出租车里程计价表
辽宁工业大学电子技术基础课程设计（论文）
题目：出租汽车里程计价表
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课程设计（论文）任务及评语
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课程设计
（论文）
题目
出租汽车里程计价表
课程设计（论文）任务设计参数：
1．不同情况具有不同的收费标准。白天、晚上、途中等待（>10min 开始收费）
2．能进行手动修改单价
3．具有数据的复位功能
4．白天/晚上收费标准的转换开关，数据的清零开关，单价的调整，单价输出2位，路程输出2位，总金额输出3位
5．按键：启动计时开关，数据复位（清零）。白天/晚上转换
设计要求：
1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
指
导
教
师
评
语
及
成
绩
成绩：指导教师签字：
年月日
目录
第一章出租汽车里程计价表设计方案论证 (1)
1.1出租汽车里程计价表的应用意义 (1)
1.2出租汽车里程计价表设计的要求及技术指标 (1)
1.3设计方案论证 (2)
1.4总体设计方案框图及分析 (3)
第二章出租汽车里程计价表各单元电路设计 (4)
2.1行驶里程以及显示电路设计 (4)
2.2单价调整以及显示电路设计 (5)
2.3等候时钟信号电路设计 (6)
2.4总金额显示电路设计 (7)
第三章出租汽车里程计价表整体电路设计 (8)
3.1整体电路图及工作原理 (8)
3.2整机电路性能分析 (9)
第四章设计总结 (9)
参考文献 (10)
附录：器件清单 (11)
第一章出租汽车里程计价表设计方案论证
1.1出租汽车里程计价表的应用意义
随着生活水平的提高，人们已经不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已经受到越来越多人的关注。于是，出租车行业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矛盾的最好的方法就是使用计价器，用规范的价格来为乘客提供更加方便快捷的服务。同时，出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，是出租车行业发展的重要标志，它关系着交易双方的利益。现在，城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加快发展，计价器的普及是毫无疑问的，所以未来出租车行业计价器的市场是很有潜力的。本文是为了探索计价器的设计而制作的。
1.2出租汽车里程计价表设计的要求及技术指标
设计要求：
1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
设计指标：
6．不同情况具有不同的收费标准。白天、晚上、途中等待（>10min 开始收费）7．能进行手动修改单价
8．具有数据的复位功能
9．白天/晚上收费标准的转换开关，数据的清零开关，单价的调整，单价输出2位，路程输出2位，总金额输出3位
10.按键：启动计时开关，数据复位（清零）。白天/晚上转换
1.3设计方案论证
方案一：
采用单片机控制。流程图如下：
利用单片机丰富的IO 端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能，而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级。
方案二：
采用数字电路控制。流程图如下：
键盘控制 AT24C02掉电存储
里程计算单元
89S51 单片机
总金额 显示
单价 显示
串口显示驱动电路
等候时间信号 行驶里程信号 等候时间单价
里程单价
白天标准
晚上标准
总金额显示
行驶里程显示 单价显示与调整
采用传感器件，输出脉冲信号。由计数器记录输出脉冲的个数，通过调整单价，可以实现不同的收费标准；等候时间信号由定时器组成。
经过比较，我们知道方案一的性能虽然优于方案二，但是用方案二实现的方法更直接。考虑多方因素，比如实际情况和本设计的原意以及设计的成本，我选择方案二。
1.4总体设计方案框图及分析
首先将传感器发出的脉冲信号送入由计数器组成的分频计，将1公里路程分成100个脉冲信号，实现里程计数；如果车停下，则按下等待时间信号按钮，将里程计数器断开，同时开始计时，当大于10分钟后开始收费，。白天、晚上和等待的不同收费标准可以通过手动调整来实现，最后通过乘法器实现总金额的显示。
等候时间信号 行驶里程信号 等候时间单价
里程单价
白天标准
晚上标准
总金额显示
行驶里程显示 单价显示与调整
第二章出租汽车里程计价表各单元电路设计
2.1行驶里程以及显示电路设计
图2.1 行驶里程电路图
此部分本质就是一个里程计。首先通过传感器保证每10米发出一个脉冲信号，传感器可以选用普通的干簧继电器，它和汽车本身的涡轮变速装置配合使用，由于EWB中没有传感器元件，所以我们用脉冲信号来表示汽车行驶里程，将10米脉冲信号送入由74LS160组成的100进制计数器。当100进制计数器计满时就是行驶了1公里了，此时进位输出一个行驶1公里的脉冲信号，将此信号通过计数、译码，从而显示出来，实现了里程的计数与显示功能，清零和复位可以通过计数器的异步置零端实现。
2.2单价调整以及显示电路设计
图2.2 单价调整以及显示电路原理图
利用BCD乘法器出租车行驶1公里所产生的脉冲数预制到乘法器里通过译码器，显示器，显示2位单价行车里程计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲个数，然后由计数译码电路变成收费金额。实验中可以用脉冲模拟，每前进10米，输出一个脉冲信号，前进1KM。输出100个脉冲，设其为P3，然后选择BCD码比例乘法器将里程脉冲数乘以一个表示每千米单价的比例系数，该系数可通过BCD码拨盘预置。
2.3等候时钟信号电路设计
图2.3 等候时钟信号电路
当在计数状态下霍尔开关没有输出信号，片内的T1 定时器便被启动，每当计时到达10分钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。
用石英晶体构成振荡器和555定时器构成的施密特触发器进行分频并输出脉冲，模块输出1HZ的脉冲信号。
2.4总金额显示电路设计
图2.4 总金额显示电路
里程单价与里程的乘积和等待单价与等待时间的乘积之和就是总金额，总金额输出3位，所以我们用3个74160计数器，3个显示器，显示金额。计价与显示模块即总金额显示
第三章出租汽车里程计价表整体电路设计
3.1整体电路图及工作原理
图3.1 出租汽车里程计价表整体电路图
根据白天，晚上以及等待时间收费标准的不同，利用BCD码加法器拨盘改变单价。通过里程传感器获得脉冲进行计数，从而显示2位里程数；途中停车时间大于10分钟开始计费脉冲由系统时钟模块提供，利用系统时钟产生与等候时间成正比的脉冲信号，通过有单价预制的比例系数乘法器进行运算得到等候时间费行车里程将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲个数，然后由计数译码电路变成收费金额。经或门计数器显示器得到3位总金额显示。由于设计要求有单价（2 位）、路程（2 位）、总金额（3 位）显示输出，加上我们另外扩展了时钟显示（包含时分秒的显示），采用LCD 液晶段码显
示，在距离屏幕1 米之外就无法看清数据，不能满足要求，而且在白天其对比度也不能够满足要求，因此我们采用7位LED数码管的分屏显示。
3.2整机电路性能分析
本次设计的出租车计费器计数脉冲CP来霍尔开关传感器，脉冲经器件内部整形后送计数器；动态扫描脉冲由外围电路给出；系统使用整流、滤波、降压后的出租车电源供电；由于CPLD／FPGA的驱动能力有限，为了增强数码管的亮度，提高系统的可靠性，设计中在LED驱动和位驱动上分别增加了电流驱动器件ULN2803和2SCl015。
第四章设计总结
当我们坐到出租汽车上，只要汽车一开动，随着里程的增加，就会看到汽车前面的数字计价表读数从零逐渐增大，自动显示出该收的费用。在日常生活中大多数采用单片机的方法设计出租车里程计价器比较简单，但是我们目前还没有学习单片机，所以只能用数电的方法开设计，本试验通过4大模块设计计价器分别是：等候时间信号，里程传感信号，单价显示，总金额显示等等。由里程传感器提供脉冲，由时钟模块提供时钟信号，通过BCD码比例乘法器输出金额，通过计数器，显示器最终输出2位单价，2位里程数，3位总金额当出租车到达目的地时通过总金额的显示就可以收取费用。
参考文献
[1] 阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社
[2] 苗明川.数字电子技术基础全程导学及习题全解.中国时代经济出版社
[3] 何小艇.电子系统设计
[4] 曲学基，王增福，吴影.常用电子电器电路精选. 电子工业出版社。
[5] 王立新，郭晓娴，福利才，赵祯.电子试验与实践.高等教育出版社。
附录：器件清单
元件名称规格数量(个) 555定时器 1
计数器74LS160 7 LED显示器四段显示7 电阻1K 4 电容 4
石英晶体 1 开关 1 或门 1 与门 1