数字电路课程设计出租车计价器

数

路

课 程 题 目: 出租车计价器 学生姓名：陈雪凯 专 业：物理教育 班 级：2011级 指导教师：刘德春

二零一二年 12月

字电设计

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目 录

目 录 ................................................................................................................................... I 引 言 ..................................................................................................................................... 1 第一章 设计任务与要求 ................................................................................................ 1 第二章 使用元件 ............................................................................................................ 1 第三章 计价指标 ............................................................................................................... 1 3．1 计价 .......................................................................................................................... 1 第四章 总体设计方案 ....................................................................................................... 2 4、3里程计数及显示 ....................................................................................................... 3

.................................................................. 4

4．4计价电路 ................................................................................................................... 4 4、6 秒信号发生器及等候计时电路 .............................................................................. 5 4、5清零复位 ................................................................................................................... 6 第五章 总体电路设计 ....................................................................................................... 7 心得体会 ............................................................................................................................... 8 参 考 文 献 ......................................................................................................................... 9 谢 辞 ..................................................................................................................................... 9

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。

通过设计实际的出租车计价器应用课题，我们也熟悉了单片机系统以及其他硬件操作技术，提高了分析问题和解决问题的能力。

本次报告共分为6章：第一章设计主要任务；第二章介绍使用元件；第三、四章介绍计价指标和总体设计方案；第五、六章介绍计价电路部分和总体电路设计。最后结合实验和个人体会阐述结果并得出相应结论。 在此谢谢老师的悉心教导和同学们的互助！

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第一章 设计任务与要求

这个出租计价器的系统的主要功能是：

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（只显示钱数）

第二章 使用元件

原件 个数 原件 个数 74ls48 3 74ls224 5 74ls196 74ls197 9 74ls74 1 4 74ls283 8 74ls08 13 74ls273 3 74ls15 1 显示器 个数 74ls04 13 74seg-bcd 11 74ls00 13 74ls10 4 74ls11 3 74seg-mpx1-cc 3 74seg-digital 1

第三章 计价指标

3．1 计价

1、按启动键后开始计费。

2、起步价为5元，起步价内行驶里程为5公里。 3、起步价5公里之后，正常行驶速度下每公里1.6元

4、起步价5公里之后,当行驶速度等于0时，不再按距离计费改为按时间计费，每5分钟加一次单价。

5、起步价（5公里）内可以按距离计费，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，显示除设置的起步价及单价全零。

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第四章 总体设计方案

4.1起步价的设计及显示

起步价主要采用了两个74ls196，一个是个位，一个是十位。我运用了74ls196可以来一个脉冲记一个数的功能，做成的如图4.1一样可以调节的起步价计数器，上面的按钮是用于调节十位，后面的是用于调节个位的，显示采用的是两个7seg。

U81312111091514QAQBQCQDQEQFQG74LS48ABCDBI/RBORBILT7126453GNDVCC231abcd4GNDU241031186113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMRQ0Q1Q2Q359212U34103GND1186113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q359212STARTVCC74LS196 4.1起步价 4.2单价设计及显示

单价设计也是主要用了两个74ls196做的，一个是小数位，一个是个位,。

我用了196的一个功能就是来一次脉冲进一次位，这样我就可以很好的做出调节起步价的功能，其中调节的就如4.1图所示最上面的开关时调节小数点的，第二个是调节个位的，这样就可以很好的控制单价。其中我用了一个74ls48.和一个显示器74seg-mpx1-cc这样可以让它显示出小数点部分。

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U7712645VCC3ABCDBI/RBORBILT74LS48QAQBQCQDQEQFQG1312111091514U159212Q0Q1Q2Q3D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS19641031186113VCCGNDGND41031186113U4D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q359212STARTVCCGND 4.2单价

4、3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4.1所示。Kai为cp输入，st为清零控制端。用两个74ls196，一个只要是10个脉冲进一位，这样两个74ls196刚好构成100个脉冲。 74LS196U5410311861ST13D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q359212U9410311KAI86113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q359212ST 图4.3.1 一公里发生器

里程总体就是用的5个。前两个是一公里发生器，后三个是 10进制计数器，显示用的3

个7seg来显示的公里数

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STU1341031186113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196STQ0Q1Q2Q35921241031186113U12D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q359212U94103111)86113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196STQ0Q1Q2Q35921241031186113U5D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q35921241031186113U11D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q359212

图4.3.2 里程计数电路图 4．4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“等侯”计费开关，进行计时，时间到（如5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。

制作方法：一位BCD码相加的电路如图所示，当一位二进制BCD码数字相加超过数值9时，有进位输出。另外我怕用了锁存器74ls224，74ls273，主要是用他们来实现来一公里加一次单价的设计。74ls224用于加起步价，当没有满五公里就一直为起步价。满五公里就反馈一个五就一直加单价，但不会加起步价

元百位3百位2百位1十位4十位3十位2小数3小数2小数1百位0十位1U30256912151619Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7D0D1D2D3D4D5D6D7CLKMR74LS273347813141718111ST123456U29:A132U28:AABCDA224681A0A1A2A3OE74LS2445Y0Y1Y2Y318161412个位1个位2个位3个位4VCCGND小数074LS0871264536U31ABCDBI/RBORBILT74LS48QAQBQCQDQEQFQG1312111091514U29:B474LS08U2153141256786215117A0A1A2A3B0B1B2B3C074LS283C49S0S1S2S34113105314126215117U22A0A1A2A3B0B1B2B3C074LS283C49S0S1S2S3411310A11113151719U28:BA0A1A2A3OE74LS244Y0Y1Y2Y39753U29:C981074LS0888U20:C109U19:C9101174LS1011U20:D74LS001312GND74LS00U29:D12111374LS0812U15:D74LS04U47713U417111526121435C0B3B2B1B0A3A2A1A074LS283S3S2S1S0101314C49U14:C1089进位3GND111526C0B3B2B1B0A3A2A1A0C49U14:D74LS0013111274LS00574LS04345U19:B6GNDU15:C674LS1074LS283U33:FU43256912151619Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7D0D1D2D3D4D5D6D7CLKMR74LS27374LS04347813141718111ST121413121189U33:E74LS04小数3小数2小数1小数01011U33:C74LS0465U36256912151619Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7D0D1D2D3D4D5D6D7CLKMR347813141718111123456ST123456U33:D74LS0413百位0121435S3S2S1S0101314百位3百位2百位1十位4十位3十位2十位1U15:E1110U32:A24681A0A1A2A3OE74LS244Y0Y1Y2Y31816141274LS273U15:F74LS04U6531412621511GN7DA0A1A2A3B0B1B2B3C0C49S0S1S2S34113105314126215117U10A0A1A2A3B0B1B2B3C074LS283C49S0S1S2S3411310U32:B111213315417A219A0A1A2A3OE74LS244Y0Y1Y2Y39753U35的13274LS0846574LS0898U33:A74LS0412U35:BGNDU33:B74LS04A1374LS044U35:CU17531412GND62A0A1A2A3B0B1B2B3C074LS283C49S0S1S2S3411310531412621511GN7DU18A0A1A2A3B0B1B2B3C0C49S0S1S2S34113102468A11U344A0A1A2A3OE74LS244Y0Y1Y2Y318161412981074LS0812111374LS0874LS283U35:DU14:B46515117进位374LS283U14:A74LS0013274LS001213U16:A12174LS1023U20:AU20:BU15:A1274LS044574LS00374LS001213U19:A612

U15:B474LS0474LS10

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图4.4 总8421BCD码加法器

4.5里程判别

里程判别电路如图所示。当所设置的起价公里数到时，使触发器翻转。图4.5中为5公里时触发器动作。74ls00主要是接在5公里处，当为五公里后触发器就工作，r端接的控制端，主要用于清零， U42:A13274LS00GNDDCLKS234U35:AQ51RQ674LS74ST

图4.5 里程判别电路 4、6 秒信号发生器及等候计时电路

振荡器可由晶振组成，也可以由555定时器组成。图4是由555定时器构成的1HZ的振荡器，其原理是0.7(2R2+ R1)C1=1s，f=1/t=1HZ。所以我取的R1为10K，R2为5K，C1为0.714u输出的便是1HZ的信号，从而达到目的

R110kU25(VCC)2345QDCCV5VCC378U25R4R25k6GNDTHTR21555C10.714uC20.01u

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4-6．1图1HZ信号

时间等待电路的设计我用的是4个74ls197，前两位我制作的是秒，后两位做的是分，秒我用的是两个显示器，因为最高是59秒，那么第一位为十进制计数器。第二位为六进制计数器，所以我在第一位10时就清零并进位，第二位就是等于六的时候清零并进位，而分钟的和这个一样就不在做解释，只是等于六的时候只清零不进位

U4041031186113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMRQ0Q1Q2Q359212U34:A74LS1971U53:A12121374LS11HUANST3274LS0081074LS08U25:C9U3741031186113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS197Q0Q1Q2Q359212U34:B465U53:B634574LS11HUANST74LS00U25:BXUE46574LS08U2441031186113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS197Q0Q1Q2Q359212U34:C1089U53:C89101174LS111213HUANST74LS00U25:A13274LS08U23410311CHEN86113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS19711Q0Q1Q2Q359212U34:D1312U48:A12121374LS11HUANST74LS00 4-6．2图时间等待信号

4、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

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法器、显示及控制触发器等部分组成。

。当计程车在等候时，司机按一下“侯时”键，就只是时间等待，而里程不走

7、复位、秒信号、侯时信号

复位按钮按下后，所有计数器、寄存器清0，里程计价显示时全为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）。 侯时“键”按下，脉冲秒信号产生，使计时电计数。

第五章 总体电路设计

出租车计价器分别由里程计数单元，候时计数单元，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，如图

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总价起步价元百位十位元公里U20:C10U19:C101174LS10U20:D1174LS00131234512CCGND单价里程元百位百位百位十位十位十位小数小数小数小数U38:AU27:A121374LS1574LS0474LS00U15:D74LS04U39:AU47U4111151214C0B3B2B1B0A3A2A1A074LS283S3S2S1S01013C4进位GND11151214C0B3B2B1B0A3A2A1A0C4U26:B74LS3274LS08GNDU40101113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMRQ0Q1Q2Q312131211101514QAQBQCQDQEQFQG74LS48CDBI/RBORBILTGNDVCCCCGNDU8U7VCCCDBI/RBORBILT74LS48Q0Q1Q2Q312QAQBQCQDQEQFQG13121110151474LS283百位S3S2S1S01013百位百位百位U34:A74LS197U53:A12111213141374LS11D0D1D2D3D4D5D6D7CLKMR74LS2731314171811123456STHUANST74LS001074LS08U25:CGNDU2101113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMRCCU3612151619Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7U112Q0Q1Q2Q31274LS196Q0Q1Q2Q3D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR101113VCCGNDGND101113U4D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS1961011ST13Q0Q1Q2Q312十位十位十位十位101113U37D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS197Q0Q1Q2Q312U310GND1113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS19674LS196STARTU32:BU13D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS1961412Q0Q1Q2Q312Q0Q1Q2Q31211131517A219A0A1A2A3OE74LS244Y0Y1Y2Y3U35的74LS0874LS08U34:BSTARTU35:BU53:B74LS11UHUANST74LS00U35:CU17A0A1A2A3S0S1S2S3131014121511C4GNDU25:BU18A0A1A2A3B0B1B2B3C074LS283C4S0S1S2S31310A1U344A0A1A2A3OE74LS244Y0Y1Y2Y3181614121074LS0812111374LS08U121011ST13D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196U35:D74LS08GNDB0B115B211B3C074LS283U24101113D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS197Q0Q1Q2Q312进位U20:ASTARTU34:C10U111011D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q312U53:CU19:A101174LS11121213HUANSTU20:B74LS0074LS001374LS00SW1STSW-SPDTU25:A74LS08ST13U15:B74LS0474LS10HUNU51011ST13D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q312U42:A12151619A1U30U35:AQA2Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7D0D1D2D3D4D5D6D7CLKMR74LS2731314171811ST123456U231011D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS19711Q0Q1Q2Q31274LS00GNDDCLK个位个位个位个位CHEN13RQU34:D1312U29:A74LS74U48:A12U91011KAI13D0D1D2D3CLK1CLK2PLMR74LS196Q0Q1Q2Q312U26:A74LS32U28:A123456CDA2A0A1A2A3OE74LS244Y0Y1Y2Y31816141274LS08U31CDBI/RBORBILT74LS48QAQBQCQDQEQFQG13121110151474LS1113HUANST74LS00U29:BST74LS08U21kaichenSW-SPDTU22S0S1S2S3131014121511A0A1A2A3B0B1B2B3C074LS283C4S0S1S2S31310A11113151719U28:BA0A1A2A3OE74LS244Y0Y1Y2Y3SW4U25(VCC)14121511A0A1A2A3B0B1B2B3C074LS283U29:C1074LS08C4GNDU29:D121113R110kU25R10CV1374LS08QDCCCU14:CR25kGNDU14:D74LS00111274LS00U19:BTHTR555U15:C74LS10U33:FC17.15uC20.01u74LS0412151619U43Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7D0D1D2D3D4D5D6D7CLKMR74LS2731314171811ST14131211U33:E74LS04小数小数小数小数1011U33:C74LS0412345612U33:D74LS041374LS04U15:E1110U32:AA0A1A2A3OE74LS244Y0Y1Y2Y318161412U15:F74LS04U614121511GNDA0A1A2A3B0B1B2B3C074LS283C4S0S1S2S31310GNDU1014121511A0A1A2A3B0B1B2B3C074LS283C4S0S1S2S31310U33:A74LS04U33:B74LS0474LS04U14:BU14:A74LS0074LS0013U16:A1274LS10U15:A74LS04 图5.1 出租车总电路图

心得体会

“数字电路课程设计”是电子技术课程的实践性教学环节，是对我学习电子技术的综合性训练。以前根本就没有这样的课,所以我非常珍惜这次做课程设计的机会. 我做的是出租车计价器的设计，然而，要完成一个课题的设计要涉及到许多方面的知识。通过上网查询和查阅相关书籍资料，让我知道了大量关于出租车计价器设计的知识，同时又重新将从前学过的知识复习了一遍，做到对各个集成块的引脚功能和工作原理都很清晰。从而让我更深一步掌握了时序逻辑电路的功能，学会了做课程设计的一般步骤。

首先我制定出自己的设计方案，其次详细设计每一部分的电路，最后再根据原理方框图连接电路。这不仅培养了我独立分析和解决实际问题的能力，同时也为以后的

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阿坝师专课程设计

电路设计打好了基础。

在这次的设计中，让我认识到自己在学习理论知识中的不足。特别是555定时器那块知识，我学的不太好，李明奎老师教我们的数字电路，他讲的很好，我真后悔没下大功夫学。所以在以后的学习中我会吸取这次的教训，认真对待每一个知识点,脚踏实地的去学习,多向老师和同学请教.在此次设计中我非常感谢李老师,李老师及其它给予我帮助的老师,我的设计中一定存在很多不足之处，还望各位老师予以指正，提出修改的建议！

参 考 文 献

3《数字电路与逻辑设计》第二版 胡锦主编 高等教育出版社，2004

谢 辞

在本次论文完成之际，谨向我的课程设计论文指导老师刘德春致予衷心的谢意。 本次课程设计的设计过程中得到了刘老师的支持和悉心的教导，在设计论文修改阶段刘老师非常认真负责地给予关心和指导，多次给出了修改意见。再此，对给予我关心和帮助的老师和同学们表示深深的感谢，祝福你们期末取得好成绩！

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电路设计打好了基础。

在这次的设计中，让我认识到自己在学习理论知识中的不足。特别是555定时器那块知识，我学的不太好，李明奎老师教我们的数字电路，他讲的很好，我真后悔没下大功夫学。所以在以后的学习中我会吸取这次的教训，认真对待每一个知识点,脚踏实地的去学习,多向老师和同学请教.在此次设计中我非常感谢李老师,李老师及其它给予我帮助的老师,我的设计中一定存在很多不足之处，还望各位老师予以指正，提出修改的建议！

参 考 文 献

3《数字电路与逻辑设计》第二版 胡锦主编 高等教育出版社，2004

谢 辞

在本次论文完成之际，谨向我的课程设计论文指导老师刘德春致予衷心的谢意。 本次课程设计的设计过程中得到了刘老师的支持和悉心的教导，在设计论文修改阶段刘老师非常认真负责地给予关心和指导，多次给出了修改意见。再此，对给予我关心和帮助的老师和同学们表示深深的感谢，祝福你们期末取得好成绩！

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2h77.html