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数字电路课程设计---出租车里程计价器.doc

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数字电路课程综合应用 出 租 车 里 程 计 价 器 姓名: 班级: 学号: 时间: 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 B C D O B R / I B ~ I B R ~ T L ~ A B C D O B 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
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