news 2026/2/28 12:51:04

基于电子电路出租车计价器仿真设计

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
基于电子电路出租车计价器仿真设计

一.设计任务与要求

1.用数字集成电路设计出租车计价器控制逻辑电路,指标如下:
1) 显示功能(里程,单价,总价等);
2) 可预置功能(起步价、单价);
3) 行车按里程收费;
4) 等候按时间收费,如每10分钟增收1公里的费用;
5) 按下计价键后,汽车运行计费功能,行车时侯时关断;停车侯时计数,运行计费关断;
6) 复位清零功能,按下复位键,显示装置清0(里程与侯时清0,总价显示清0)。
2.
1)强化学生对数电知识掌握,培养学生逻辑思维与数字电路设计能力;
2)由于学生刚接触设计型实验,本设计实验案例可让学生体会整个设计过程,通过对项目设计来激发其学习兴趣。

二.主要器件性能讨论与选择

器件选择:计数器可用74LS160、74LS90等,显示可用译码、驱动、显示三合一器件CL002(7seg-BCD)或共阴、共阳显示组件(74LS248、LC5011-11或74LS247、LA5011-11)。
1.74LS244: 为3态8位缓冲器,一般用作总线驱动器。74LS244没有锁存的功能。地址锁存器就是一个暂存器,它根据控制信号的状态,将总线上地址代码暂存起来。它主要用于三态输出,作为地址驱动器、时钟驱动器、总线驱动器和定向发送器等。
L表示低电平
H表示高电平
X表示不定状态
Z表示高阻态

2.74LS90: 是异步二—五—十进制加法计数器,它既可以作二进制加法计数器,又可以作五进制和十进制加法计数器。
通过不同的连接方式,74LS90可以实现四种不同的逻辑功能;而且还可借助R0(1)、R0(2)对计数器清零,借助S9(1)、S9(2)将计数器置9。其具体功能详述如下:
(1)计数脉冲从CP1输入,QA作为输出端,为二进制计数器。
(2)计数脉冲从CP2输入,QDQCQB作为输出端,为异步五进制加法计数器。
(3)若将CP2和QA相连,计数脉冲由CP1输入,QD、QC、QB、QA作为输出端, 则构成异步8421码十进制加法计数器。
a) 异步清零 当R0(1)、R0(2)均为“1”;S9(1)、S9(2)中有“0”时,实现异步清零功能,

  1. 74ls160: 是十进制计数器,也就是说它只能记十个数,从0000-1001(0-9到9之后再来时钟,就回到0.首先是clk,这是时钟,之后是rco这是输。MR是复位,低电频有效。load是置数信号,当他为低电平时,在始终作用下读入D0到D3。另外D0到D3是置数端,Q0到Q3是输出端

4.74LS273:是一种带清除功能的8D触发器, 1D~8D为数据输入端,1Q~8Q为数据输出端,正脉冲触发,低电平清除,常用作数据锁存器,地址锁存器。
D0~D7:出入;
Q0~Q7:输出
第一脚WR:主清除端,低电平触发,即当为低电平时,芯片被清除,输出全为0(低电平);

CP(CLK):触发端,上升沿触发,即当CP从低到高电平时,D0D7的数据通过芯片,为0时将数据锁存,D0D7的数据不变。
5.74LS283:4位二进制超前进位全加器。

三.设计原理与实现方案论证

1.里程计数及显示
在出租车转轴上加装传感器,以便获得“行驶里程信号”。
设汽车每走1Km发一个脉冲,里程的计数显示,可用十进制、译码显示。该模块涉及时序电路相关知识,如计数器(74ls60,74ls90等)、译码驱动器、显示器等中规模芯片相关知识。
侯时模块设计类似于里程计数模块,不同的是脉冲信号可由石英晶振经分频后获得。简易的也可用555定时器近似获得,涉及脉冲信号产生相关知识。但在这个实验中使用直接的脉冲信号。
2.加法器模块电路
该模块功能为计价,由两部分组成:


一是里程计价:在起价公里以内(如5公里内),按起步价收费;若超过起价公里,则每走一公里,计价器则加上每公里的单价款。
二是等候计价;汽车运行时,自动关断计时等待,而当要等候计数时,需要手动按动“等候”计费开关,进行计时,时间到(如10分钟),则输出1公里的脉冲。相当于里程增加1公里,数字显示均为十进制数,因此,加法也要以BCD码相加。该模块涉及到加法器74LS283(包括K图化简)、门电路及码制转换相关知识、触发器等时序电路相关知识。
3.里程判别电路
当所设置的起价公里数到时,使触发器翻转。下图为5公里时触发器动作。

里程判别电路输出控制(起步价与起步价之后计费)锁存器(可用74224)的输出,结合里程和侯时脉冲控制74273的clk端,最终控制总价按公里显示,锁存器也可选择74LS175等。

4.秒信号发生器及等待计时电路
秒信号这里用cp信号直接代替。候时计数器每10分钟输出一个脉冲。个位秒计数器为60进制,分计数器为十进制,这样就组成了600进制计数器。

5.清零复位电路
清零复位后,要使各计数均清0,显示器中仅 有单价和起步价显示外,其余均显示为0

四.完整的电路设计原理图

五.电路调试过程与方法

仿真过程中遇到了很多的问题,在遇到问题后根据除出现的情况按照逻辑真值表进行调整。
1.标号问题:在英文输入状态下按A键输入net=*#即可进行快速标号,十分方便。
2. 元件调整:双击原件即可调整原件参数。如果在运行状态,这个操作会导致总电源的关闭。
3. 接线问题:当且仅当元件、结点不移动的情况下,连线不移动,新接连线会自动调整,可用鼠标移动到线上拖动,若线上出现小方框,说明线太密,不能移动。
4. 器件、结点圈选以后可以整体移动。圈内的器件、结点相对位置不会移动,导线两端均在圈内则不移动,导线两端在圈外亦不移动。
六.设计与调试过程遇到的问题与解决办法
1.由于还未学习555电路,所以在本次设计中将本用555电路的信号发生部分替换成了直接使用的CP信号。
七.实验心得体会与总结
经过多天的努力终于实现了本设计的要求,对各个芯片的功能和原理有了进一步的了解和掌握。虽然在仿真过程中遇到了不少困难,但是这样更加锻炼了我。在这次课程设计中,我在找到错误时,学会分析错误产生的原因,让我更好的了解到芯片每一个引脚所起的作用。这也为以后的电路设计积累了宝贵的经验。这次课程和设计让我学到了很多东西。总之,这次设计不光增强了我的思维能力,更让我学会了分析问题和解决问题的方法。

文章底部可以获取博主的联系方式,获取源码、查看详细的视频演示,或者了解其他版本的信息。
所有项目都经过了严格的测试和完善。对于本系统,我们提供全方位的支持,包括修改时间和标题,以及完整的安装、部署、运行和调试服务,确保系统能在你的电脑上顺利运行。

版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/2/27 8:22:57

基于STM32的红外测温系统设计

摘 要: 随着我国经济的发展,社会的进步。人们对于测量温度的需求越来越多,因为一个人的体温能够直接反映出这个人的健康状态,所以体温的确定能够帮助医生来判断病情。如果要在人口密集的地方测量人体温度,那么传统的水银温度计就不…

作者头像 李华
网站建设 2026/2/28 6:27:35

基于STM32的MODBUS协议分析仪的设计与实现

摘要 随着社会的进步,互联网和通信技术的发展将传感器、嵌入式设备和智能控制系统紧密地联系在了一起,另一方面,工业现场协议也被广泛地应用。其中MODBUS协议被越来越广泛地接受和应用。它具有简单便携的远程监控操作,在工业现场中…

作者头像 李华
网站建设 2026/2/25 20:40:42

基于单片机的农业大棚控制检测系统

摘 要 温度和湿度是在农业生产中常见的和基本的参数之一,它们会大幅度影响作物产量和品质。本次设计将单片机、传感器、计算机技术相结合设计出一套符合现代温室大棚的温湿度采集系统。 本设计采用单片机最小系统为核心部分,检测部分使用DHT11温湿度一体…

作者头像 李华
网站建设 2026/2/27 5:47:31

计算机毕业设计springboot家乡特色推荐系统 基于SpringBoot的地域文化特产智能推荐平台 SpringBoot框架下的地方风物分享与发现系统

计算机毕业设计springboot家乡特色推荐系统i255apf1 (配套有源码 程序 mysql数据库 论文) 本套源码可以在文本联xi,先看具体系统功能演示视频领取,可分享源码参考。当“故乡”成为搜索框里的关键词,人们想带回的不再只是一袋小吃&…

作者头像 李华
网站建设 2026/2/28 9:18:19

计算机毕业设计springboot基于Java的智能公交车管理系统 基于SpringBoot的城市公交智慧调度与信息服务平台 Java+SpringBoot架构下的实时公交运营综合管理系统

计算机毕业设计springboot基于Java的智能公交车管理系统1gu91y96 (配套有源码 程序 mysql数据库 论文) 本套源码可以在文本联xi,先看具体系统功能演示视频领取,可分享源码参考。城市扩张把早晚高峰挤成“相片”,公交车却还在用十年…

作者头像 李华
网站建设 2026/2/28 7:19:04

教师节感恩献礼:学生用lora-scripts制作祝福贺卡

教师节感恩献礼:学生用lora-scripts制作祝福贺卡 在教师节前夕,一位高中生悄悄打开电脑,上传了几十张物理老师的课堂照片——那是一位总爱推眼镜、板书工整的中年教师。他没有绘画基础,也不懂代码,却想送一份特别的礼物…

作者头像 李华