出租车里程计价表.docx
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出租车里程计价表.docx
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出租车里程计价表
数字逻辑课程设计
课题名称出租车里程计价表
班级
姓名
指导教师
日期
引言
汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则,它是出租车行业发展的重要标志,是出租车中最重要的工具。
它关系着交易双方的利益。
具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。
因此,汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。
针对仿真,用EWB可以轻易而举的实现。
避免了机械开关带来的不稳定因素。
我们此次的设计就是运用EWB
随着生活水平的提高,人们已不再满足于衣食住的享受,出行的舒适已受到越来越多人的关注。
于是,出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。
但是总存在着买卖纠纷困扰着行业的发展。
而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法就是改良计价器。
用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。
现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器,所以计价器技术的发展已成定局。
而部分小城市尚未普及,但随着城市建设日益加快,象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展,计价器的普及也是毫无疑问的,所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。
目录
第一章概论
1.1
<)
分
方案的论证和选择
1.2加法器的介绍及其十进制系数乘法器
<)1.3设计方案及其原理
<)
1.4总电路图
第二章单元电路设计与分析
2.1部分部件及其原理<)
2.2秒信号发生器及等候计时电路(>
2.3七段显示译码管74LS48<)
2.4数码管<)
第三章EWB(MultiSim>软件简单介绍
3.1EWB的概述(>
3.2EWB的仿真方法(>
结语
致谢
参考文献
附录
基本要求
1、设计秒信号0.1分信号脉冲产生器
2、选用十进制系数乘法器
3、设计四级BCD码计数、译码和显示器
4、选用产生行驶里程信号的继电器作为脉冲产生电路
5、根据乘法器输入系数a、b、c、d设计拨码开关电路用来改变里程单价
中文摘要
本设计主要介绍了基于电子工作平台ElectronicsWorkbench(EWB>(现称为
MultiSim>出租车计价器控制电路的设计。
整个自动控制系统由四个主要电路构成:
里程计数及显示、计价电路、基本里程判别电路、秒信号发生器<用555多谐振荡器实现)及等候
计时电路和清零复位电路。
以ElectronicsWorkbench(EWB>软件作为开发平台,采用图形方式创建电路、构造电路、调用元器件和测试仪器,该工作平台可以对电子元器件进行一定程度的非线性仿真,不仅测试仪器的图形与实物相似,而且测试结果与实际调试基本相似。
该设计不仅仅实现了显示计程车计费的功能,其多功能表现在它可以显示计程车累计
走的总路程和里程单价。
加法器是构成计算机内部算术运算器 的逻辑功能是实现两个二进制数的相加,因计算机内部的加、减、乘、除算术运算通常是利用加法器来实 关键词: EWB软件、555多谐振荡器、非线性仿真、里程计数、加法器 第一章、概论 1.1、方案论证与比较 通过比较,单片机方案有较大的活动空间,不但能实现所要求的功能而且 能在很大的程度上扩展功能,而且还可以方便的对系统进行升级,但是因为实力限制所以 我们选择第一种数字电路,只要知道并不是因为他优秀而选择就好。 采用数字电路控制。 其原理方框图如图1-1所示。 采用传感器件,输出脉冲信号, 经过放大整形作为移位寄存器的脉冲,实现计价,但是考虑到这种电路过于简单,性能不 够 稳定,电路不够实用。 但是因为只是有限,只能选用此方案。 图1-1数字电路方案 1.2、加法器的介绍及其十进制系数乘法器: 74LS160逻辑功能测试 74LS160是中规模集成同步十进制加法计数器,具有异步清零和同步预置数的功能。 使用74LS160通过置零法或置数法可以实现任意进制的计数器。 先对74LS160的基本功能 进行测试,并将计数器的工作状态填入表中。 ①异步清零: 当 =0时,Q0=Q1=Q2=Q3=0。 ②冋步预置: 当 一=0时,在时钟脉冲CP上升沿作用下,Q0=D0,Q1=D1,Q2= D2,Q3=D3° ③锁存: 当使能端时,计数器禁止计数,为锁存状态。 ④计数: 当使能端EP=ET=1时,为计数状态。 74LS160的逻辑功能表 时钟CP 异步清除 回 同步置数 回 EP ET 工作状态 X 0 X X X T 1 0 X X X 1 1 0 1 X 1 1 X 0 T 1 1 1 1 74LS160的应用 <1)用两片74LS160和门电路构成24进制计数器<用复位法),要求译码显示,并显示数字为00—23的循环。 1)接成并行进位型。 设计电路并用数码显示验证计数功能,记录数码显示情况。 2)接成串行进位型。 设计电路并用数码显示验证计数功能,记录数码显示情况。 <2)74LS160引脚图 VccCQdQiQjQjETEL 1.3、设计方案及其原理分析 出租车自动计价器原理框图如图 由传感器 里程单价电路<比例乘法 计数译码显示器组成 器),振荡器,分频器,等候时间单价电滞专比例乘法器)和或门 图1-274LS160引脚图 根据原理框图,用中,小规模集成电路完成各个部分后所连接的总体出租车自动计价 器电路图。 有上,中,下 3部分,下面分析了电路图中比较重要的部分。 其实一共有 分介绍如下: 计数,译码,显示电路<上) 这部分电路由4片74LS160芯片构成串行计数器,用来计费,所计的费用是用4位十 进制数经BCD译码器74LS48译码后由LED进行显示。 等候费用产生电路<中) 首先由5G555构成多谐振荡器产生秒信号 P4,然后由计数器芯片74LS160进行六分频 产生0.1分钟的脉冲信号 P5,也就是表示每10分钟会产生100个P5脉冲。 十分钟单价电 路由拨码开关设置,如设置0.25元,有两级74LS160及J-K触发器74LS112分别构成两级 BCD比例乘法器和单价相乘后,就以输出脉冲个数计为等候时间的所收费用P5。 公路行车费用产生电路<下) 图1.4中传感器采用普通干簧继电器,用环氧树脂密封。 汽车本省设置一套涡轮变速 装置,一般安装在变速器后的软轴接头上,保证汽车每前进10m,涡轮边缘的磁铁从干簧 继电器旁经过一次,发出一个信号P4,为负脉冲,与非门G2则产生一个P2正脉冲。 行驶 1km则产生100个P2脉冲,里程单价电路也由拨码开关设置,如设置为0.45元,行驶里 程信号P2和里程单价经两级74LS160及J-K触发器74LS112构成的BCD比例乘法器相乘后便可得到每公里的收费信号P3也是以输出的脉冲个数计算的。 上述两部分产生的费用一一脉冲P3,P5分别经或门送往计数、译码、显示,就得到汽 车行驶里程和停车等候时间的收费数。 计算器的复位电路是由Knc-2w1d单刀双掷开关手动控制来完成的。 图1-3出租车自动计价器原理框图 1.4、设计方案及其原理分析: 总电路图 7830 VOOOOOOO |啪乩YBAi U37 74LS32D 74LS160D 74LS160D 74LS160D J1 74 1V0V u 74LS32D —50 74LS112D 74 00N 100N 00N L00N QD 7400N 74LS RST DIS =Space THR TRI CON U41A 10nF 7409N 555_TIMER_RAT ED 7,00 1CLK Key 83 84 86 7420N 32D ~LOAD~CLR U61A 7409N Space~~Key npaceKey CLK: GND YABYABC74LS 333444V ABCDNE Dv IE7 12 川 m VOOOOOOO 74LS47D 74LS160D vooooOOO VOOOOOOO 74LS47D 74LS47DB 0 74LS47D I5 RCO 15 I60D Ji! ? J47uF J2 74LS160D 52 TI5I6ITl9;H Key=Space Key=Space VCC /Cc GND3Y 74LS32D CABCCQQQ 0 R U T0RKD ABCD N~CCg 3f|5|6|]0|j 106 VCC J60 74 Key=Space >pace Key □ —1AVC》 —1B4^— —1Y4A —2A4Y —2B3卜 .2Y3牡 —GMD3Y— 7420N 74LS32D 128 74 LS160D 09 126 ABCD 117 116 3456709 Key Space 93 001 Space Key .dYsyMAL G222111 YBAYBACI74LS00D 74LS32D 100 ]97[98 L」J13L| Space 101 U49A 130 108 VCC 123 U62A 7409N 124 Space Key= Key= Space 119 L09N 74LS112D 118 122 7420N 第二章、单元电路设计与分析 2.1、部分部件及其原理分析 49 R3 5.1k0 DIS THR TRI 47uF 555_TIMER_RATED 74LS160D A B 3 VCC VCC 65 ENP ENT QA QB QC QD 14 BAYBlA YABYABC 333444V U20 74LS32D 57 'LOAD ~CIR RCO —7400N U16 74LS' 345628 VCC 5V 3456 L2fL 4 58 U23 74 Key=Spac Key=6 、56 )0N Key=Space -S160D Key=Sp Key=S Key=Sace 74LS112D U33A 7409N 1K~1CL 1J~2CL ~1PRE2CL 1Q ~1Q ~2Q~2F GND 7400N 64 U40 74LS112D 2J ~2PRE 2Q 1CLKVCC 1K~1CLR 1J~2CLR ~1PRE2CL1Q ~1Q ~2Q GND VCC ace Key=Space 1B4B 1Y4A 2A4Y 2B3B 2Y3A GND3Y 74LS32D 83 U39A & 81 7420N U41A 7409N 图1-4停车等候时间的部分 127 U63 74LS32D IRYBA.iYBJAYABYABV 7409N 94 107 74IS16 100 9 Key=S 108 VCC g /42UN 123 74LS32D 128 74IS160D 7 7 126 Key=Space Key=S 口 7420N dp60 : 74LS00D Key=Space Key=SpaceI 12011 U59 74 00N 7409N 7409N U4EA 7409N 1J~2CLR '1PRE2CLK 1Q2 '1Q2J '2Q~2PRE GND2C ABCDNE 130 Rrtr LRj— LK2KX 2J IAVCC 1B4B 1Y4A 2A4Y2B3B2Y3AGND3Y 1CLKVCC 1K~1CLR 1J~2CLR '1PRE2CLK 1Q21 '1Q2J '2Q~2PRE GND2( 74LS112D 16 U62A 7409N 1: 4 图1-5行驶里程计费 这两个部分的原理是一样的所以只要分析上面那个就好,由74LS160进行六分频产生 0.1分钟的脉冲信号P5,也就是表示每10分钟会产生100个P5脉冲.十分钟单价电路由拨码开关设置,上图设置为0.25然后有两级74LS160及74LS112分别构成两级BCD比匕例乘法 器和单价相乘后,就以输出脉冲个数计为等候时间的所收费用P5。 基本是这样实现的说明如下: 开始时产生一个秒脉冲经过6分频即变为6秒的脉冲即为0.1分钟的,经过74LS160后 就会是它开始计数而J-k触发器则为置1状态当74LS160输出与单价相同时J-K就置0, 再经过与门与上面的P5合成以后形成脉冲个数然后往上传直到上面的74LS160中开始计 数,然后在数码管上面显示。 第一图中下面的的74LS60基本与上面的一样只是在脉冲的时 候与上面的Qd经过与门处理后输出总体输出脉冲个数为20<上面)+5<下面)的和即为等 候单价。 下面图的说明基本同上面一样只是少个6分频而已。 图1-4中第一个74LS160状态转换图为 图1-4中其他74LS160基本状态转换图 2.2、秒信号发生器及等候计时电路 秒信号可用32768Hz石英晶振经CD4060分频后获得。 简易的可用555定时器近似获 得。 我们采用的是555定时器。 555定时器所具有的廉价、通用的特点,再加上市场供货方便,因此,它是最佳选择对象。 对电池供电或便携式设备,要求定时器的功耗尽可能的降级。 应选择555型定时器的 微功耗型电路,5G-555或ICM-7555。 这些器件的等待状态耗电比普通555低一个数量级以上,既要求低功耗又要求极低电源电压时选用ICM-555。 然而,XR-555具有高稳定性和精 确性的优点,输出电流能力也高于CMOSICM-7555,因此,对高性能和较大驱动能力的应用 场合,5G-555是最佳的选择。 下面就555做一简单介绍。 555定时器 5 • 5kQ 、 6 2 —1- 5kQ L” 555定时器是一种用途广泛的数字-模拟混和中规集成电路,通过外接少量元件,它可方便 的构成施密特触发器、 单稳态触发器和多谐振荡器。 用于信号的产生、变换、控制与检 测。 控制端[? 3输出端 看发端 工作原理 RD=0uo~0T导通 LX RD=1 uo=1T截至 uo=1T截至 RD=1 输出保持不 uo=0T导通 电路符号 在典型应用中 RD接高电平,1端接地, 5端通过电容接地 由555定时器组成的多谐振荡器 1>定性分析设uc=0,电容充电,电容放电, 电容再次充电,但充电的初始值「 2>波形分析 JU81,T截至uc按指数规律上升uc按指数规律下降 c/3时,uO0, /3时,u0=1, T导通 T截至 3>计算振荡周期2 充电等效电路瓦U 3u 当t=T1时,uc= 放电等效电路 1X1 当t=T2 TiT2 RD=0uo: 二0T导通 振荡周期 振荡频率 占空比 2.3、七段显示译码管74LS48<51-7) g b d a c e Uccf 图1-6 在数字系统中,经常要用到字符显示器。 目前,常用字符显示器有发光二极管LED字 符显示器和液态晶体LCD字符显示器。 2.4、数码管 将七个发光二极管封装在一起,每个发光二极管做成字符的一个段,就是所谓的7段 LED字符显示器。 根据内部连接的不同,LED显示器有共阴和共阳之分,共阴LED显示器适用于高电平驱动,共阳LED显示器适用于低电平驱动。 因为集成电路的高电平输出电流 小,而低电平输出电流相对比较大,采用集成门电路直接驱动公共电极 LED时,较多地采用低电平 驱动方式。
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