得到结果。设置低位数比较结果输入端是为了能与其他数值比较器连接，以便组成位数更多的数值比较器。

本设计中就是利用了7485芯片的数值比较功能，主要作用是判断形势的里程是否超过起步里程5公里，若是没有超过，那么加法器就只需要输出起步价，若是超过了起步里程，那么加法器就开始对超出的部分进行每公里3元的累加。7485的A输入端接计数器的输出端，公里计数器将计的数值送到比较器，然后比较器再做出判断，送到加法器计价。B输入端接地，另外当比较结果大于5公里时，将信号传到或门，再做处理。数值比较器是出租车计价中不可或缺的一个部分，在本电路中发挥着重要的作用。

7485引脚图

3.2.5 74LS160器件介绍

74LS160芯片同步十进制计数器，用于快速计数的内部超前进位，用于n位级联的进位输出，可以直接清零，同步计数，本电路是由4个74LS160两两级联构成，实现对时间和行驶里程的计数，时钟信号接在候时与行驶切换电路的CP上，然后实现相应功能，候时模块中，74LS160直接接数码显示管，对计时进行显示，通过与门实现进位操作，完成计时功能。在计里程电路中，输出端将计数结果送到数值比较器，实现对应功能。

74LS160管脚图

引脚介绍：RCO进位输出端，ENP计数控制端，QA-QD 输出端ENT计数控制端，CLK 时钟输入端，CLR异步清零端（低电平有效），LOAD同步并行置入端（低电平有效）。使用方法：用于快速计数的内部超前进位,用于n位级联的进位输出，同步可编程序，有置数控制线，二极管箝位输入，直接清零，同步计数。可以利用同步十进制计数器74LS160接成同步七进制计数器。可以用同步十进制计数器74LS160接成16进制计数器。

3.2.6 74LS32器件介绍

74LS32器件包含4路独立的2输入或门。本设计中主要将它用在里程计数模块的数值比较器中，当数值比较器输出的及结果为大于起步里程时，就将信号送到74LS32或门进行处理，再将信号传到加法器电路进行计价，主要配合数值比较器实现里程比较的作用。

74LS32引脚图

引脚：1A-4A输入端，1B-4B输入端，1Y-4Y 输出端

引脚排列图管脚功能：左下1--1A，2--1B，3--1Y；4--2A，5--2B，6--2Y；7--GND；右起：右上8--3Y，9--3A，10--3B；11--4Y，12--4A，13--4B；14--VCC

其中A，B为输入端，Y为输出端，GND为电源负极，VCC为电源正极。

3.2.7 555芯片介绍

本设计主要使用了555多谐振荡电路，用来产生一个秒脉冲信号，将CP传到门电路进行控制，再通过门电路输出几个不同的CP，之后由这些CP分别控制里程计数和候时计数。当出租车计价器开始工作，555芯片产生的CP信号就会被送到相应电路，完成相应功能。输出端接有两个电阻，两个电阻分别取15k和68k。

555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特

触发器、单稳态触发器与多谐振荡器。它内部包括两个电压比较器，三个5K 欧姆的等值串联分压电阻(555定时器的名称也由此而得)，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3VCC 和3

VCC 2。 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C1的同相输入端的电压为3VCC 2，C2的反相输入端的电压为3VCC 。若触发输入端TR 的电压小于3

VCC ，则比较器C2的输出为0，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3VCC 2，同时 TR 端的电压大于3

VCC ，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出为低电平。

它的各个引脚功能如下:

1脚:外接电源负端VSS 或接地，一般情况下接地。

2脚:低触发端TR 。

3脚:输出端Vo

4脚:是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR 、TH 处于何电平，时基电路输出为"0"，该端不用时应接高电平。

5脚:VC 为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。

6脚:高触发端TH 。

7脚:放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。

8脚:外接电源VCC ，双极型时基电路VCC 的范围是4.5~16V ，CMOS 型时基电路VCC 的范围为3~18V 。一般用5V 。

4 系统调试

本设计用proteus 仿真软件对里程计数电路模块、计价模块和等候时间电路模块进行了仿真。

4.1 调试环境

Proteus 是世界上著名的EDA 工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR 、ARM 、8086和

MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。

4.2 硬件调试

数字电路系统的设计完成后，一个重要的步骤是仿真调试。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．价格设置电路的调试，调整起步价与单价，使输出设计符合设计要求。

2．把两种状态切换秒脉冲电路的状态信号送入公里计数和候时计数的CP端，观察计数器是否按照要求进行相应状态的计数。

3．检查复位电路是否实现本设计要求，按下后数值清零，可重新计算。

4．在仿真软件上调试，使出租车计价电路正常工作。

4.3 系统能实现的功能

系统功能:

1、此设计的出租车计费器计费包括起步价、行车里程计费、等待时间计费3部分。数码管能显示的金额最大99元，精确到1元。

2、里程5公里内，且等待累计时间3分钟内，起步费为5元，超过5公里，以每公里3元计费，等待时间单价为每分钟3元。

3、两位数码管显示等待时间，最大值为59min。

指标参数：

1、系统电源有效参数为:5V±0.02V，12V±0.02V。

2、显示器显示为0-9的十进制数字。

3、系统的频率维持在1KHZ左右。

4.4 系统功能及指标参数分析

不足：这个设计中，基本满足设计要求，达到了按要求五元起步价，三元单价，且候时每十分钟收费一元的功能，很好的实现了计价器的功能和作用，但是本设计还存在一些问题。比如这个计价器设计用的芯片太多，而且在不超过给定里程内可以给予一定的优惠，这是个创新，但是没有做出来。

需要解决的问题和改进的地方：拓展部分没有做出来，还有电路的功能有待进一步完善。系统的完善，还有电路功能方面的拓展都还有待提高。电路的设计方式还有许多很好的方案，这次设计做的不够好，设计方法上面也还有待改进。

5结论

1、情况和价值：随着经济发展、城市人口增加、汽车的普及、交通问题成为各个国家面临的共同问题。而出租车成为大多数人出行的必备工具，出租车收费问题也至关重要，一个好的计价电路，则会使司机与乘客之间保持一种和谐，本设计正是实现了这一点，对于现代交通有着重要作用，是非常实用的一个电路。

2、优点和特色及创新：这个设计我使用了加法器，起步价模块、单价设置模块、里程计数模块、候时计数模块、加法器模块、里程和候时切换模块以及复位模块等部分来完成，总的来说结构完整，整个设计作用完善，非常实用，可以解决人们的很多问题，本设计采用了许多的基本电路，而且联系紧密，构成了完善的计价电路，较好的体现了本设计的作用，这是设计最大的特色。在创新方面，我做了里程清零、秒信号、候时信号等，在计算价格的基础上，更加完善，这一点是本设计的创新部分。当然，随着社会人口及车辆变化，粗驻车计价系统还有很多的新功能待完善。

3、问题和改进方向：设计用的芯片太多，总体上有些复杂，而且秒有一些新功能没有拓展。这些都是本设计存在的问题，还有待改进，对此，我的改进方向是通过更进一步对数字电路的学习，掌握更加丰富的电路设计知识，寻找到更好的设计方法，将该电路进一步完善。

6总结与体会

①对设计的小结：

这次设计总的来说我还是很满意的，毕竟自己耗费了很多的时间和精力，设计的每一个部分都是自己的心血，电路的每个部分都能够完成相应的功能，并且达到了出租车计价所需要实现的基本功能。

②设计收获体会：

通过此次课程设计让我能够亲身参予电子产品的设计，使我更加深深地体会到：现代的社会是信息的社会，很多与人们生活紧密相关的产品都是电子产品，比如决定现代社会发展方向的电脑以及几乎每个同学都拥有的收音机等等无不说明电子产品的重要性。作为一名电子信息工程专业大二的大学生，我认识到我不仅要学好课本上的理论知识，还要学会将所学到的知识联系并应用到现实生活中，做到理论联系实际。经过两个星期的设计过程，我学到了很多东西，对一学期以来所学过的电子方面的知识也重新学习了一遍，也对自己在数字电子方面的能力有了更客观的评价，在这次设计过程中，从最基本的查元件，找资料做起，了解了完整的电子设计的一般步骤，也和同学们共同探讨研究，学到了很多课堂上学不到的东西，也遇到了各种各样从没想过的问题，并认真的解决了它们。另外，对各种电子类设计的计算机辅助手段有了更深一步的接触，可以

说是为了以后的电子领域的道路做了一些有益的尝试，同时也使我增加了对电子方面知识的兴趣，也从中发现了自己的一些不尽如人意的地方，以后要多改进。

③对设计的进一步完善提出意见或建议：

这个设计虽然实现了出租车计价器的基本功能，但是还有一些实用的功能不能达到，比如说显示清，应急处理等等，这些功能都没有做出来，所以这个电路还有待进一步的改进，增加这些功能，使这个出租车计价器的基本功能更加完善，真正实现这个电路在人们日常生活中的作用。我的建议是，应该加大对数字电子技术的学习，掌握更加丰富的电子技术知识，争取早日想到完善这个电路的方法，达到目标。

7谢辞

通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼,我在指导老师老师的讲授和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，并对当前电子领域的研究状况和发展方向有了一定的了解，这对我今后进一步学习有关数电方面的知识有极大的帮助。在此，我忠心感谢老师指导和支持，还有寝室同学的帮助，在我迷茫困惑的时候耐心为我讲解。在未来的工作和学习中，我将更加努力，不辜负老师的期望。

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附录