出租车自动计费器课程设计报告Word文档格式.docx
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555定时器1构成脉冲电路
74LS1908十进制计数器
74LS1911十六进制计数器
2
单刀单掷开关1
单刀双掷开关1
非门1
或门2
七输入与门1
四位数码显示器9
电阻2
电容1
电源电压vcc
二输入与门1
74LS190逻辑符号
U1
4
~CTEN~RCO
13
5
~U/D
11
~LOAD
12
14
MAX/MIN
CLK
15
A
QA
3
B
QB
10
C
QC
6
9
D
QD
7
74LS190N
74ls190外接引线排列
控制总电路
控制10000进制的置数端
构成八百进制计数器
控制八百进制计数器停在799
的位置
当799时输出高电平,八百进制
计数器不再计数
显示数字
1个367ohm1个4、7kohm
1个100uf1个1uf
5v
控制800进制计数器到达799时,10000进制计数器开始计数
74LS191逻辑符号
74LS191N
74ls191外接引线排列
74ls190时序图74ls191时序图
74ls190内部原理图74ls191内部原理图
74LS190是可预置数同步可逆加减十进制计数器,符号如图所示,它具有异
步置数端LOAD,加减控制端D/U和计数控制端CTEN,为方便级联,设置了两个
级联输出端RCO和MAX/MIN.;
当加减控制端等于1时减计数,否则为加计数;
当
异步置数端等于0时置数,当计数控制段为1时禁止计数,为0时,四个触发器
将在时钟上升沿开始计数;
当计数器加计数,计数值为9或减计数,计数值为0
时,MAX/MIN端输出与时钟周期相同的正脉冲,而RCO产生一个宽度为时钟低电
平宽度的低电平,74LS191为四位二进制即十六进制同步加法计数器,其功能表
与74LS190相同,如图所示
输入输出
CTEN
LOAD
D/U
DCBA
CP
X
O
dcba
异步预置
加计数
减计数
11XX保持
图.74LS190、191功能表
555定时器
555芯片是定时器,,是一种将数字功能和模拟功能集为一体的中规模集成
电路。
(1)555定时器的结构
各种555定时器的电路结构大同小异,它由比较器C1和C2、基本触发和输
出级三个部分组成,外部共有8根引脚,其内部原理图及逻辑符号如图1所示。
555定时器逻辑符号
555定时器内部原理图
各种555定时器管脚的名称和功能如下:
1脚为接地端,也是芯片的公共端。
2脚为C2比较器的信号输入端Vl2
又称为触发端。
它们输入的信号可
以是数字信号也可以是模拟信号,分别与比较器所设置的参考电压进行比较便于控制输出状态。
3脚为信号输出端VO
4脚为直接复位端RD。
只要在此输入低电平,输出端立即被置为低电平,不受
其他输入状态的影响。
正常工作是接高电平可直接接到电源上。
5脚为控制电压输入端Vco。
如果Vco端没有外加电压时两个比较器的参考电压,
由电源电压经过三个等值电阻分压提供。
6脚为C1比较器的信号输入端Vl1又称阈值段TH;
2脚为C2比较器的信号输入端
Vl2又称为触发端。
它们输入的信号可以是数字信号也可以是模拟信号,分别与
比较器所设置的参考电压进行比较便于控制输出状态。
7脚为放电端VO。
如果经过一个足够大的电阻街道电源上那么放电端可获得一个
与输出端相一致的电平。
8脚为电源端VCC。
(2).555定时器的功能
由上图3可得555定时器的功能表如表1
表1555
定时器的功能表
输入
各级输出
T1状
态
RD
Vl1
VL2
VC1
VC2
触发器
输出
输
出
VO
Qn
低电
导通
平
(
2)V
CC
(1V)
2)VCC
(1
VCC)
高电
截止
(2)V
Q
不变
1、若RD=0,不管其它输入如何输出端都为低电平。
2、若
,当
Vl1
>
且V
L2
1V
)时,比较器C输出为0,C输出
RD=1
为1即VC1=0,VC2=1,基本RS触发器状态Q置成0,输出Vo为低电平;
同时放电管T1导通。
3、若RD=1,当Vl1>
(2)VCC且VL2<
(1VCC)时,比较器C1、C2输出都为
33
即VC1=VC2=0,基本RS触发器状态Q=Q=1,输出低Q端为高电平,VO也输出为高电平,同时放电管T1截止,放电端VO没有放电回路。
4.若
<
)时,
比较器C
输出为1,C
输出为
0,即VC1=1,VC2=0,基本RS触发器状态Q置成高电平,VO也输出为高电平,
同时放电管T1截止,放电端VO没有放电回路。
5若
)时,比较器C、C
输出都为1,
即
VC1=VC2=1,
基本RS触发器状态Q保持不变,VO和放电管T1状态保持不变。
74LS04(或门)
U2B
Y
74LS04D
10
74LS04逻辑符号
非门逻辑功能
表
74LS08(与门)
ABY
000
U1A
&
74LS08D
010
100
111
74LS08逻辑符号
与门逻辑功能表
8
74LS32(或门)
U3A
=1
74LS32D
74LS32逻辑符号
74LS32管脚图
或门逻辑功能表
四、功能模块
(1)行车里程计费
将计费电路的里程计费变换为脉冲个数。
由于单价为1.6元/公里,则可以用160
脉冲代替,即一个脉冲当量为0.01元
起价计费
此电路也按当量将起步价转换成脉冲个数,由于起步价为8元,所以用800个脉
冲代替。
(2)脉冲电路设计
根据实际情况大约估计出租车60公里/小时,那么就是1公里/60秒,那么就是
160脉冲/60
秒,起步计费就是在5公里内收费8元,即5公里/800脉冲,也是
秒,那么周期都为375毫秒,实现此电路我用
555多谐振荡器构成。
如下图为555
多谐振荡器构成图,脉冲周期公式为T=(R1
22
,其中1为
+2R)Cln2
R
4.7kohm,R2为367ohm,C2为100uF。
(3)计数器的设计
行车里程需要160进制计数器,起步价需要800进制计数器,总的我用10000
进制计数器去计数。
所设计的电路图为:
160进制计数器:
这个计数器是在超过五公里之后也就是在八百个脉冲以
后,计数有效,每来一个脉冲,计数器加1,对应的10000进制计数器也加1。
800进制计数器:
74LS190是异步预置的十进制计数器,在最高位加一个非门反馈到load端,这样就构成了800进制计数器。
这个计数器是在开关打开之后,开始计数,从000到799,在到达799时停止计数(此部分用七输入的与门和或门控制)
10000进制计数器:
当单刀双掷开关接高电平时置数端无效开始显示
0000,当
单刀双掷开关接低电平时置数端有效显示0800.(在总体电路中将单刀双掷开
关的接地端接在七输入与门的输出端,在八百进制计数器未到达799时,此输
出端为低电平,置数端有效,则显示0800)
五、总体设计电路图
原理图说明:
最左端为脉冲源,周期为375毫秒,通过开关分别与左上端的160进制计数器和中间的八百进制计数器相连(两个计数器所需要的脉冲频率一样),脉冲源与八百进计数器通过一个或门相连,当单刀单掷开关闭合后八百进制计数器开始计数,直到计数到799时,通过七输入的与门反馈回去并与脉冲源通过或门相连,此时七输入与门的输出端为高电平,此时八百进制的计数器不再计数,
停留在799的状态。
脉冲源和七输入与门的输出端通过与门输出接在10000进制
的脉冲输入端,当未达到八百进制计数器未达到799时,七输入的与门的输出端
输出为低电平,此时脉冲不能传到10000进制计数器的脉冲输入端,当八
百进制计数器达到799时此时脉冲开始传到10000进制计数器的脉冲输入端这时
160进制计数器计一个数,10000进制计数器也计一个数。
最右面的为
10000进
制的计数器,第二个74LS190(从上向下数)的LOAD端接在一个单刀双掷开关上,单刀双掷开关的一端接Vcc,另一端接在七输入与门的输出端,当开关掷在高电平时置数端无效,显示器显示0000,当开关接在另一端时,七输入与门的输出端为低电平时(即800进制计数器未达到799时),置数端有效,显示器显示0800,七输入与门的输出端为高电平时(即800进制计数器在799的状态时)置数端无效,10000进制计数器开始计数。
总体来说,在单刀单掷开关闭合后八百进制计数器开始计数,单刀双掷开关接在下端时,显示器显示0800(八百进制计数器未达到799的状态),当八百进制计数器达到799的状态后,来一个脉冲,10000进制计数器就记一次数,显示器显示加1。
单刀单掷开关未闭合,单刀双掷开关接Vcc时显示器显示0000:
单刀单掷开关闭合,单刀双掷开关不接Vcc时,在八百进制计数器未达到799时显示器显
示0800:
单刀单掷开关闭合,单刀双掷开关不接Vcc时在八百进制计数器达到799的状态后:
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