数电模电课程设计出租车计价器

数电课程设计

出

租

车

记

价

器

姓名梁力超

专业电气工程自动化

班级07-6班

学号0720100082

指导老师

河南理工大学万方科技学院

一设计任务与要求

这个系统的主要功能是：

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3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，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。

二使用元件

1．NET系列数字电子技术实验系统

2．直流稳压电源

3．集成电路：74LS74、74LS83、74LS244、74LS290、4060、

4518 及门电路

4．显示：CL002

5．数据开关、按钮、阻容元件若干

三计价指标

○1按启动键后开始计费。

○2起步价为6元，起步价内行驶里程为3公里。

○3起步价3公里之后，正常行驶速度下每公里2元，小于0.1元不计费。

○4起步价3公里之后,当行驶速度等于或者小于120米/分钟时，不再按距离计费改为按时间计费，每10秒0.1元，小于10秒不计费。

○5起步价（3公里）内只按距离计费，不按时间计费。

○6按下客键后，计价器计费停止，显示总计的车费。

○7关闭启动键后，计价器清零，显示全零。

下图为计程车计价器控制电路整体框图。

计程车计价器控制电路框图:

计程车传感信号候时起动

图1计程车计价器控制电路框图

如图2所示为出租车计价器控制电路框图

图2 出租车计价器控制电路框图

四. 总体设计方案

1里程计数及显示

在计程车转轴上加装传感器，以便获得“行驶里程信号”。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，如下图所示。

图3 模100计数器

里程的计数显示，则用十进制计数，译码显示即可，计数器采用74LS290，显示可用译码、驱动，显示三合一器件CL002或共阴、共阳显示组件（74LS248、LC5011-11或74LS247、LA5011-11）。

图4里程计数、译码、显示

图5 里程计数电路图

2计价电路

该电路由两部分组成，一是里程计价：在起价公里以内（如3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“等侯”计费开关，进行计时，时间到（如10分钟），则输出1公里的脉冲，相当于里程增加了1公里，数字显示均为十进制数。因此，加法也要以BCD码相加。

一位BCD码相加的电路如图6所示，当二位二进制BCD码数字相加超过数值9时，有进位输出。

图6 一位8421BCD码加法器

里程判别电路如图7所示。当所设置的起价公里数到时，使触发器翻转。图7中为3公里时触发器动作。

图7 里程判别电路

3. 秒信号发生器及等候计时电路

秒信号可用32768Hz石英晶体振荡经CD4060分频后获得。简易的可用

555定时器近似获得。

我们采用14位同步二进制计数器和振荡器4060，外接石英晶体实现振荡与分频功能，可以输出2Hz的信号，在经过二分频就可以得到1Hz（T=1s）的脉冲信号。

14位同步二进制计数器和振荡器4060由两部分组成，一部分是14级分频器，分频系数为16~16384，从Q4~Q14端输出；另一部分是振荡器电路，通过外接电阻和电容构成RC振荡器，，或外接石英构成晶体振荡器。图如图8所示，功能表见表1。由功能表可知，CLR为复位端，高电平时计数器清零，低电平时，执行计数器功能。

表1 4060功能表

我们可以用4060的Q4端得到的2Hz的脉冲信号进入有4518构成的二分频器，在输出端Q0上就可以得到1Hz的脉冲信号。功能表如表2。电路如图8所示。

表2 4518功能表

侯时计数器每10分钟输出一个脉冲，个位秒计数器为60进制，分计数器为十进制，这就组成了600进制计数器。

图8 4046和4518构成的二分频器

4. 里程计数显示单元

计程车起动后，每前进10米，发一个脉冲，通过IC19与门（74LS08），

输入到IC4CP0端进行计数，IC4、IC5（74LS290）为模100计数器，当计数器计满1Km（100*10），在IC5的Q3输出一个脉冲，使IC6计数，显示器就显示1公里。IC6、IC7、IC8为三位十进制计数器，计程（数）最大范围为999。

计程车计价（程）时，开关K合上（打在位置2上）

5. 清零复位

清零复位后，要使各计数均清0，显示器中仅有单价和起步价显示外，其余均显示为0。

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。

计程车计价器总图分别由里程计数单元、侯时计数单元、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。

6. 时间等候计数

IC3、IC2、IC1为时间等候计数器。当计程车在等候时，司机按一下“侯时”键，IC9被置成1，触发器Q端输出1信号，使4046定时振荡，输出1Hz的脉冲到IC1、IC2、进行60秒计数，IC3为十进制计数器。当计满10分钟，输出一个脉冲，CP10到IC18或门，给里程计数器计数，即等候10分钟，相当于行程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，使IC9翻转（Q=0），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。

五．计价电路部分

设计单价按最小单位元计，允许有小数点后一位，即以角计但总价按整元计，