简易出租车计费器的毕业设计.doc

1、一、课程设计目的、任务和内容要求：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，用户不仅要求计费器性能稳定，计费准确功能；同时还要求其具有车票资料打印、IC卡付费、语言报话和电脑串行通信及税控功能。本课程设计的任务就是设计一个出租车计费器系统。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。具体设计任务如下： 1熟悉出租车计费器的工作原理； 2写出出租车计费器的设计方案；3用硬件加以实现；4写课程设计报告。设计要求：1行车费用按车轮转一圈0.1元计；2起步价5元； 3用三位数码管显示金额4等车费用按0.6元/每分钟计二、进度安排：第4天： 查找资料，熟悉出租

2、车计费器的设计原理，给出设计总体方案；第57天： 各模块的详细设计；第813天： 硬件连线，调试；第1415天：写课程设计报告。三、主要参考文献：1阎石.数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2006.52童诗白.模拟电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2006.53周常森.电子电路计算机仿真技术.山东：山东科技出版社，20004郑君里 应启绗 杨为理.信号与系统（第二版）M.高等教育出版社,2000 指导教师签字： 年 月 徐州师范大学物理与电子工程学院课程设计报告 目录摘 要51、绪论61.1背景61.2目的62、设计方案简述72.1设计目的72.2设计任务72.3设计的要求73 详

3、细设计73.1设计原理73.2部分电路所用元件及部分电路简介83.2.1 74LS192简介83.2.2 CD4543简介83.2.3 555简介93.3.1 电路的原理框图9总电路图10译码显示电图103.3.4 计数电路图104 电路的工作与分析114.1电路的运行114.2电路的安装、焊接与测试114.3分析与检测115 总结12参考文献13摘 要 随着EDA技术的高速发展，电子系统的设计技术和工具发生了深刻的变化，大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的出现，给设计人员带来了诸多方便。该设计介绍了出租车计费器系统的组成及工作原理，简述了在EDA平台上用芯片器件构成该数字系统的设计思想和

4、实现过程。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，简述用十进制加/减计数器74LS192，三数字BCDCD4543，555数字计数器，共阴数码管，译码电路构成该数字系统的设计思想和实现过程。论述计程模块、计费模块等的设计方法与技巧。通过该课程设计，主要解决与我们平常生活关系密切的出租车计费的问题，且制作该设计所需要元器件的成本较低，适合学生对数字电路的实践所用。关键词：出租车计费器；74LS192；CD4543；555数字计数器AbstractAlong with the rapid development of EDA, electrical system design tec

5、hniques and tools, profound changes have occurred, the huge reprogrammable logic chipset CPLD/FPGA design personnel to appear, brings convenient. The design of the system are introduced taxi devices components and working principle, described in the platform with EDA chip components of the digital s

6、ystem design and implementation. Along with the development of industry, taxi cab devices higher requirements, add/reduction with the decimal 74LS192 counter, three digital BCDCD4543 555 Numbers, counter, Yin, decoding the digital circuit design and implementation of the system. This taxi module, pr

7、icing module design methods and techniques. Through this course design, mainly to solve our normal life close relationship with the taxi billing problem, and the design of components made to lower costs, suitable for students to practice of digital circuitKeywords：74LS160, 74LS48, 74LS121, Hall elem

8、ent, Manostat绪论1.1背景随着人们的生活水平的提高，各个城市的出租车将会越来越多。出租车的管理就成了一个很大的难题，出租车司机宰客的事情经常出现。所以出租车计价器的使用就很是必要。出租车计价器的稳定和实用也是很必要的。1.2目的随着生活水平的提高，人们已不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已受到越来越多人的关注。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。用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价

9、格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的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。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表,多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能。随着出租车行业的发展,从加强行业管理以及减少与乘客的纠纷出发,这种单一功能计价器越来越不能满足人们的需要，于是一种新型多功能的出租车计价器的设计便应运而来了。本设计的出租车计价器

10、的主要功能是既有里程计费又有等车时间计费，使出租车计价器更加合理2、设计方案简述2.1设计目的随着社会节奏的加快和生活效率的提高，出租车日益贴近人们的生活。对出租车计费器的要求也逐步提高，因此对出租车计费器进行设计和改革是必须的。本课程设计的任务就是设计一个建议的出租车计费器。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。 2.2设计任务1、熟悉出租车计费器的工作原理，根据所学知识画出设计原理图。 2、 分析各模块电路的功能。3、写出出租车计费器的设计方案4、按原理图焊接好电路，然后调试，直到达到设计要求。5、完成课程设计报告。2.3设计的要求1. 行车费用按车轮

11、转一圈0.1元计2.用三位数码管显示出租车计费金额，最大价值为99.9元；3.起步价5元（用霍尔元件加铁进行模拟）.3详细设计3.1设计原理 根据系统的要求，我们将系统分为以下几个基本模块：译码显示模块，计数模块，计时模块，置数部分，信号模块。 本方案是通过芯片的作用将出租车计费的情况显示在数码管上。由555数字计数器控制计费的时间，每十秒0.1元，相当于出租车在停车期间所用的时间。然后通过霍尔元件实现车轮每转一圈的状况，在数码管上显示所计的费用。通过稳压电源输入电流。3.2部分电路所用元件及部分电路简介3.2.1 74LS192简介74LS192是一种十进制同步加/减计数器，其主要点特性的典

12、型值如下：型号fePD54192/7419232MHz325mW54LS192/74LS19232MHz95 mW表1-1192的清除端是异步的。当清除端（MR）为高电平时，不管时钟端(CpU-CpD)状态如何，即可完成清除工作。192的预置是异步的。当置入控制端(PL)为地电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（Q0-Q3）即可预制成与数据输入端（p0-p3）相一致的状态。192的计数是同步的。靠CpU，CpD同时家在四个触发器上而实现。在CpU，CpD上升沿作用下同时变化，从而消除了一步计数器中出现的计数尖峰。当计数上溢出时，进位输出端输出一个低电平脉冲，其宽度为CpU低电平部分的低电平脉

13、冲；当计数下溢出时，错位输出端输出一个低电平脉冲，其宽度为CpD低电平部分的低电平脉冲74LS192逻辑符号图1-13.2.2 CD4543简介CD4543是一个BCD-7段锁存器解码器驱动器，有灯测试功能；有消隐输入端；以异或门做输出级。它可将计数器输出的四位二进制码通过译码变为数字显示器的数码笔段。主要用于液晶显示器的应用。它也能驱动发光二极管，白炽灯，气体放电和合荧光显示器。图1-2 CD4543引脚图3.2.3 555简介555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同

14、的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号。NE555具体如下的特点： 只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。它的操作电源电压范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。3.3 电路的设计与分析3.3.1 电路的原理框图计数电路计时电路译码电路数码管3.

15、3.2总电路图图1-33.3.3译码显示电路74LS192是一种十进制同步加/减计数器。192的清除端是异步的。当清除端（MR）为高电平时，不管时钟端(CpU-CpD)状态如何，即可完成清除工作。192的预置是异步的。当置入控制端(PL)为地电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（Q0-Q3）即可预制成与数据输入端（p0-p3）相一致的状态。192的计数是同步的。靠CpU，CpD同时家在四个触发器上而实现。在CpU，CpD上升沿作用下同时变化，从而消除了一步计数器中出现的计数尖峰。3.3.4 计数电路CD4543（显示译码器）是一只具有锁寸功能的七段字形译码器，它内部设有锁存单元，可以防止计数

16、过程中显示的数字发生反动现象。该电路为十六脚扁平塑封结构。它有四个输入端（即A,B,C,D用来输入由计数器输出的二进制码），七个笔段输出端（即a-g，接数码显示管的笔段输入端）， 锁存控制端LE（当LE=1时，数据被送至输出端；LE=0时，数据被锁存），一个消隐控制端BI（当BI=1时，显示器消隐；BI=0时，正常显示）和一个共阴共阳极控制端DFI（当DFI=1时可接共阳极LED数码管）。4 电路的工作与分析4.1电路的运行通过稳压电源的接入，计费器开始运作，出租车在停车期间所用的时间，通过555数字计数器控制计费，每十秒0.1元。然后用磁铁在霍尔元件旁进行感应，相当于车轮每转一圈的状况，最好

17、数码管上显示出租车所花的费用。4.2电路的安装、焊接与测试电路安装要注意几个原则（1）.先装矮后装高、先装小后装大等等；（2）. 布线尽量使电源线和地线靠近实验电路板的周边，以起一定的屏蔽作用；（3）. 最好分模块安装。此外焊接时不能出现虚焊、假焊、漏焊，更不能出现过焊，因为有些器件，不能耐高温，比如焊接三极管时，电烙铁绝对不能停留太久。4.3分析与检测将电路连接好后，接通稳压电源。看数码管是否显示预期效果。若没有，则认真的逐个检查电路是否短路或断路，运行时如果电路不稳定，则再检查电路是否存在虚焊的问题。直到显示真确的结果。5 总结通过本次设计，我学习了很多。系统的掌握了我们所学的知识，并且得

18、以应用。在设计过程认真学习了相关的知识，极大地拓宽了我的知识面。从开始熟悉这些知识到对整体设计的了解，再从概要设计、详细设计到开始使用软件，以及最后的调试，整个过程感觉很充实。虽然遇到了不少困难，但当我通过自己查资料，向指导老师请教以及与同学互讨论，而设计出解决方案并成功实现时，那种成就感和满足感足以忘却所有的辛苦。该设计还有许多不尽如人意的地方，可能在应用中有些功能不到位。经过这段时间确实学到了不少的东西，同时也深感自己知识的欠缺。因此在以后的学习中，一定要继续坚持不段地学习新兴的专业知识及相关的非专业知识，只有这样才能紧跟时代的潮流。由于我的知识浅薄，经验不足及阅历颇浅，因此，该设计还存有一些不足，比如功能过少，计价有限等问题，我会在以后的学习中，根据学习的具体要求不断的修改，完善，争取使该系统慢慢趋向完美。参考文献1阎石.数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2006.52童诗白.模拟电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2006.53周常森.电子电路计算机仿真技术.山东：山东科技出版社，20004郑君里 应启绗 杨为理.信号与系统（第二版）M.高等教育出版社,2000文档来源网络，版权归原作者。如有侵权，请告知，我看到会立刻处理。- 14 -