数电课程设计-出租车自动计费器设计.docVIP

新疆大学 课程设计报告 所属院系： 电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 课程名称： 电子技术基础B 设计题目： 出租车自动计费器 班 级： 电气#####班 学生姓名： 要 要 学生学号： @@@@@@ 指导老师 : 常翠宁 刘兵 完成日期： 2013. 1. 4 课程设计题目：出租车自动计费器 要求完成的内容： （1）自动计费器具有行车里程计费，等候时间计费，起步费三部分，三项 计费统一用4位数码管显示，最大金额是99.99元。 （2）行车里程单价设为1.5元/km，等候时间计费设为1元/10分钟，起步 费设为6元；要求行车时，计费之每公里刷新一次；等候时，每十分钟刷新一次，行车 不到1km或等候时间不足十分钟，忽略计费。 指导教师评语： 评定成绩为： 指导教师签名： 2013 年 1 月 6 日 出租车自动计费器 一、总体方案的选择 1.拟定系统方案框图： 方案一： 汽车在行驶时，里程传感器将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。里程传感器由磁铁和干簧管组成，磁铁置于变速器涡轮上，每行驶100米，磁铁与干簧管重合一次，即输出一个脉冲信号，则10个脉冲/公里（设为P3）。里程单价（设2.1元/公里）可由两位（B2=2、B1=1）BCD拨码开关设置，经比例乘法器（如J 690）后将里程计费变换成脉冲数P1=P3(1B2+0.1B1)。由于P3=10，则P1为21个脉冲，即脉冲当量为0.1元/脉冲。 同理，等车计费也可以转换成脉冲当量，这需要由脉冲发生器产生10个脉冲/10分钟（设为P4），如果等车单价为0.6元/10分钟（置B4=0、B3=6），经比例乘法器后将等车计费变换成脉冲数P2=P4(0B4+0.1B3)。由于P4=10，则P2为6个脉冲，即得到相同的脉冲当量为0.1元/脉冲。同理，起步价（设3元）也可以转换成脉冲数（P0= 单价/当量=5/0.1=50个脉冲)或者将P0作为计数器的预置信号（框图所示）。最后行车费用转换成脉冲总数P=P0+P1+P2，其结果用译码显示器显示。 图1：出租车自动计费器方案一框图 方案二： 本设计主要介绍了基于电子工作平台MultiSim10设计出租车计价器控制电路。整个自动控制系统由四个主要电路构成：里程计数及显示、计价电路、基本里程判别电路、555秒信号发生器及等候计时电路和清零复位电路。以MultiSim7软件作为开发平台,采用图形方式创建电路、构造电路、调用元器件和测试仪器，该工作平台可以对电子元器件进行一定程度的非线性仿真，不仅测试仪器的图形与实物相似，而且测试结果与实际调试基本相似。该设计不仅仅实现了显示计程车计费的功能，其多功能表现在它可以显示计程车累计走的总路程和里程单价。 图2：出租车自动计费器方案二框图 2.方案的分析和比较 比较方案的标准有三：一是技术指标的比较，哪一种方案完成的技术指标最完善的；二是电路简易的比较，哪一种方案在完成技术指标的条件下，最简单、容易实现；三是经济指标的比较，在完成上指标的情况下，选择价格低廉的方案。经过比较后确定一个最佳方案。在技术方面方案一和方案二都能都很完善，都能满足要求。在电路简易程度上，方案二比方案一简单，方案一需加入比例乘法器，和求和装置，而方案一不需要。经济指标上，方案二需要的都是基本数电原件，而方案一需要的比例乘法器价格较高，需要原件数量上基本相等，所以方案二比方案一经济， 综上所述，方案二最优，所以本设计确定选择方案二！ 二、单元电路的设计 1．脉冲电路设计 根据实际情况大约估计出租车60公里/小时，即0.06秒/米，由于每10米一个脉冲，行程里程及起步电路则是60毫秒/脉冲。而等候电路为6秒/脉冲。实现此电路我用555多谐振荡器构成。为了减少实验测量时间，我把脉冲周期都缩小了1000倍，即0.06毫秒/脉冲和6毫秒/脉冲。设计电路图及仿真波形图如下： 图3：0.06毫秒555多谐振荡脉冲电路 图4：0.06毫秒脉冲波形图 图5：6毫秒555多谐振荡脉冲电路 图6：6毫秒脉冲波形图 2.里程计数及计价