出租车自动计费器课程设计报告

电子课程设计

——出租车自动计费器

出租车自动计费器

一、设计任务与要求

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、行车里程两项求得用车的总费用，通过数码自动显示。

1. 设计一个自动计费器，具有行车里程计费，起价等部分。用四位数码管显示

总金额，最大金额是99.99。

2. 行车起价为8.00元，超过5公里为1.6元/公里(60公里每小时)

二、总体框图

模块功能与设计思路：计费的电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲个数，在出租车转轴上加装传感器，以便获得“行驶里程信号”。脉冲源为电路提供的脉冲的周期与行车里程正比。起价部分电路通过脉冲源加在八百进制计数器上，在800个脉冲之前显示器一直显示0800，当八百进制计数器显示799时通过门电路控制使其停止计数（此时到达五公里）。然后160进制计数有效，每计一个数，10000进制计数器也计一个数，显示器的数值加一。

三、器件选择与功能简介

U1

74LS190N

A 15

B 1

C 10D

9~U/D 5QA 3QB 2QC 6QD 7

~RCO 13MAX/MIN 12

CLK 14~CTEN 4~LOAD

11

74ls190外接引线排列 74ls191外接引线排列

U1

74LS191N

A 15

B 1

C 10D

9~U/D 5QA 3QB 2QC 6QD 7

~RCO 13MAX/MIN 12

CLK 14~CTEN 4~LOAD

11

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 D C B A CP

X O X d c b a X 异步预置O 1 O 加计数O 1 1 减计数

1 1 X X 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C

1和C

2

、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C

2比较器的信号输入端V

2l

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V

O

4脚为直接复位端

D

R。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。

555定时器逻辑符号

5脚为控制电压输入端V

co 。如果V

co

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C

1比较器的信号输入端V

1l

又称阈值段TH；2脚为C

2

比较器的信号输入端

V

2l

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

O

V'。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V

CC

。

（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1 555定时器的功能表

1、若

D

R=0，不管其它输入如何输出端都为低电平。

2 、若D R =1，当V 1l >(

32)V CC 且V 2L >(3

1

V CC )时，比较器C 1输出为0，C 2输出为1即V 1C =0，V 2C =1，基本RS 触发器状态Q 置成0，输出V o 为低电平；同时放电管T 1导通。 3、若D R =1，当V 1l >(

32)V CC 且V 2L <(3

1

V CC )时，比较器C 1、C 2输出都为 即V 1C =V 2C =0，基本RS 触发器状态Q=Q =1，输出低Q 端为高电平，V O 也输出为

高电平，同时放电管T 1截止，放电端O V '没有放电回路。 4 .若D R =1，当V 1l <(

32)V CC 且V 2L <(3

1

V CC )时, 比较器C 1输出为1，C 2输出为0，即V 1C =1，V 2C =0，基本RS 触发器状态Q 置成高电平，V O 也输出为高电平，

同时放电管T 1截止，放电端O V '没有放电回路。 5若D R =1，当V 1l <(

32)V CC 且V 2L >(3

1

V CC )时，比较器C 1、C 2输出都为1, 即V 1C =V 2C =1, 基本RS 触发器状态Q 保持不变，V O 和放电管T 1状态保持不变。 74LS04(或门)

U2B

74LS04D

74LS04逻辑符号

74LS08（与门）

74LS08逻辑符号

输入

输出 A Y 0 1 1 0

输入 输出 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1

1

1

非门逻辑功能表

U1A 74LS08D

&与门逻辑功能表