出租车自动计费器设计(课程设计报告模板)课件
课程设计出租车计费器
推南呼紐厚院电子技术课程设计报告题 目:基于Multisum 的出租车计价器课程设计级：3班指导教师：聂文艳机械与电气工程学院制2015年3月学生姓名: 学生学号: 李少华1314050317 13级年 级：业： 电气工程及其自动化目录设计任务 .......................1.1 设计目的和意义 . ......................1.1.1 目的 ................... 1.1.2 意义 ................... 1.2 初始参数和要求 . ......................1.2.1 74LS160 计数器的简介 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 系统设计 2.1 2.274LS85 比较器的简介 74LS283 加法器的简介 初始要求 . ..........................所用软件工具 . .............. 2.3 系统工作原理 . .......................................... 器件选择 ...............................2.2.1 74LS160 计数器的功能 ............. 2.2.2 74LS283 加法器组成预置数计数器2.2.3 74LS85 比较器的组成和内部结构 2.2.4 设计所需的器件归纳 . ................................. 电路设计 . ................................................2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 路程的计数及显示 .....路程与预设值的比较 . 加法器的预置 . ............... 电路整体的整合 . .........电路仿真测试 ............................2.4.1 路程计数及显示 . ...............................2.4.2 系统整体电路运行及车费的显示 .2.4.3 仿真结论 . .........................................总结 ........................................ 3.1 结论 . ......................................................3.2 优点与不足 . .............................................. 3.3 心得与体会 ..............................参考文献 ...................................2.4 333 4 4 4 4 4 4 4556 6789 9 9 10 10 11 11 11 12 12131313 13 14基于Multisum 的出租车计价器课程设计学生：李少华指导教师：聂文艳机械与电气工程学院：电气工程及其自动化设计任务1.1 设计目的和意义1.1.1 目的1. 能构实现计程功能2. 实现计费功能，计费标准为：按行驶里程收费，起步费为6.0 元，并在车行3 公里后再按2.0 元/公里，最高计费为99.9 元，车停止不计费，能将车费显示出来。
出租车计价器(课程设计)
摘要本设计的是一个基于c51单片机的出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路和显示电路等。
复位电路是单片机的初始化操作,除了正常的初始化外,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。
时钟电路采用12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。
在上电时字符型数码显示器显示最初的起步价，但超过3km时计价器会在起步价的基础上再按每里程收费，通过按键可以启动，清除显示器的显示价钱。
通过计算可以得出总共的费用和总的路程。
在这里主要是以AT89S51单片机为核心控制器，P0口和P2口接七段显示器模块，P1口接按键的，通过按键输入启动和清除总价格。
关键词：单片机AT89C51；七段数码显示器7SEG-MPX4-CA；出租车计费器。
AbstractThis design is a based on c51 taxi automatic bill design, with reset circuit, clocking circuit, the keyboard circuit and show circuit, etc. Reset circuit are the initialization of single chip, in addition to the normal operation of the initial barbarian, difficulty, through to reset circuit can start again. The 12 MHz clock circuit of crystals, as the system clock source, has enough precision.When power in character type digital display shows the first started value, but more than 3 km the meter will start in price when on the basis of every mileage charge, then press the button can be activated by the display of the display, clear price. Can be obtained by the computation of the total cost, and general journey. Here are based on AT89S51 as the core controller, mouth and P2 P0 mouth pick seven segment display module, pick buttons, the P1 mouth by keystroke start and remove the total price.目录摘要 (1)目录 (2)第一章出租车计价器的设计题目要求 (3)1．1设计题目 (3)1.2设计要求 (3)第二章出租车的总体设计方案 (3)2.1方法论证与比较 (3)2.2 工作原理 (5)2.21工作原理框图如下： (5)2.22 工作原理： (6)2.3 所需设备及软硬件 (6)第三章出租车硬件电路设计 (6)3.1 AT89S51介绍 (7)3.11主要的功能特性 (7)3.12 管脚功能 (8)3.2 LED数码管介绍 (9)3.3单片机最小系统 (11)3.4振荡电路 (12)3.5 复位电路 (12)3.6 按钮接口电路 (13)3.7 显示电路 (13)第四章系统软件设计 (14)4.1 proteus软件介绍 (14)4.2 keil软件介绍 (15)4.3利用proteus与keil进行调试 (15)4.4 主程序流程图 (16)4.5子程序流程图 (16)4.51 键盘扫描子程序 (16)4.52 处理总价子程序 (17)4.53 显示总价子程序 (18)第五章设计调试结果和设计心得以及参考资料 (20)5.1 设计调试结果 (20)5.2 设计中的问题及解决方法 (20)5.3 设计心得 (20)5.4参考资料 (21)附录： (21)附录一：程序清单 (21)附录二、系统总体电路图 (26)附录二、仿真图 (27)第一章出租车计价器的设计题目要求1．1设计题目出租车计价器1.2设计要求利用单片机设计一个出租车自动计费器，计费包括起步价、行车里程计费、用4个七段数字显示器显示总金额，最大值为999.9元，起步价为5.0元，3Km 之内按起步价计费，超过3Km之后1.6元/公里，每200米计价跳表（即1KM增加1.6元,200m增加0,32元）。
数字电路逻辑课程设计--出租车自动计费器
数字电路逻辑课程设计--出租车自动计费器数字电路与逻辑设计课程设计学院：信息工程学院班级：通信学号：姓名：同组人：指导老师：白静时间 2013 年 12月 30日出租车自动计费器任务与要求出租车用自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动显示车费的数字仪表。
仪表根据用车起价行车里程计费及等候时间计费三项求得用户的总计费，通过数码自动显示，还可以联系打印机自动打印数据。
由于实验室的条件，本次设计主要围绕着显示起价和按时间计数的宗旨进行设计，实现自动计费功能。
设计制作一个自动计费器，具有行车起价计费功能和按时间计费功能。
用数码显示管显示总的金额，最大金额为99.9元。
设计思路1、起价计费功能按照给定的参数设计起步价为8.0元。
用开关置数，既可以实现置8.0的功能。
2、按时间计费功能按照给定的参数，按时间每一秒钟计费一个最小单元。
即脉冲为1Hz的计数频率。
实验原理电路所需元件清单：74LS160芯片3个，七段数码显示屏3个，数字逻辑电路实验箱，电源。
下面是74LS160的主要电器特性：异步清零端/MR1为低电平时，不管时钟端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。
160的预置是同步的。
当置入控制器/PE为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端Q0-Q3与数据输入端P0-P3一致。
对于54/74160，当CP由低至高跳变或跳变前，如果计数器控制端CEP、CET为高电平，则/PE应避免由低至高电平的跳变，而54/74LS160无此种限制。
160的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。
当CEP、CET均为高电平时，在CP上升沿作用下Q0-Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
对于54/74LS160的CEP、CET跳变与CP无关。
160有超前进位功能。
当计数溢出时，进位输出端（TC）输出一个高电平脉冲，其宽度为Q0的高电平部分。
在不外加门电路的情况下，可级联成N位同步计数器。
对于54/74LS160，在CP出现前，即使CEP、CET、/MR发生变化，电路的功能也不受影响。
出租车计价器课程设计样本
摘要本设计是一种基于单片机STC89C52出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。
复位电路是单片机初始化操作,除了正常初始化外,为挣脱困境,通过复位电路可以重新开始。
时钟电路采用12MHz晶振,作为系统时钟源,具备较高精确性。
在上电时字符型液晶1602显示最初起步价，里程收费，等待时间收费三种收费，通过按键可以调节起步价，里程收费，等待时间收费。
通过按键模仿出租车运营，暂停，停止。
在1602液晶上可以显示运营时间，运营时暂停时间，通过计算可以得出总共费用和总路程。
在这里重要是以STC89C52单片机为核心控制器，P1口接1602液晶显示模块。
核心字 STC89C52；1602液晶；出租车计费器第一章绪论1.1 出租车计价器概述国内在70年代开始浮现出租车，但那时计费系统大都是国外进口不但不够精确，价格还十分昂贵。
随着改革开放日益进一步，出租车行业发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。
出租车计价器功能从刚开始只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到可以自主计费，以及当前可以打一发票和语音提示、准时间自主变动单价等功能。
随着都市旅游业发展，出租车行业已成为都市窗口，象征着一种都市文明限度。
本次设计目在于当前各大中都市出租车行业都已普及自动计价器，因此计价器技术发展已成定局。
而某些小都市尚未普及，但随着都市建设日益加快，象征着都市面貌出租车行业也将加速发展，计价器普及也是毫无疑问，因此将来汽车计价器市场还是十分有潜力。
1.2 单片机概述计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。
巨型化发展目在于不断提高计算机运算速度和解决能力，以解决复杂系记录算和高速数据解决，例如系统仿真和模仿、实时运算和解决。
单片化是把计算机系统尽量集成在一块半导体芯片上，其目在于计算机微型化和提高系统可靠性，这种单片计算简称单片机。
单片机内部硬件构造和指令系统重要是针对自动控制应用而设计因此单片机又称微控制器MCU（Micro Controller Unit）。
出租车自动计费器
天津工业大学EDA 课程设计课程 EDA 课程设计题目出租车自动计费器学院电子与信息工程学院专业班级学生姓名学生学号指导教师2012年6月22日题目出租车自动计费器摘要本系统是基于FPGA的模拟出租车计费系统，是在实验室实验箱EP1C6P240C8芯片及其外围电路的基础上完成程序的下载仿真。
本系统模拟了出租车计费系统的过程，其中出租车的状态分为等待、行驶，系统能够完成起步价计费，等待、行驶状态计费。
关键字：出租车计费系统起步价等待行驶一、设计目的1．掌握出租车计费的工作原理2．进一步熟悉用VHDL语言编写出租车计费程序二、开发软件: QuartusII三、设计任务1、设计一个出租车自动计费器，具有行车里程计费、等候时间计费、及起价三部分，用三位数码管显示总金额，最大值为99.9元；2、行车里程单价1.7元/公里，等候时间单价1.7元/5分钟，起价8元（3公里起价）。
3、行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲数，然后由计数译码电路转换成收费金额，实验中以一个脉冲模拟汽车前进十米，则每100个脉冲表示1公里，然后用乘法器将里程数乘以每公里单价的比例系数，从而计算出具体费用。
4、用数码管显示行驶公里数，三个数码管显示行驶里程。
提示：1、等候时间计费需将等候时间转换成脉冲个数，用每个脉冲表示的金额与脉冲数相乘即得计费数，脉冲周期为1秒，例如60个脉冲表示1分钟，而5分钟收费1.7元。
2、用2个LED显示等候时间。
3、用加法器将几项收费相加，P=P1+P2+P34、 P1为起价，P2为行车里程计费，P3为等候时间计费，用四个数码管表示总的计费结果。
四、系统设计原理及过程1、基本原理本次设计首先在QuartusⅡ环境中对出租车自动计费器的各个部分利用VHDL这一硬件描述语言予以设计，生成模块。
而整个设计的核心部分就在里程、计时、计费处理模块。
里程、计时模块完成行驶距离和等待时间的处理以及起步距离之后和等待时间的计费脉冲的产生。
出租车自动计费器课程设计
出租车自动计费器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解出租车自动计费器的基本工作原理，掌握其计算方法；2. 学生能够运用所学的数学知识，对出租车计费器进行简单的故障分析与计算；3. 学生掌握并能够解释与出租车计费相关的名词，如起步价、里程价、时间价等。
技能目标：1. 学生能够运用编程思维，设计一个简单的出租车自动计费程序；2. 学生能够运用数学知识，解决实际生活中的出租车计费问题；3. 学生能够通过小组合作，共同完成一个具有实际应用价值的计费器设计项目。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对数学学科的兴趣，认识到数学知识在实际生活中的应用价值；2. 学生在小组合作中学会沟通、协作，培养团队精神；3. 学生能够关注社会热点问题，将所学知识与实际生活相结合，提高解决问题的能力。
课程性质：本课程为信息技术与数学学科的融合课程，注重培养学生的实践操作能力和创新思维。
学生特点：六年级学生已具备一定的数学知识基础和逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇，具备初步的编程能力。
教学要求：结合学生的特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养其动手操作能力和团队协作能力。
通过课程学习，使学生在掌握知识的基础上，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 了解出租车自动计费器的基本构成及工作原理；- 学习计费器涉及的数学知识，如里程计算、时间计算、总价计算等；- 掌握与出租车计费相关的名词概念，如起步价、里程价、时间价等。
2. 实践操作：- 设计并编写一个简单的出租车自动计费程序；- 分析并解决实际生活中的出租车计费问题；- 小组合作，完成一个具有实际应用价值的计费器设计项目。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍出租车自动计费器的基本构成、工作原理及相关数学知识；- 第二课时：学习起步价、里程价、时间价的计算方法，并进行实际案例分析；- 第三课时：指导学生编写简单的出租车自动计费程序，并进行调试；- 第四课时：小组合作，完成计费器设计项目，展示成果。
课程设计-出租车计费器
出租车计费器一、设计任务出租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动计算、显示车费的数字表。
数字表根据用车起步价、行车里程计费及等候时间计费三项显示客户用车总费用，打印单据，还可设置起步、停车的音乐提示或语言提示。
1.自动计费器具有行车里程计费、等候时间计费和起步费三部分，三项计费统一用4位数码管显示，最大金额为99.99元。
2.行车里程单价设为1.20元/km，等候时间计费设为1.5元/10分钟，起步费设为7.00元。
要求行车时，计费值每公里刷新一次；等候时每10分钟刷新一次；行车不到1km或等候不足10分钟则忽略计费。
3.在启动和停车时给出声音提示。
二、设计方案采用计数器电路为主实现自动计费。
分别将行车里程、等候时间都按相同的比价转换成脉冲信号，然后对这些脉冲进行计数，而起价可以通过预置送入计数器作为初值。
行车里程计数电路每行车1km输出一个脉冲信号，启动行车单价计数器输出与单价对应的脉冲数，例如单价是1.20元/km，则设计一个一百二十进制计数器，每公里输出120个脉冲到总费计数器，即每个脉冲为0.01元。
等候时间计数器将来自时钟电路的秒脉冲作六百进制计数，得到10分钟信号，用10分钟信号控制一个一百五十进制计数器（等候10分钟单价计数器）向总费计数器输入150个脉冲。
这样，总费计数器根据起步价所置的初值，加上里程脉冲、等候时间脉冲即可得到总的用车费用。
三、各单元电路设计1. 里程计费电路设计里程计费电路里程计费电路;安装在与汽车轮相接的涡轮变速器上的磁铁使干簧继电器在汽车每前进10m 闭合一次，即输出一个脉冲信号。
汽车每前进1km则输出100个脉冲。
此时，计费器应累加1km的计费单价，本电路设为1.20元。
在图3中，干簧继电器产生的脉冲信号经施密特触发器整形得到CP0。
CP0送入由两片74HC161构成的一百进制计数器，当计数器计满100个脉冲时，一方面使计数器清0，另一方面将基本RS触发器的Q1置为1，使74HC161（3）和（4）组成的一百八十进制计数器开始对标准脉冲CP1计数，计满180个脉冲后，使计数器清0。
出租车自动计费器
1 绪论1.1 设计背景随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高。
二十世纪后半期，随着集成电路和计算机技术的飞速发展，数字系统也得到了飞速发展，其实现方法经历了由分立元件、SSI、MSI到LSI、VLSI以及UVLSI的过程。
同时为了提高系统的可靠性与通用性，微处理器和专业集成电路（ASIC）逐渐取代了通用全硬件LSI电路，而ASIC 以其体积小、重量轻、功耗低、速度快、成本低、保密性好而脱颖而出。
目前，业界大量可编程逻辑器件（PLD），尤其是现场可编程逻辑器件（FPLD）被大量地应用在ASIC 的制作当中。
在可编程集成电路的开发过程中，以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果的电子设计自动化（EDA）技术主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计,电子电路设计以及PCB设计。
理想的可编程逻辑开发系统能符合大量的设计要求：它能够支持不同结构的器件，在多种平台运行，提供易于使用的界面，并且有广泛的特征。
此外，一个设计系统应该能给设计师提供充分自由的设计输入方法和设计工具选择。
现在各大中城市出租车行业都已普及自动计费器，所以计费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，计费器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计费器的市场还是十分有潜力的。
1.2 课程设计指标采用EWB电路仿真设计软件完成出租车自动计费器电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现出租车自动计费器的设计。
2 EWB软件的介绍电子工作平台Electronics Workbench (EWB)(现称为MultiSim) 软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件。
EWB软件具有以下特点：（1）采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取；（2）软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果；（3）EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。
出租车自动计费器设计 课程设计
EDA技术课程设计报告课程设计题目：出租车自动计费器专业：电子信息工程班级：063141学号：06314114姓名：sgz指导教师：黄河2009年11月11日目录课程设计内容及要求 (2)系统原理图及说明 (3)软件流程图 (4)基于VHDL和原理图的混合设计完成对各模块的编写 (5)课程设计小结 (8)参考资料 (8)一．设计内容与要求出租车自动计费器1、设计一个出租车自动计费器，具有行车里程计费、等候时间计费、及起价三部分，用四位数码管显示总金额，最大值为99.99元；2、行车里程单价1元/公里，等候时间单价0.5元/10分钟，起价3元（3公里起价）均能通过人工输入。
3、行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲数，然后由计数译码电路转换成收费金额，实验中以一个脉冲模拟汽车前进十米，则每100个脉冲表示1公里，然后用BCD码比例乘法器将里程脉冲乘以每公里单价的比例系数，比例系数可由开关预置。
例如单价是1.0元/公里，则脉冲当量为0.01元/脉冲。
4、用LED显示行驶公里数，两个数码管显示收费金额。
二．系统原理图及说明2.1外围电路：可以使用汽车的里程计数脉冲，也可以在车轮上加装电磁继电器，在每行驶一定里程发出一次脉冲。
在本实验中假设每10米发出一次脉冲。
时间信号可以通过电容电感振荡电路或晶体振荡电路产生分频取得。
本实验中使通过实验箱的固定脉冲产生模块取得。
2.2计数器原理：通过分别设计计程计费计时模块完成各自功能。
2.2.1计程模块原理使用4位十进制计数器封装成为8位一百进制计数器。
对于外部每10米的里程脉冲，经计数可以每km输出进位脉冲一次。
再用一百进制计数器对其进行计数。
通过对计数输出信号的译码可以得到里程显示。
2.2.2计时模块原理使用1Hz的外部脉冲信号，使用5位60进制计数器。
可以得到每分钟一次的脉冲输出。
再使用一百进制计数器对其进行计数。
通过对计数输出信号的译码可以得到时间显示。
毕业答辩基于单片机的出租车计费器设计PPT课件
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1. 出租车计费器设计简介及意义 2. 前期工作和准备 3. 系统主要软硬件设计
前期工作和准备
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出租车计费器简介和意义
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出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表，随着电子
技术的发展，出租车计价器技术也在不断进步和提高。国内出租车 计价器已经经历了4 个发展阶段。从传统的全部由机械元器件组成 的机械式，到半电子式即用电子线路代替部分机械元器件的出租车 计价器；再从集成电路式到目前的单片机系统设计的出租车计价器 。
LCD显示子程序
LOGO
开始 LCD初 始 化
LCD写 命 令
LCD判 忙
否
P0.7=0?
是
否
写完成了？
是
设置字符 位置
写数据
液晶初始化： void lcd_init() //液晶初始化 {
wr_com(0x3c); wr_com(0x06); wr_com(0x0c); wr_com(0x01); }
AT89S52
1602液晶
蜂鸣器
LED灯
键盘接口电路
独立式键盘：独立式键盘中， 每个按键占用一根I/O口线， 每个按键电路相对独立。I/O 口通过按键与地相连，I/O口 有上拉电阻，无键按下时，引 脚端为高电平，有键按下时， 引脚电平被拉低。I/O口内部 有上拉电阻时，外部可不接上 拉电阻。本次设计用到的6个 按键，分别于单片机的P2.0到 P2.5相连
判忙
否
P0.7=0?
是 否
写完成了？
是
结束
庐山真面目
LOGO
出租车计费器课程设计报告
目录一、设计任务与要求 (3)二、总框体图 (3)三、选择器件 (5)四、功能模块 (6)1、模块se (6)2、模块di (7)3、模块jifei (8)4、模块zh (11)5、模块xxx1 (15)6、模块div_clk (17)7、模块docode3_8 (18)五、总体设计电路图 (19)1、总体电路原理图 (19)2、管脚分配图 (20)3、电路仿真结果 (21)4、硬件验证 (21)六、设计心得 (23)出租车计费器一、设计任务与要求1. 能实现计费功能，计费标准为：按行驶里程收费，起步费为7.00元，并在3km后按2.20元/km计费，当计费器计费达到或超过20元时，每公里加收50%的车费，车停止不计费。
2、现场模拟功能：能模拟汽车启动、停止及暂停以及加速状态。
3、设计动态扫描电路：将车费和里程显示出来，各有两位小数。
二、总体框图1、设计思路: (1) 根据出租车计费原理，将出租车计费部分由5个计数器来完成分别为counterA，counterB，counterC，counterD，counterE。
①计数器A完成车费百位。
②计数器B完成车费十位和个位。
③计数器C完成车费角和分。
④计数器D完成计数到30（完成车费的起步价）。
⑤计数器E完成模拟实现车行驶100 m的功能。
（2）行驶过程中车费附加50%的功能：由比较器实现。
（3）车费的显示:由动态扫描电路来完成。
用专用模块来实现，完成数据的输入即动2、设计方案比较：方案一：采用数字电路控制。
其原理方框图如图1.21.2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，而且不能调节单价，也不能根据天气调节计费标准，电路不够实用，所以我们不予采用。
图1.2方案二：采用单片机控制。
利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。
课程设计-出租车自动计费器设计
新疆大学课程设计报告所属院系：电气工程学院专业：电气工程及其自动化课程名称：电子技术基础B设计题目：出租车自动计费器班级：电气#####班学生姓名：要要学生学号：@@@@@@指导老师：常翠宁刘兵完成日期：2013. 1.4课程设计题目：出租车自动计费器要求完成的内容：vri!" ・m ・・ im ・・・・・ m ・》■■!■・・・・・・・・ n-n ・・!ri*^wn ・・・・・・・・n-r ・・I（1）自动计费器具有行车里程计费，等候时间计费，起步费三部分，三项■rm ■ ■■ ■ ■・■■■■■■■■■■■ ■ ■・■■■■ ■・■■ ■■■■ ■ ar・■■■■ ar・■■■ ■■■■ ■ ■・■■■■・・via ■■■■ ■ aw ■■■■ ■?■aw ■■ ■ ■■■ ■ ■ ■■ ■■■■■■■ an ■■ ■■■■■■■■■■■!■«■■■^BB■■■ ara■■■■■■ ■・■ ■■ I 计费统一用4位数码管显示，最大金额是99.99元。
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(整理)出租车自动计费器
电子技术课程设计出租车自动计费器学院：华科学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导老师：2008年1月2日目录一、设计任务与要求-------------- 1二、总体框图----------------- 1三、器材选择---------------- 1四、模块功能----------------- 5五、总体设计电路图-------------- 9六、心得体会-----------------------10出租车计费器一.设计任务与要求出租车自动计费器根据客户用车的实际情况而自动显示用车费的数字仪表，根据用车起价，行车里程计费及等候时间计费三项求出客户用车的总费用，通过数码自动显示。
1.里程测量精确到1km。
2.起步价按7元/3km,起步价外按1元/进行机费。
3.等候按1元/60 min计费。
4.具有里程显示，收费显示，里程单价显示。
二．总体框图三．器件选择A．十进制计数器74LS1601.74LS160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。
其引脚图见图。
先对74LS160的基本功能进行测试，逻辑功能表如下图。
①异步清零：当CLR＝0时，Q 0＝Q1＝Q2＝Q3＝0。
②同步预置：当LOAD＝0时，在时钟脉冲CP上升沿作用下，Q 0＝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。
功能管脚图2. 74LS160的逻辑功能表3.74LS160的逻辑图B．555定时器它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
出租车计时器设计
出租车计时器设计出租车自动计费器设计一.设计要求1、 设计一个出租车自动计费器，具有行车里程计费、等候时间计费、及起价三 部分，用四位数码管显示总金额，最大值为 99。
99元；2、 行车里程单价1元/公里，等候时间单价00 5元/10分钟，起价3元（3公里 起价）均能通过人工输入。
3、 行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲数，然后由计数译码电路转换成收费金额，实验中以一个脉冲模拟汽车前进十米，则 每100个脉冲表示1公里，然后用BCD 码比例乘法器将里程脉冲乘以每公 里单价的比例系数，比例系数可由开关预置。
例如单价是 1o 0元/公里，则脉冲当量为00 01元/脉冲。
4、 用LED 显示行驶公里数，两个数码管显示收费金额。
二•原理描述利用层次化设计理论，将设计问题自顶向下可分为分频模块，控制模块， 计量模块和显示模块。
系统框图如下图 1:图12.1分频模块分频模块对频率为 240Hz 的输入脉冲进行分频，得到 15Hz , 16Hz , 1Hz的3种频率，该模块产生频率信号用于计费计程ENij.-EHlC3-C0计时分频器F 1计费显''示4等待信号stop*'计费復位系统时钟elk-公里脉冲CHAiCHAI.CHAO LumnWTOKM1KW)2.2计量控制模块计量控制模块是出租车自动计费器系统的主体部分，该模块主要完成等待计时功能，计价功能和计程功能。
计时功能的主要任务是计算乘客的等待累计时间，计时器的量程为59分，满量程自动清零。
计程功能的主要任务是计算乘客所行使的公里数，计程器的量程为99公里，满量程自动归零。
三•实验程序3.1出租车计价器VHDL程序通过VHDL语言的顺序语句根据一个或者一组条件选择某一特定的执行通道，生成计费数据，计时数据和里程数据。
1.出租车计价器VHDL程序library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity taxi is port ( clk_240 :in std」ogic;的时钟start :in std_logic; stop:in std」o gic; fin:instd」o gic;--频率为240Hz--计价使能信号--等待信号--公里脉冲信号cha3,cha2,cha1,cha0:out std」o gic_vector(3 downto 0)费用数据km1,km0:out std」o gic_vector(3 downto 0);min1,min0: out std」o gic_vector(3 downto 0)); end taxi;--公里数据--等待时间architecture behav of taxi issignal f_15,f_16,f_1:std」o gic;1Hz的信号一一一signal q_15:integer range 0 to 15;signal q_16:integer range 0 to 14;signal q_1:integer range 0 to 239;signal w:integer range 0 to 59;signal c3,c2,c1,c0:std_logic_vector(3 downto 0);signal k1,k0:std」o gic_vector(3 downto 0);signal m1:std」o gic_vector(2 downto 0); --频率为15Hz ,16Hz，--分频器--分频器--分频器--秒计数器--制费用计数器--公里计数器--分的十位计数器--分的个位计数器signal m0:std」o gic_vector(3 downto 0);signal en1,en0,f:std_logic; --使能信号beginfeipin:process(clk_240,start) beginif clk_240'event and clk_240='1' thenif start='0' then q_15v=0;q_16v=0;f_15v='0';f_16v='0';f_lv='0';fv='0';if f_1'event and f_1='1' then if start='0' thenwv=0;en1v='0';en0v='0';m1v="000";m0v="0000";k1v="0000";k0v="00 00";elsif stop='1' then if w=59 then wv=0;--此语句完成等待计 时if m0="1001" then m0v="0000";--此语句完成分计数if m1v="101" then m1v="000"; else m1v=m1+1; end if; else m0v=m0+1;elseif q_15=15 then q_15v=0;f_15v='1'; 号 else q_15v=q_15+1;f_15v='0'; end if;if q_16=14 then q_16v=0;f_16v='1'; 号 else q_16v=q_16+1;f_16v='0'; end if;if q_仁239 then q_lv=0;f_lv='1';号 一一 一else q_lv=q_1+1;f_lv='O'; end if;if en 仁'1' then fv=f_15; elsif en0='1' then fv=f_16; else fv='0'; end if; end if; end if; end process; main ： process(f_1) begin--此语句得到频率为15Hz 的信--此语句得到频率为16Hz 的信 --此语句得到频率为1Hz 的信--此语句得到计费脉冲fend if;if m1&m0>"0000001"then en1<='1';使能信号else en1<='0'; end if; else wv=w+1;en1<='0'; end if;elsif fin='1' thenif k0="1001" then k0v="0000";脉冲计数if k 仁"1001" then klv="0000"; else k1<=k1+1; end if;else k0v=k0+1; end if;if k1&k0>"00000010" then en0v='1';使能信号else en0v='0'; end if;else enlv='0';en0v='0'; end if; cha3v=c3;cha2v=c2;chalv=c1;cha0v=c0;出kmlv=k1;km0v=kO;minlv='O'&m1;min0v=m0; 分钟数据输出 end if; end process main; jifei : process(f,start) beginif start='0' then c3v="0000";c2v="0011";clv="0000";c0v="0000"; elsif f'event and仁'1' thenif c0="1001" then c0v="0000";--此语句完成对费用的计数if c 仁"1001" then c1v="0000";if c2="1001" then c2v="0000"; if c3v="1001" then c3v="0000"; else c3v=c3+1; end if; else c2v=c2+1; end if; else c1v=c1+1; end if; else c0v=c0+1; end if; end if;end process jifei; end behav;该程序包含3个进程模块。
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目录1 绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2QUARTUS II简介 (1)1.3VHDL语言基础 (2)2 出租车计费器总体设计结构 (2)2.1系统设计要求和目的 (2)2.2.1 系统设计要求 (2)2.2.1 系统设计目的 (2)2.2设计思路 (3)2.3系统总体结构 (3)2.4出租车计费器系统工作流程图 (4)3 出租车计费器的实现 (5)3.1出租车计费器的顶层原理图 (5)3.2系统各功能模块的实现 (5)3.2.1 计费模块JIFEI (5)3.2.2 计量模块JILIANG (6)3.2.3 显示控制模块SELTIME (7)3.2.4 显示模块DELED (7)4 出租车计费器系统仿真及分析 (8)4.1计费系统的仿真 (8)4.2单元模块的仿真及分析 (10)4.2.1 译码显示模块的仿真及分析 (10)4.2.2 显示控制模块的仿真及分析 (11)4.2.3 计量模块的仿真及分析 (12)4.2.4 计费模块的仿真及分析 (12)5 锁定管脚及硬件实现 (13)5.1锁定管脚图 (13)5.2硬件实现 (13)5.2.1 显示结果的几种情况 (14)5.2.2 硬件实现总结 (15)6 设计体会与总结 (16)参考文献 (17)附录 (18)1JILIANG模块的VHDL程序 (18)2JIFEI模块的VHDL程序 (19)3SELTIME控制模块的VHDL程序 (20)4DELED模块的VHDL程序 (21)1 绪论1.1 设计背景随着我国社会经济的全面发展，各大中小城市的出租车营运事业发展迅速，出租车已经成为人们日常出行选择较为普通的交通工具。
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。
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具有一定意义的。
出租车计费器是出租车营运收费的专用智能化仪表，是出租车市场规范化，标准化以及减少司机与乘客之间发生纠纷的重要设备。
一种功能完备，简单易用，计量准确的出租车计费器是加强出租车行业管理，提高服务质量的必需品。
本设计就是采用VHDL硬件描述语言作为设计手段，采用自己的设计思路，得到一种出租车计价系统的软件结构，通过Quartus II 6.0软件下进行仿真，证明所设计的电路系统完成了出租车计价的功能，各项指标符合设计要求，具有一定的实用性。
1.2 QUARTUS II简介QUARTUS II 是Altera公司的综合性CPLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整CPLD设计流程。
QUARTUS II 支持Altera 的片上可编程系统（SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台。
Altera QUARTUS II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计能力和直观易用的接口，越来越受到数字系统设计者的欢迎。
1.3 VHDL语言基础一般而言，一个相对完整的VHDL语言程序至少应三个基本组成部分：①库（Library）、程序包（Package）使用说明；②实体（Entity）说明；③实体对应的结构体（Architecture）说明。
其中，库、程序包使用说明用于打开（调用）本设计实体将要用到的库、程序包；实体说明用于描述该设计实体与外界的接口信号说明，是可视部分；结构体说明用于描述该设计实体内部工作的逻辑关系，是不可视部分。
在一个实体中，允许含有一个或多个结构体，而在每一个结构体中又可以含有一个或多个进程以及其他的语句。
根据需要，实体还可以有配置说明语句。
配置说明语句主要用于以层次化的方式对特定的设计实体进行元件例化，或是为实体选定某个特定的结构体。
2 出租车计费器总体设计结构2.1 系统设计要求和目的2.2.1 系统设计要求1.起步价为5.0元，起步公里为3公里；2.超过3公里，每公里按1元收费，也可每0.1公里按0.1元收费；3.等候时间累计1分钟，按每分钟0.1元收费；4.用三个数码管显示总金额，最大值为99.9元；用三个数码管显示总里程，最大值99.9公里；用两个数码管显示等待时间，最大值99分钟。
2.2.1 系统设计目的1.通过这次实验设计使我们加深对EDA技术与数字系统设计相关理论和概念的理解，培养我们的理论联系实际的能力，特别是实际动手能力。
2.学习使用QUARTUS II软件设计。
3.根据原理图学会用VHDL语言设计时序电路。
4.学会绘制功能仿真波形图。
2.2 设计思路根据设计要求，电路具有计时、计程、计费功能，用数码管显示行驶公里数、等待时间、收费金额，行车里程和等待时间的处理电路将汽车行驶的里程数、转换成与之成正比的计费脉冲，然后由计费电路转换成收费金额，实验中以一个脉冲模拟汽车前进十米，则每100个脉冲表示1公里，3公里以后每0.1公里产生一个计费脉冲，一个1HZ的脉冲用来表示等待时间，60个脉冲代表1分钟，1分钟即60个脉冲产生一个等待计费脉冲，然后用计费电路对计费脉冲进行计费。
2.3 系统总体结构图2-1 系统总体结构图出租车计费器的组成如上图所示，通过控制模块以高低脉冲模拟出租汽车启动、行驶、暂停，具有控制作用；通过控制模块控制出租车的状态来选择出租车是计里程还是计等待时间，相应产生的时间计费脉冲信号和里程脉冲信号来计费，译码/动态扫描模块将等待时间、路程与费用的数值译码后用动态扫描的方式驱动数码管；数码管显示模块将里程数、等待时间和计费金额用数码管显示。
2.4 出租车计费器系统工作流程图图2-2 出租车计费系统工作流程图出租车载客后，启动计费器，整个系统开始工作，进入初始化状态，即计程从0开始，计费从5.0元开始。
再根据BREAK信号判断行驶还是暂停。
若是行驶状态，计费器开始进行里程计数，当里程超过3公里时，计费器开始累加，按每0.1公里收费0.1元计算，计程器则继续，否则计费器不变。
若是暂停状态，计费器开始进行等候时间计数，当等候时间累计1分钟，则每分钟0.1元计费。
最后将等候时间、里程、计费都显示出来。
3 出租车计费器的实现3.1 出租车计费器的顶层原理图图3-1 出租车计费器顶层原理图原理图中输入部分分别是CLK：秒脉冲信号，1个脉冲代表1秒，则60个脉冲表示1分钟。
CLK1：10米脉冲信号，1个脉冲代表10米，则10个脉冲表示100米，100个脉冲代表1公里。
START:计程车开启信号；DRIVE：计费器启动信号；BREAK：等待信号，SEL为计数控制信号输出端。
3.2 系统各功能模块的实现3.2.1 计费模块JIFEI计费（JIFEI）模块也是本系统的核心，完成起步价计费，等待时间计费，里程计费功能。
计费器启动，显示起步价5.0元，之后每来一个行驶里程计费脉冲或者等待时间计费脉冲，计费金额自动加0.1元。
计费显示用3位数码管，所以计费最大值为99.9元。
其中CH2表示费用的十位，CHI表示费用的个位，CH0表示费用的十分位。
B为等待时间计费脉冲信号或里程计费脉冲信号。
图3-2 JIFEI模块图3.2.2 计量模块JILIANG图3-3 JILIANG模块图本模块是系统的核心模块之一，能够对外部的行驶距离脉冲、等待时间脉冲进行计数。
因为行驶距离每脉冲代表10米，所以计满100个数就输出一个行驶距离计费脉冲，因为3公里之内属于起步价，所以前3公里内不输出行驶距离计费脉冲，因为用3位数码管来显示行驶距离，其中两位整数，一位小数，所以行驶距离最小分辨率为0.1公里，行驶距离脉冲每计10个数，行驶距离输出加0.1，行驶距离最大值为99.9公里。
其中KM2为里程的十位，KM1为里程的个位，KM0为里程的十分位。
等待时间脉冲频率为1HZ，所以一个脉冲代表1秒，60个等待脉冲是1分钟，输出等待时间加1，等待时间满1分钟计一次费，所以对等待时间脉冲计数，计满60个数就输出一个等待计费脉冲。
等待时间最大值为99分钟。
MIN1为等待时间的十位，MIN0为等待时间的个位。
将行驶距离、等待时间送到SELTIME模块，时间与里程计费脉冲送到计费模块完成里程、等待时间的计费功能。
B1为超过3公里后，每0.1公里产生的计费脉冲。
B2为每等待一分钟产生的计费脉冲。
3.2.3 显示控制模块SELTIME图3-4 SELTIME模块图SELTIME模块起显示控制作用，控制等待时间、行驶里程、费用在数码管上的显示位置。
sel为计数控制信号输出端，功能主要是利用其计数的八个状态，使daout在其每个状态下选择某一输入数据，进而将选择的的数据送入到DELED 模块。
dp为小数点脉冲控制信号，当该模块输出的值为里程的个位、费用的个位时，需要考虑小数点的存在，即此时dp=‘1’，在其他不需要小数点的情况下，dp=‘0’，最后dp将信号输出到DELED模块。
3.2.4 显示模块DELED图3-5 DELED模块图DELED模块把送入的每个四位数据转换为7段码送出显示，能够使数码管正常显示送入的数据。
其中DP为小数点输入信号。
4 出租车计费器系统仿真及分析4.1 计费系统的仿真图4-1 出租车启动时计费系统功能仿真图由图4-1 可知，当出租车未启动时，里程、等待时间、费用均为0。
出租车刚启动时，里程、等待时间为0，费用为出租车起步价5元。
图4-2 出租车等待时计费系统功能仿真图由图4-2可知，当出租车在等待过程中，行驶里程16.2公里，等待时间为32分钟时，出租车的费用为：5+（16.2-3）×1+32×0.1=21.4元，与仿真结果一致。
图4-3 出租车行驶时计费系统功能仿真图由图4-3可知，当出租车行驶到66.6千米，等待时间60分钟时，由仿真结果可得出费用为74.6元；根据设计要求计算可得费用为：5+（66.6-3）×1+60×0.1=74.6元。
仿真结果与计算值一致，验证了设计的正确性。
图4-4 出租车停车时计费系统功能仿真图当出租车停车时，出租车上的时间、里程和费用清零，为下次计费的开始做准备。
4.2 单元模块的仿真及分析4.2.1 译码显示模块的仿真及分析图4-5 译码显示模块的功能仿真图图4-5为译码显示模块的功能仿真波形图，DP、S为信号输入端，也是显示控制模块的信号输出端口，ABCDEFGH八个端口为八位二进制的输出端口。