数字电路课程综合应用
出
租
车
里
程
计
价
器
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课程设计题目:出租汽车自动计价器
[设计构想]
1、 能统计汽车行驶的里程和停车等待时间。
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。
一、概论
1.1、分析方案
1
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
2
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。
①异步清零:当 DR =0 时,Q 0=Q1=Q2=Q3=0。
②同步预置:当 LD =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
EP ET = 时,计数器禁止计数,为锁存状态。
0
④计数:当使能端 EP=ET=1 时,为计数状态。
74LS160 的逻辑功能表
时钟 CP 异步清
同步置
EP
ET
工 作 状 态
除 DR
数 LD
×
↑
×
×
↑
0
1
1
1
1
×
× ×
0
1
1
1
× ×
0
1
× 0
1
1
74160 的应用
3
(1)用两片 74160 和门电路构成 24 进制计数器(用复位法),
要求译码显示,并显示数字为 00-23 的循环。
1)接成并行进位型。设计电路并用数码显示验证计数功能,记
录数码显示情况。
2)接成串行进位型。设计电路并用数码显示验证计数功能,记
录数码显示情况。
(2)74160 引脚图
1.3、设计方案及其原理分析:
4
出租车自动计价器原理框图如图 1-3 所示。它是由传感器,里
程单价电路(比例乘法器),振荡器,分频器,或门计数译码显示器
组成.
根据原理框图,用中,小规模集成电路完成各个部分后所连接
的总体出租车自动计价器电路图。有上,下 2 部分,下面分析了电路
图中比较重要的部分。其实一共有 2 部分介绍如下:
计数,译码,显示电路(上)
这部分电路由 4 片 74LS160 芯片构成串行计数器,用来计费,所
计的费用是用 4 位十进制数经 BCD 译码器 74LS48 译码后由 LED 进
行显示。
公路行车费用产生电路(下)
图 1.4 中传感器采用普通干簧继电器,用环氧树脂密封。汽车本
身设置一套涡轮变速装置,一般安装在变速器后的软轴接头上,保证
汽车每前进 10m,涡轮边缘的磁铁从干簧继电器旁经过一次,发出一
个信号 P4,为负脉冲,与非门 G2 则产生一个 P2 正脉冲。行驶 1km
则产生 100 个 P2 脉冲,里程单价电路也由拨码开关设置,如设置为
0.45 元,行驶里程信号 P2 和里程单价经两级 74LS160 及 J-K 触发器
74LS112 构成的 BCD 比例乘法器相乘后便可得到每公里的收费信号
P3 也是以输出的脉冲个数计算的。
产生的费用——脉冲 P3 经或门送往计数、译码、显示,就得到汽
车行驶里程的收费数。
5
图中一个 74LS160 状态转换图为
0000
0001
0010
0101
0100
0011
图中其他 74LS160 基本状态转换图
0000
0001
0010
0011
0100
1001
1000
0111
0110
0101
1.4、设计方案及其原理分析:
总电路图
下面的三部分总电路分别为 (1)计数、译码、显示电路(上)
(2)公里行车费用产生电路(下)
电路图 2 中的 P3 接到电路图 1 中的 74LS32 两个输入端就可以构成
一个完整的出租汽车自动计价器。
6
0
CK
CK
CK
CK
U11
U12
U13
A B C D E F G
H
A B C D E F G
H
A B C D E F G
H
A B C D E F G
H
50 5152
4748
49
53
26272829303132
33343536373839
40414243444546
200 Ω
19202122232425
3
1
2
1
1
1
0
1
5
1
4
1
9
58596061626364
3
1
2
1
1
1
0
1
9
5
1
4
1
57
545556
65
6667
3
1
2
1
1
1
0
1
5
1
4
1
9
68697071727374
3
1
2
1
1
1
0
1
5
1
4
1
9
A
O
B
O
C
O
D
O
E
O
F
O
G
O
A
O
B
O
C
O
D
O
E
O
F
O
G
O
A
O
B
O
C
O
D
O
E
O
F
O
G
O
A
O
B
O
C
O
D
O
E
O
F
O
G
O
O
B
R
/
I
B
~
I
B
R
~
T
L
~
O
B
R
/
I
B
~
I
B
R
~
T
L
~
A
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C
D
O
B
R
/
I
B
~
I
B
R
~
T
L
~
A
B
C
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O
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R
/
I
B
~
I
B
R
~
T
L
~
A
B
C
D
A
B
C
D
7
1
2
6
3
5
4
74LS48D
VCC
7
1
2
6
3
5
4
7
1
2
6
3
5
4
7
1
2
6
3
5
4
5V
VCC
VCC 5V
0
VCC
KNC-2W1D
3456
14
13
12
11
15
3
4
5
6
7
10
9
1
2
QA
QB
QC
QD
RCO
A
B
C
D
ENP
ENT
~LOAD
~CLR
CLK
74LS160D
14
13
12
11
15
3
4
5
6
7
10
9
1
2
QA
QB
QC
QD
RCO
A
B
C
D
ENP
ENT
~LOAD
~CLR
CLK
74LS160D
1
1718
16
15
111213
14
13
12
11
15
14
789
10
3
4
5
6
7
10
9
1
2
2
QA
QB
QC
QD
RCO
A
B
C
D
ENP
ENT
~LOAD
~CLR
CLK
74LS160D
14
13
12
11
15
3
4
5
6
7
10
9
1
2
QA
QB
QC
QD
RCO
A
B
C
D
ENP
ENT
~LOAD
~CLR
CLK
74LS160D
计数、译码、显示电路(上)
74LS32D
P3
P6
7