出租车计价器电路设计
数字电路出租车计价器设计
数字电路出租车计价器设计(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--时序逻辑电路课程设计引言：我们组选择了题目一，设计出租车计价器，通过对课本、资料的查阅，再经过构思，设计，搭建电路，仿真，得出了结果，虽然不够完美，但是也掌握了一些知识，增加了对各种原件的印象。
下文将详细给出设计。
一、资料查阅通过参考数字电路课本，以及数字电路实验书，再经过网络查阅，也参考了网上有的类似的设计，想出了电路的基本思路。
二、对于要求的实现要求1：根据出租车上的速度传感器传来的脉冲个数和设置的里程单价来计算对应的总价格，并将总价格通过LED实时显示。
对于此要求的实现，通过查阅，我们发现了74LS160十位计数器，有预制与清零功能，能进行0-9重复计数。
功能表如下要求2：起步价可以设置:。
由于74LS160有置数功能，所以可以置数，能够要求其从一个确定的数开始计数，所以可以设置起步价。
对于从要过了起步价里程才开始计数，因为每一个单位里程是一次脉冲，而芯片又是每一次脉冲才记一次数，所以应用触发器的存储功能来使前几次脉冲无法传至芯片。
要求3：里程单价可以设置。
运用比例乘法器，可以实现脉冲的改变。
比如用CC4527比例乘法器，输入一个BCD数，其输出的脉冲为输入脉冲的BCD的十分之一倍。
比如速度传感器的每个脉冲为1km，单价为2元，那么就输入20的BCD数，那么比例乘法器就会输出一个2倍速度传感器脉冲的脉冲信号，以此脉冲作为后面电路的时钟信号，可以实现单价2元。
其他单价以此类推，但是由于仿真软件中没有找到比例乘法器，所以仿真中没有单价设置这一项。
要求4：可以对总价格进行复位，从而为下次计费做好准备。
运用74LS160的置数功能，重新对其进行置数即可实现下次重新开始计费。
三、具体电路时序逻辑：左下角U1为里程脉冲发生器，经过N个D锁存器的延时，才可以传至上面的74LS160芯片，芯片开始计数，显示在右上方的两位显示器上，即计程车的价钱。
(3)出租车计价器电路设计
（5）潘永雄．电子线路CAD实用教程．西安：西安电子科技大学出版社，2002
（6）张亚华．电子电路计算机辅助分析和辅助设计．北京：航空工业出版社，2004
5．设计成果形式及要求：
提交内容：课程设计说明书（原理设计、PCB制作过程要在设计说明书详细说明）。
中北大学
课程学院：
仪器与电子学院
专业：
微电子学
学生姓名：
学号：
课程设计题目：
出租车计价器电路设计
起迄日期:
2013年12月 23 日~2014年1 月 5日
课程设计地点:
电子科学与技术系机房
指导教师:
王红亮
责任人:
梁 庭
下达任务书日期: 2013年 12月 23日
基本要求：设计的原理图满足任务书的设计要求。
6．工作计划及进度：
2013年12月23日～12月24日 查阅资料，熟悉任务要求，理解设计原理
2013年12月25日～12月27日 方案设计
2013年12月28日～12月31日 电路原理图
2014年 1 月 1 日～1月 2 日 PCB版图设计
2014年 1 月 3 日～1月 4 日 整理设计说明书
（1）理解设计流程和工作原理；
（2）课程设计说明书；
（3）电路原理图及PCB图。
课程设计任务书
4．主要参考文献：
（1）童诗白．模拟电子技术基础．北京：高等教育出版社，2002
（2）张建华．数字电子技术．北京：机械工业出版社，2004
（3）陈汝全．电子技术常用器件应用手册．北京：机械工业出版社，2005
课程设计任务书
1．设计目的：
出租车计价器控制电路设计 数电课程设计mutl
出租车计价器控制电路设计1.概述在现代社会中，出租车作为一种重要的交通工具，为人们的出行提供了便利。
而出租车计价器作为出租车运营过程中的关键设备，对于计算乘客的车费起着至关重要的作用。
设计一套稳定可靠的出租车计价器控制电路显得尤为重要。
2.需求分析出租车计价器需要能够准确计算乘客的车费，并且需要具备一定的显示功能，可以显示乘客需支付的车费。
计价器还需要具备防伪功能，避免被人为篡改，保证计费的准确性和公正性。
另外，为了确保计价器的使用寿命，需要在设计中考虑到电路的稳定性和耐用性。
3.关键技术在设计出租车计价器控制电路时，需要考虑以下几个关键技术：-显示技术：选择合适的显示屏幕类型，确保显示清晰度和可视角度。
-计算技术：采用高精度的计算芯片，确保计算准确性。
-防伪技术：设计防篡改的电路和程序，保证计费的公正性和准确性。
4.设计思路在设计出租车计价器控制电路时，需要从整体结构和各个功能模块的设计入手。
整体结构上应该分为显示模块、计算模块、控制模块和防伪模块。
针对每个模块进行详细设计，确保各个模块之间的协调和稳定性。
5.电路设计针对上述需求和设计思路，我设计了一套出租车计价器控制电路。
该电路采用单片机作为核心处理器，通过与显示屏、计算芯片和防伪芯片的连接，实现出租车计费、显示和防伪功能。
具体电路设计如下： 5.1 单片机选择：采用高性能、低功耗的单片机芯片，具备强大的计算和控制能力。
5.2 显示屏选择：选择LED显示屏，具备清晰的显示效果和广泛的可视角度。
5.3 计算芯片选择：选择高精度的计算芯片，确保计费的准确性和稳定性。
5.4 防伪芯片选择：选择具备防篡改功能的芯片，确保计费的公正性和安全性。
6.电路测试完成整体电路设计后，需要进行严格的电路测试。
测试内容主要包括计费准确性测试、显示稳定性测试和防伪功能测试。
通过测试，确保整体电路的稳定性和可靠性。
7.总结通过对出租车计价器控制电路的设计，我们可以利用现代电子技术，设计出一套稳定可靠的出租车计价器控制电路。
数字电路课程设计---出租车里程计价器
数字电路课程设计---出租车里程计价器
作为一门数字电路课程设计，出租车里程计价器是一个重要的练习工程。
出租车里程
计价器是一个可以测量出租车行驶里程的电子装置，可以根据乘客的行驶里程数以及出租
车的费率计算出乘客的费用。
本课程设计将建立一个完整的出租车里程计价器系统，主要
功能是通过按键来记录出租车行驶的里程数，以及能够根据费率计算乘客应付费用。
整个出租车里程计价器系统可以由以下部分构成：键盘和电子计算器、单片机和集成
电路、液晶显示器、晶体管和三极管，以及连接各部分的电路。
针对上述的部件，本课程设计的基本步骤是：首先，在键盘和电子计算器之间建立一
个“实时”的系统，用来记录出租车行驶里程数；其次，建立一个单片机程序，将出租车
行驶里程数和出租车的费率进行比较，并计算出乘客的费用；最后，在晶体管和三极管的
帮助下设计一个显示乘客应付费用的液晶显示器，完成整个出租车里程计价器系统的设计。
总的来说，本课程设计是为了帮助学习者了解和熟悉各种电路，从而让学习者掌握出
租车里程计价器的设计和实现方法。
该课程设计中将用到信号传递、数据存储和运算、信
号采集等多项电路技术，最后将 LPC 1688 单片机实现上述功能，完成一套实用的出租车
里程计价器系统的搭建。
EDA简易出租车计价器设计
程后自动归零。
（4） 译码显示模块
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该模块经过8选1选择器将计费数据（4位BCD码）、
计时数据（2位BCD码）、计程数据（2位BCD码）动态
显示输出。其中计费数据jifei4~jifei1送入显示译码模块进
行译码，最后送至以百元、十元、元、角为单位对应的数
码管上显示，最大显示为999.9元；计时数据送入显示译
码模块进行译码，最后送至以分为单位对应的数码管上显
示，最大显示为59分；计程数据送入显示译码模块进行译
码，最后送至以公里为单位的数码管上显示，最大显示为
99公里。其系统组成框图如图2.1所示。
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时钟信 分频器 计费
号
显
等待信
号
控
计时
公里脉
制
示
冲
器
计费/
计程
复位
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3 出租车计费器的层次化设计方案
（1） 分频模块 分频模块对频率为240Hz的输入脉冲进行分频，产生频率为16Hz、 15Hz、1Hz的3种频率。该模块产生频率信号用于计费，每个1Hz脉 冲为0.1元计费控制，15Hz为1.5元的计费控制，16Hz信号1.6元计费 控制。 （2） 控制模块 计价器控制模块主要完成对计价器状态的控制。
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（3） 计量模块
计量模块完成计价、计时和计程功能。
计价部分：行程在3公里内，而且等待累计时间小于2分钟，起步费为
10元；3公里外以每公里按1.6元计费，等待累计时间超过2分钟按每分钟1.5
元计费。
计时部分：计算乘客的等待累计时间。计时器的量程为59分钟，满量
程后自动归零。
计程部分：计算乘客所行驶的公里数。计程器的量程为99千米, 满量
出租车计价器控制电路设计
出租车计价器控制电路设计下面是一个关于出租车计价器控制电路设计的详细说明，共计1200字以上。
首先，出租车计价器的控制电路需要接收来自车速传感器的信号。
车速传感器通常会输出一个频率信号，其频率与车辆的速度成正比。
因此，我们可以通过计数这个频率信号的脉冲数来得出车辆已行驶的距离。
为了实现这个功能，我们可以使用一个计数器芯片，如CD4017，结合一个适当的频率分频电路。
通过将频率分频电路的输出接到计数器芯片的时钟引脚上，我们可以实现计数功能。
其次，计价器的控制电路还需要接收来自计价方式选择开关的信号。
计价方式选择开关通常有几个不同的档位，用于选择车费的计算方式，如按里程计费、按时间计费等。
我们可以使用一个模拟开关来实现这个功能，其中每个档位对应一个电阻值，并与参考电压值相连。
通过读取模拟开关接点上的电压大小，我们可以确定当前选择的计价方式，从而在控制电路中进行相应的计算。
第三，计价器的控制电路还需要根据相关规定来计算车费并控制显示装置显示出相应的车费。
根据规定，车费的计算一般包括基础价格和计算单价两个方面。
基础价格是指车辆发车时的初始价格，计算单价是指每行驶一定距离或者每经过一定时间所增加的价格。
为了实现这个功能，我们可以使用一个微处理器，如AT89S52，来进行车费的计算和控制。
首先，我们需要将车速传感器的信号输入到微处理器的外部中断引脚上，以便能够实时获取车速信息。
其次，我们需要将模拟开关的接线情况通过一组输入引脚输入到微处理器上，以便进行计价方式的选择。
根据接收到的车速信息和计价方式选择信息，微处理器可以进行相应的计算，并将计算结果输出到显示装置上。
最后，我们还需要考虑电路的稳定性和可靠性。
为了增强电路的抗干扰能力，我们可以添加适当的滤波电路和去噪电路。
同时，为了保证电路的可靠性，我们需要使用适当的输入电阻和保护电路，以防止意外的过电压或过电流对电路造成损坏。
综上所述，出租车计价器的控制电路设计包括接收车速传感器信号、选择计价方式、计算车费和控制显示装置等几个方面。
出租车计价器电路设计
出租车计价器电路设计出租车计价器电路设计的第一个关键方面是距离传感器。
距离传感器负责测量车辆移动的距离，通常使用霍尔传感器或光电传感器来实现。
霍尔传感器基于磁场变化测量车轮转动次数，而光电传感器则利用发射和接收光信号的方式检测车轮转动。
这些传感器的输出需要经过放大和滤波等处理，以准确测量车辆行驶的距离。
除了距离传感器，时间传感器也是出租车计价器电路设计中的重要组成部分。
时间传感器负责测量行驶时间，通常使用实时时钟模块实现。
实时时钟模块能够提供准确的时间信号，并可用于计算车辆的行驶时间。
在设计时，需考虑到实时时钟模块的精度和稳定性，并通过校准等方式对其进行修正。
计价器电路中还需要考虑附加费用的计算。
附加费用通常包括夜间加价、高峰时段加价、过路费等。
这些费用的计算需要根据特定的规则进行处理。
例如，夜间加价可根据时间传感器的数据判断是否处于夜间时段，高峰时段加价可根据特定时段内的车流量进行判断。
为了实现这些功能，出租车计价器电路可能需要配备存储特定规则的存储器，并通过逻辑电路实现相应的判断和计算。
在设计出租车计价器电路时，还需考虑到电源管理问题。
计价器电路要能够在车辆启动和熄火过程中正常工作，因此需要设计合适的电源管理电路。
通常，可以采用电源开关电路、电源稳压电路和备用电池等方式来确保计价器电路的正常供电。
最后，出租车计价器电路的设计还需考虑用户界面的设计。
计价器电路需要配备合适的显示屏、按钮和报警器等部件，以方便用户操作和获取相关信息。
面板上的显示屏通常用于显示行驶距离、行驶时间和费用等信息，按钮则用于用户操作，例如开始计费和停止计费等。
综上所述，出租车计价器电路设计需要考虑到距离传感器、时间传感器、附加费用计算、电源管理和用户界面等方面。
设计时需关注稳定性、精确性和可靠性等要求，并根据实际需求选择合适的传感器、逻辑电路和显示报警器等部件。
通过合理的设计和验证，可以确保出租车计价器电路在实际使用中的准确计费和稳定性能。
出租车计价器电路设计
中北大学课程设计说明书学生姓名:学号：学院: 仪器与电子学院专业: 微电子科学与工程题目: 出租车计价器电路设计指导教师：马游春2014 年 1 月 2 日目录1设计目的 (2)2设计要求 (2)3设计内容 (2)1设计过程 (2)2设计所用器件简介 (4)3设计所需器件归纳 (7)4设计结果/仿真结果 (8)5心得体会 (10)6参考文献 (10)附件 (11)一、设计目的1.掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；2.学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法；3.掌握锁存器、计数器、加法器等中规模数字集成器件的逻辑功能和使用方法；4.学习掌握硬件电路设计的全过程。
二、设计要求1.查阅所用器件技术资料，详细说明设计的出租车计价器工作流程；2.里程数精确到1公里，起步价按5元/3公里，超出里程单价按1元/1公里进行计价。
3.等候时按1元/15分钟计价。
设置一个计时按键处理等候等突发事件；4.整理设计内容，编写设计说明书。
三、设计内容1 设计过程使用NI Multisim12.0软件绘制原理图。
应用NI Multisim10对所设计的电路进行仿真。
使用ALTIUM DESIGNER制作PCB版图。
1.1设计思路出租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动显示用车费用的数字仪表。
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客户用车的总费用，通过数码自动显示。
里程传感器可用干簧继电器实现，安装在与汽车车轮相连接的涡轮变速器上的磁铁使干簧继电器在汽车每前进十米闭合一次，即输出一个脉冲信号，实验用一个脉冲源模拟。
通过信号发生器模拟汽车车轮上传感器传来的脉冲信号,用计数器进行计数,然后触发里程计数器进行累加,依次向高位进位并用4位数码管显示路程；另一方面，将传来的脉冲通过比较器与3公里进行比较,大于三公里时开始触发价格计数器累加,并利用加法器与5元相加，也依次向高位进位并用4位数码管显示价格。
出租车计价器系统设计方案
出租车计价器系统设计方案第一章出租车计价器系统功能描述1.1 计价器整体功能描述结构设计出租车计价器方案并进行仿真，完成白天晚上转换计价，显示路程、单价、总金额。
1.2 各部分电路功能描述1 不同情况具有不同的收费标准。
a) 白天b) 晚上2 具有数据的复位功能3 IO 口分配的简易要求a) 距离检测使用霍尔开关A44Eb) 白天/ 晚上收费标准的转换开关c) 数据清零开关4 数据输出5 按键a) 启动计时开关b) 数据复位(清零)c) 白天/ 晚上转换第二章方案论证本系统可分 4 个模块构成：主控电路、掉电保护模块、信号采集模块和显示模块。
2.1 主控电路选择方案一使用数字电路和模拟电路来完成设计要求。
显示器件有：LED显示, VFD显示，分段式数码管等等，针对显示单元电路这里可以使用分段式数码管显示，分段式数码管分为共阳极和共阴极两种,对数码管的驱动针对不同的类型采用不同的芯片，共阴极数码管通常采用TTL系列的74LS48驱动，而共阳极数码管通常采用CMO系列的CD4543来驱动；仅时钟显示电路框图和实际电路就非常复杂，整体电路将更加烦琐。
而且对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现；整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试。
方案二使用单片机来完成设计要求。
单片机功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。
针对计费模式的切换，通过软件编程就可以容易的实现。
避免了机械开关带来的不稳定因素。
确定方案经过上面的两种方案的比较，显然第二种方案具有更大的优越性、灵活性，所以我们采用第二种设计方案进行设计。
2.2 显示电路选择方案一：采用液晶显示器（LCD显示。
液晶屏显示功能强大，可显示各种字体的数字、汉字、图像，还可以自定义显示内容，显示内容较丰富；方便操作者读取信息及一些扩展功能的实现。
出租车计价器控制电路的设计方案
数字电子课程设计课题名称出租车计价器控制电路的设计所在院系机电学院班级07自动化<2）班学号200710320227姓名龚涛指导老师张玲时间2009-12-27景德镇陶瓷学院数字电子课程设计任务书班级：07自动化<2）班姓名：龚涛指导老师：张玲目录0.前言41.设计要求及原理41.1 设计要求41.2 基本原理42.各单元设计说明52.1 单片机最小系统单元52.2 A44E霍尔传感器检测单元62.3 AT24C01存储单元72.4 键盘调整单元82.5 显示单元93程序设计93.1 系统主程序93.2 中断程序103.2.1 里程计数中断程序103.2.2 中途等待中断程序103.3 计算程序103.4 显示程序103.5 键盘程序104.0总电路图115.0原器件清单126.0参考文献120.前言随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。
而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试。
而采用单片机进行的设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。
本设计采用AT89S52单片机为主控器，以A44E霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，并采用AT24C01实现在系统掉电的时候保存单价等信息，输出采用8段数码显示管。
本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天，黑夜和中途等待来调节单价。
1.设计要求及原理1.1 设计要求出租车计价器根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价,并在行程中同步显示车费值。
从起步价开始，当汽车程行驶未满2公里时，均按起步价计算。
过2公里后,实现每1公里单价收费，中间遇暂停时，计程数不再增加，开始计时收费，测距收费和测时收费的和便构成了一位乘客的车费。
数字电路课程设计报告 出租车计价器
五邑大学数字电路课程设计报告题目：出租车计价器院系信息工程学院专业通信工程学号学生姓名指导教师报告题目：出租车计价器一、题目的要求和意义题目要求：租车计价器使用中小型集成电路和门电路设计出租车计价器要求完成以下功能●使用555定时器产生一个20ms的周期信号作为时钟信号。
●每1s的时间代表行驶1公里，每公里的收费为2元。
●有开始计价的按键和停止计价的按键。
●使用两位数码管动态显示所需收的费用，单位为元。
出租车计价器的设计任务分解成时钟模块、计时显示模块这样两个部分组成，如图1-1所示。
图1-1 出租车计价器框图我负责的是第二部分的即使显示模块。
系统总功能为：第一部分分别产生1s的计数信号和20ms扫频信号。
第二部分接收计数信号，数码管从0开始计数，每秒2的累加。
系统有暂停和复位功能。
意义：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。
这时出租车计价器就在乘客和司机之间充当一个重要的角色了。
出租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。
现在我们就利用中小型集成电路和门电路来设计一个性能可靠、精准度高的出租车计价器。
1.培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
2.利用所学过的知识，通过设计计算﹑元件选取﹑电路板制作调试等环节，初步掌握工程设计的技能。
3.掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，使学生巩固和加深对数字逻辑电路的理论知识，锻炼学生的动手能力。
出租车计价器控制电路设计
实验十七出租车计价器控制电路设计一、简述坐过出租车的人都知道，只要汽车一开动，随着行驶里程的增加，就会看到汽车前面的计价器里程数字显示的读数从零逐渐增大，而当行驶到某一值时，（如5km）计费数字显示开始从起步价（如10元）增加。
当出租车到达某地需要在那里等候时，司机只要按一下“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，汽车继续行驶时，停止计算等候费，继续增加里程计费。
到达目的地，便可按显示的数字收费。
出租车计价器控制电路框图如图2.17.1所示。
图2.17.1出租车计价器控制电路框图二、设计任务和要求利用TTL/CMOS数字集成电路设计出租车计价器逻辑控制线路，具体要求如下:1.进行里程显示。
里程显示为三位数，精确到1公里。
2.能预置起步价。
如设置起步里程为5公里，收起步价费10元。
3.行车能按里程收费，能用数据开关设置每公里单价。
4.等候按时间收费，如每10分钟增收1公里的款。
5.按复位键，显示装置清0，（里程清0，计价部分灭0）。
6.按下计价键后，汽车运行计费，候时关断；候时计数时，运行计费关断。
三、可选用器材1.XK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 及门电路4.显示:CL0025.数据开关、按钮、阻容元件四、设计方案提示1.里程计数及显示在出租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，如图2.17.2所示。
里程的计数显示，则用十进制、译码显示即可，见图2.17.3。
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、LC50n-11或74LS247、LA50n-n）。
80 40 20 1074LS290-274LS290-1选3例⑵虫⑴的⑵图2.17.2模100计数器图2.17.3里程计数、译码、显示2.计价电路该电路由两部分组成。
数字电路课程设计---出租车里程计价器
[键入文字]数字电路课程设计报告书姓名：***班级：10级电信02班课程设计题目：出租汽车自动计价器[设计要求]：用中、小规模集成电路设计与制作出租汽车自动计价器。
具体要求如下：1、能计汽车行驶的里程和停车等候时间。
2、能自动显示出该收的车费和停车等候费。
3、每公里该收的行车费（如0.45元）各十分钟应该收的行等候费（如0.25元）均有拨码开关可预先设置。
[设计器材]:74LS48(及配合LED)，74LS160，74LS00，74LS32，74LS04，74LS08，74LS86，74LS112，CC4072，5G555，电阻、电容若干，干簧继电器，拨码开关。
[设计摘要]：本设计主要介绍了基于电子工作平台Electronics Workbench (EWB)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。
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（ALU）的基本单元，加法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现。
在做电路过程中要熟练各个器件的功能。
每一个组件的作用，应该清楚的记住，大的组合是从每一个小块组成的，所以认真了解每一个小块功能，然后从整体出发。
一、概论1.1、分析方案经过分析其原理方框图如图1－1所示。
采用传感器件，输出脉冲信号，等器件完成图1-3 出租车自动计价器原理框图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。
出租车计价器控制电路设计
8. 9.
实验原理简介
1. 实验原理
实验原理简介
2. 主要单元电路：
里程计数及显示电路
加法器模块电路
里程判别电路 秒信号发生器及等待计时电路 清零复位电路
1.里程计数及显示
–在出租车转轴上加装传感器，以便获得“行驶里程信号”。
–设汽车每走1Km发一个脉冲,里程的计数显示，可用十进制、 译码显示。该模块涉及时序电路相关知识，如计数器 （74ls60,74ls90等）、译码驱动器、显示器等中规模芯 片相关知识。
3.里程判别电路
– 当所设置的起价公里数到时，使触发器翻转。下 图为5公里时触发器动作。 – 里程判别电路输出控制（起步价与起步价之后计 费）锁存器（可用74224）的输出，结合里程和 侯时脉冲控制74273的clk端，最终控制总价按 公里显示,锁存器也可选择74LS175等。
4.秒信号发生器及等待计时电路
–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。
–候时计数器每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，这样就组成了600进制计数器。
5.清零复位电路
–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。
用数字集成电路设计出租车计价器控制逻辑电路 指标如下：
1） 2） 3） 4） 5） 显示功能(里程，单价，总价等)； 可预置功能（起步价、单价）； 行车按里程收费； 等候按时间收费，如每10分钟增收1公里的费用； 按下计价键后，汽车运行计费功能，行车时侯时关断；停车侯时计数，运行计 费关断； 6） 复位清零功能，按下复位键，显示装置清0（里程与侯时清0，总价显示清0）。 扩展功能： 1）白天与夜晚收费的切换功能键 2）系统时间显示功能 3）你想得到的能用数字电路知识实现的任何功能
出租车计费电路设计1
电子元器件认识与系统设计报告班级学号姓名指导教师设计时间出租车计费器的设计1设计目的1.1 自动计费器具有行车里程计费，等候时间计费和起步费3项客户总费用，打印单据，3项费用统一用4位数码管显示，最大金额为99.99元。
1.2 起步费设为8元，行车单价为1.8元/km ,等候时间设为1.50元/km，要求行车时，计费器每1/km 刷新一次；等候时间每10 /km刷新一次；行车不足1/km或等候时间不足10 /km ，则忽略不计。
1.3 设置起步、停车的音乐提示或语言提示。
2设计分工说明在整个电路设计过程中，两个同学互相配合，共同完成了此项工作，并进行了市场调研。
3系统框图图1 出租车自动计费器系统框图4电路设计及工作原理4.1 等候时间计费电路等候时间计费电路如图2所示。
由74HC161(1)、(2)、(3) 构成的600进制计数器对“秒”脉冲CP2进行计数，当计满一个循环时也就是等候时间满10min。
一方面对600进制计数器清零，另一方面将基本RS触发器置1，启动74HC161(4) (5)构成的150进制计数器（10min 等候时间单价）开始计数，计数期间同时将脉冲从P1输出。
在计数器计满10min等候单价时将RS触发器复位为”0”，停止计数。
从P1输出的脉冲数就是每次等候10min对应输出的150个脉冲，表示单价为1.50元，即脉冲当量为0.01元。
等候时间计费的起始信号由接在74HC161(1)的手动开关给定。
图2 等候时间计费电路4.2 里程计费电路里程计费电路如图3所示。
安装在与汽车轮相接的涡轮变速器上的磁铁使干簧管继电器在汽车每前进10m路程闭合一次，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。
本电路设定为1.80元。
在图3中，干簧继电器B产生的脉冲信号经施密特触发器计满100个脉冲时，一方面使计数器清零，另一方面将基本RS触发器的Q端置“1”，使74HC161(3)(4)组成的180进制计数器开始对标准的秒脉冲CP1计数计满180个脉冲后，使计数器清零，RS触发器复位为“0”，计数器停止计数。
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中北大学
课程设计说明书
学生:学号：
学院: 仪器与电子学院
专业: 微电子科学与工程
题目: 出租车计价器电路设计
指导教师：
2014 年1 月2 日
目录
1设计目的 (2)
2设计要求 (2)
3设计容 (2)
1设计过程 (2)
2设计所用器件简介 (4)
3设计所需器件归纳 (7)
4设计结果/仿真结果 (8)
5心得体会 (10)
6参考文献 (10)
附件 (11)
一、设计目的
1.掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；
2.学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法；
3.掌握锁存器、计数器、加法器等中规模数字集成器件的逻辑功能和使用方法；
4.学习掌握硬件电路设计的全过程。
二、设计要求
1.查阅所用器件技术资料，详细说明设计的出租车计价器工作流程；
2.里程数精确到1公里，起步价按5元/3公里，超出里程单价按1元/1公里进行计价。
3.等候时按1元/15分钟计价。
设置一个计时按键处理等候等突发事件；
4.整理设计容，编写设计说明书。
三、设计容
1 设计过程
使用NI Multisim12.0软件绘制原理图。
应用NI Multisim10对所设计的电路进行仿真。
使用ALTIUM DESIGNER制作PCB版图。
1.1设计思路
出租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动显示用车费用的数字仪表。
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客户用车的总费用，通过数码自动显示。
里程传感器可用干簧继电器实现，安装在与汽车车轮相连接的涡轮变速器上的磁铁使干簧继电器在汽车每前进十米闭合一次，即输出一个脉冲信号，实验用一个脉冲源模拟。
通过信号发生器模拟汽车车轮上传感器传来的脉冲信号,用计数器进行计数,然后触发里程计数器进行累加,依次向高位进位并用4位数码管显示路程；另一方面，将传来的脉冲通过比较器与3公里进行比较,大于三公里时开始触发价格计数器累加,并利用加法器与5元相加
，也依次向高位进位并用4位数码管显示价格。
1.2 工作原理及硬件框图
本设计方案系统的总体工作原理如图6所示。
有两种收费方式（通过按键实现两种收费方式的转换）：按行驶里程收费，起步费为5.0元，并在车行3公里后再按1.0 元/公里：按等候时间计费，当车停止不走时，按1.0元/15分钟计费。
最高计费为9999.9元，当乘客到达目的地时，将路程及车费显示出来。
路程的计算来自于车轮给予的脉冲，车启动后计费器开始工作。
本设计方案为设定每100米车轮给路程计数器一个脉冲，并通过显示器把路程显示出来，同时把路程与预置的3公里进行比较，当路程小于等于3公里时，车费显示为5元。
当路程大于3公里且接收到100米脉冲时，计费器加一毛钱。
当加够一块钱时，计数器进位，与预置5元的加法器相加。
当加法器够十元，进位，使十元的计数器工作，计数。
本设计方案，显示的最高车费为9999.9 元。
图1 工作原理图 1.3电路设计注意事项
与3公里比较时，由于脉冲是从0开始累加的，而进行里程计费时，只有大于3公里才开始计费，故每次脉冲从0到3，计费器都不会进行计费。
为了解决这个问题，本次设计让
计数器第一次计到9时同步置数到任意大于3的数（本次设计为4），即一次行车需考虑一次
是否大于3公里。
具体电路如图2.
图2 与3公里比较电路
预置5元时，与3公里比较电路一样，只需考虑第一次预置5。
本次设计是这样实现的：
只要十位、百位、千位中的任一不为零，计费器均不预置5，即只有第一次计费时预置5.具体电路如图3.
路程脉冲计数
显示路程
与3公里比较 100米脉冲 十进制计数器，每来
一个脉冲，加一毛钱
显示多少毛钱
进位
计数器及预置5元的加法器
显示多少元钱
进位
计数器
大于3公里 时
显示几百几十元
1.5分钟脉冲 二选一
图3 预置五元电路
2 设计所用器件简介
. 2.1 74LS160计数器的功能
图4 74LS160芯片图
74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、以保持状态不变的十进制上升沿计数器，共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式。
74LS160异步清零端Cr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。
74LS160的预置是同步的。
当置入控制器LD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LD应避免由低至高电平的跳变，而54/74LS160无此种限制。
74LS160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。
74LS160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。
选择74LS160主要用于接受脉冲，计算路程，及用其进位输出控制车费的计数器工作进行计费。
2.2 74LS283加法器组成预置数计数器
图5 74LS283芯片图
图6 74LS283结构图
74LS283加法器是4为超前进位加法器，能够实现两个数值信号的相加。
在本设计中，先使加法器A端设为5，B端为计数器所输出的数值信号。
而在本设计方案中，用上一级传来的进位，用计数器输出，与5相加，这样就可以使输出数是从5到9，后又可从0到9循环。
2.3 74LS85比较器的组成和部结构
74LS85比较器的部结构主要如图4所示，其功能表如图5所示。
图7 74LS85芯片图
图8 74LS85结构图
图9 74LS85功能表
74LS85比较器是一个4位数值比较器，它是由高位开始比较，逐位进行。
若最高位已比较出大小，则以后各位大小都对比较结果没有影响；如果最高位相等，则比较次高位；同理，次高位已比较出大小，则以后各位大小对结果没有影响。
如果4位比较都相等，则再看级联信号输入。
级联输入信号是由低位比较器的输出而来
3 设计所需器件归纳
表1 所需的器件
四、设计结果/仿真结果
6公里电路仿真图
图10 电路仿真图
47公里电路仿真图
图11 电路仿真图
电路仿真图：行车6.4公里（5+3.4*1元），候时10.5分钟（10.5/1.5*1角）
图12 电路仿真图
五、心得体会
设计电路时，设计原理明了，设计步骤清晰，设计电路基本达到设计的要求；这次的课程设计使我对所学的数电知识起到了加深和巩固的作用，也使我有的了搭建和调试实验电路的能力；锻炼了我主动学习的能力、与他人合作的能力，及从各种渠道获得一定的资料共同加以学习研究，提高了个人的综合动手能力。
使我对Multisim12.0有了更深入的了解。
经过这次课程设计使我学会了很多，也成熟了许多。
在这此设计之前，其实我并没有真正的接触过电子类的课程设计。
刚到手的时候，想着应该不难吧。
但等到动手画电路图的时候感觉不知从何入手，感觉有点乱，有点慌。
经过多处搜索和多方建议，终于把一个小电路画出来了，可是一次模拟不出电路就觉得很失望。
但是在同学们和老师的鼓励下，我慢慢地调整了心态，慢慢的做。
俗话说得好，“万事开头难”。
此次的课程设计，让我懂得了实践的重要性，即使课本知识掌握的很好，如果不经常应用，也只是一些支离破碎的知识，与实际还是有一定的差距的，而课本知识的运用而实际动手能力很差，理论与实践结合不起来，学得再好也没用。
这次课程设计恰好是将课本知识的巩固与综合运用结合起来，再加上实际动手能力的培养三者结合起来，让我们做到真正的学以致用。
这次设计让我明白了一个道理，再做任何事情之前，不管它难不难，都应把态度摆好，都要认真地去对待，这样就不会慌，不会忙手忙脚的，到最后才不会后悔！在以后的毕业设计甚至在以后的工作中，它起到了很重要的作用。
人的一生，不是没有意义的事，就不去做了。
很多事，都是在做完之后，才会觉得有没有意义，才会知道有没有收获！我在这次设计中得到的宝贵经验，就是我的收获！
六、参考文献
童诗白．模拟电子技术基础．：高等教育，2002
建华．数字电子技术．：机械工业，2004
汝全．电子技术常用器件应用手册．：机械工业，2005
毕满清．电子技术实验与课程设计．：机械工业，2005
永雄．电子线路CAD实用教程．：电子科技大学，2002
亚华．电子电路计算机辅助分析和辅助设计．：航空工业，2004
附件
附图A 电路原理图
附图B PCB图。