大學(xué)課程設(shè)計報告-出租車自動計費(fèi)器

xx大學(xué)課程設(shè)計報告所屬院系：電氣工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動化課程名稱：電子技術(shù)基礎(chǔ)B設(shè)計題目：出租車自動計費(fèi)器班級：電氣#####班學(xué)生姓名：要要學(xué)生學(xué)號：@@@@@@指導(dǎo)老師:xxxx完成日期：2013.1.4課程設(shè)計題目：出出租車自動計計費(fèi)器要求完成的內(nèi)容：：（1）自動計費(fèi)器具有行行車?yán)锍逃嬞M(fèi)費(fèi)，等候時間間計費(fèi)，起步步費(fèi)三部分，三三項計費(fèi)統(tǒng)一用4位數(shù)數(shù)碼管顯示，最最大金額是99.99元。（2）行車?yán)锍虇蝺r設(shè)為為1.5元/km，等候時間間計費(fèi)設(shè)為1元/10分鐘，起步步費(fèi)設(shè)為6元；要求求行車時，計計費(fèi)之每公里里刷新一次；；等候時，每每十分鐘刷新新一次，行車車不到1km或等候時間間不足十分鐘鐘，忽略計費(fèi)費(fèi)。指導(dǎo)教師評語：評定成績?yōu)椋褐笇?dǎo)教師簽名：20113年1月6日電氣工程學(xué)院課程設(shè)計報告-PAGE18-出租車自動計費(fèi)器器一、總體方案的選選擇1.擬定系統(tǒng)方案框圖圖：方案一：汽車在行駛時，里里程傳感器將將里程數(shù)轉(zhuǎn)換換成與之成正正比的脈沖個個數(shù)，然后由由計數(shù)譯碼電電路變成收費(fèi)費(fèi)金額。里程程傳感器由磁磁鐵和干簧管管組成，磁鐵鐵置于變速器器渦輪上，每每行駛100米，磁鐵與干干簧管重合一一次，即輸出出一個脈沖信信號，則10個脈沖/公里（設(shè)為P3）。里程單單價（設(shè)2.1元/公里）可由由兩位（B2=2、B1=1）BCD撥碼開關(guān)設(shè)設(shè)置，經(jīng)比例例乘法器（如如J690）后將里程程計費(fèi)變換成成脈沖數(shù)P1=P33(1B2++0.1B11)。由于P3=10，則P1為21個脈沖，即即脈沖當(dāng)量為為0.1元/脈沖。同理，等車計費(fèi)也也可以轉(zhuǎn)換成成脈沖當(dāng)量，這這需要由脈沖沖發(fā)生器產(chǎn)生生10個脈沖/10分鐘（設(shè)為P4），如果等等車單價為0.6元/10分鐘（置B4=0、B3=6），經(jīng)比例例乘法器后將將等車計費(fèi)變變換成脈沖數(shù)數(shù)P2=P44(0B4++0.1B33)。由于P4=10，則P2為6個脈沖，即即得到相同的的脈沖當(dāng)量為為0.1元/脈沖。同理理，起步價（設(shè)3元）也可以轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)（P0=單價/當(dāng)量=5/0.1=50個脈沖)或者將P0作為計數(shù)器的預(yù)置信號（框圖所示）。最后行車費(fèi)用轉(zhuǎn)換成脈沖總數(shù)P=P0+P1+P2，其結(jié)果用譯碼顯示器顯示。圖1：出租車自動計費(fèi)器器方案一框圖圖方案二：本設(shè)計主要介紹了了基于電子工工作平臺MultiiSim100設(shè)計出租車車計價器控制制電路。整個個自動控制系系統(tǒng)由四個主主要電路構(gòu)成成：里程計數(shù)數(shù)及顯示、計計價電路、基基本里程判別別電路、555秒信號發(fā)生生器及等候計計時電路和清清零復(fù)位電路路。以MultiiSim7軟件作為開開發(fā)平臺,采用圖形方方式創(chuàng)建電路路、構(gòu)造電路路、調(diào)用元器器件和測試儀儀器，該工作作平臺可以對對電子元器件件進(jìn)行一定程程度的非線性性仿真，不僅僅測試儀器的的圖形與實物物相似，而且且測試結(jié)果與與實際調(diào)試基基本相似。該該設(shè)計不僅僅僅實現(xiàn)了顯示示計程車計費(fèi)費(fèi)的功能，其其多功能表現(xiàn)現(xiàn)在它可以顯顯示計程車?yán)劾塾嬜叩目偮仿烦毯屠锍虇螁蝺r?；蚍情T+非門150進(jìn)制脈沖源行車?yán)锍袒蚍情T+非門或非門+非門150進(jìn)制脈沖源行車?yán)锍袒蚍情T+非門控制開關(guān)控制開關(guān)計數(shù)器計數(shù)器10進(jìn)制脈沖源等候時間10進(jìn)制脈沖源等候時間譯碼器譯碼器800進(jìn)制脈沖源起價800進(jìn)制脈沖源起價控制開關(guān)圖2：出租車自動計費(fèi)器器方案二框圖圖2.方案的分析和比較較比較方案的標(biāo)準(zhǔn)有有三：一是技技術(shù)指標(biāo)的比比較，哪一種種方案完成的的技術(shù)指標(biāo)最最完善的；二二是電路簡易易的比較，哪哪一種方案在在完成技術(shù)指指標(biāo)的條件下下，最簡單、容容易實現(xiàn)；三三是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)的比較，在在完成上指標(biāo)標(biāo)的情況下，選選擇價格低廉廉的方案。經(jīng)經(jīng)過比較后確確定一個最佳佳方案。在技技術(shù)方面方案案一和方案二二都能都很完完善，都能滿滿足要求。在在電路簡易程程度上，方案案二比方案一一簡單，方案案一需加入比比例乘法器，和和求和裝置，而而方案一不需需要。經(jīng)濟(jì)指指標(biāo)上，方案案二需要的都都是基本數(shù)電電原件，而方方案一需要的的比例乘法器器價格較高，需需要原件數(shù)量量上基本相等等，所以方案案二比方案一一經(jīng)濟(jì)，綜上所述，方案二二最優(yōu)，所以以本設(shè)計確定定選擇方案二二！二、單元電路的設(shè)設(shè)計1．脈沖電路設(shè)計根據(jù)實際情況大約約估計出租車車60公里/小時，即0.06秒/米，由于每10米一個脈沖沖，行程里程程及起步電路路則是60毫秒/脈沖。而等等候電路為6秒/脈沖。實現(xiàn)現(xiàn)此電路我用用555多諧振蕩器器構(gòu)成。為了了減少實驗測測量時間，我我把脈沖周期期都縮小了1000倍，即0.06毫秒/脈沖和6毫秒/脈沖。設(shè)計計電路圖及仿仿真波形圖如如下：圖3：0.06毫秒5555多諧振蕩脈脈沖電路圖4：0.06毫秒脈沖沖波形圖圖5：6毫秒555多諧振蕩脈脈沖電路圖6：6毫秒脈沖波形圖2.里程計數(shù)及計價電電路（1）行車?yán)锍逃嬞M(fèi)行車?yán)锍逃嬞M(fèi)的電電路將汽車行行駛的里程數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換成與之之成正比的脈脈沖個數(shù)，然然后由計數(shù)譯譯碼電路變成成收費(fèi)金額，在出租車轉(zhuǎn)軸上加裝傳感器，以便獲得“行駛里程信號”。若每前進(jìn)10米發(fā)一個脈沖到一公里，則輸出100個脈沖，需要有一個脈沖發(fā)生器產(chǎn)生與等候時間成正比的脈沖信號，然后選用BCD碼乘法器將里程脈沖數(shù)乘以每公里的單價比例系數(shù)，由于器件有限，所以此部分通過預(yù)算直接將計費(fèi)電路的里程計費(fèi)變換為脈沖個數(shù)。由于單價為1.5元/公里，則可以用150脈沖代替，，即一個脈沖當(dāng)量為0.01元/脈沖。0.06豪秒脈沖驅(qū)動150進(jìn)制計數(shù)器表示圖7：0.06豪秒脈沖沖驅(qū)動150進(jìn)制計數(shù)器器（2）等候里程計費(fèi)與里程計費(fèi)一樣，需需要把等候時時間變成脈沖沖個數(shù)，且每每個脈沖所表表示的金額（當(dāng)當(dāng)量）應(yīng)與里里程計費(fèi)等值值，即0.01元/脈沖。也需需要有一個脈脈沖發(fā)生器產(chǎn)產(chǎn)生與等候時時間成正比的的脈沖信號。此此過程計費(fèi)為為1元/10分鐘，即0..1元/分鐘，所以以可以用100個脈沖代替替起價計費(fèi)。所以等候時間間用10進(jìn)制計數(shù)器器表示。如下下圖8所示：（3）起步價計費(fèi)此電路也按當(dāng)量將將起步價轉(zhuǎn)換換成脈沖個數(shù)數(shù)，由于起步步價為6元，所以用用600個脈沖代替，即即用600進(jìn)制計數(shù)器器表示。如下下圖9所示：圖8：6豪秒脈沖驅(qū)動100進(jìn)制計數(shù)器器圖9：0.06豪秒脈沖沖驅(qū)動600進(jìn)制計數(shù)器器3.總的費(fèi)用顯示電路路設(shè)計：總的費(fèi)用顯示用00000—9999一萬進(jìn)制表表示，最高費(fèi)費(fèi)用為999.9元。經(jīng)測試仿仿真滿足要求求，其電路如如下圖所示：：圖10：總的費(fèi)用顯示電電路三、總電路圖圖11：總電路圖表1元器件明細(xì)表元器件名稱數(shù)量備注555定時器2構(gòu)成脈沖電路192計數(shù)器11十進(jìn)制計數(shù)器Spst單擲開關(guān)2控制起價電路Spdt雙擲開關(guān)1控制行程里程、等候時間電路或門2控制總電路電容42個0.1uf2個0.01uf電源電壓vcc15顯示器譯碼器11顯示數(shù)字電阻42個290ohm2個28.8kohm滑動變阻器12ohm與非門2控制總電路四、仿真與電路調(diào)調(diào)試1.利用軟件仿真利用EDA軟件MulltiSimm10對所需需設(shè)計的電路路進(jìn)行仿真，仿仿真結(jié)果如下下：（1）等待計費(fèi)仿真：：圖12：等待計費(fèi)仿真圖（2）起步計費(fèi)仿真:圖13：起步計費(fèi)仿真（3）超過起步價行車車計費(fèi)圖14：超過起步價行車計計費(fèi)2.實驗室調(diào)試在利用MultiiSim100實現(xiàn)仿真后后，我和組員員到實驗室進(jìn)進(jìn)行調(diào)試，在在調(diào)試過程中中發(fā)現(xiàn)軟件與與實際接線還還是有區(qū)別的的，比如：在在軟件上74LS1192的4號管腳必須須接高電平芯芯片才能工作作，而在實驗驗室做調(diào)試是是，4號管腳懸空空即可，無需需接高電平。還還有在調(diào)試時時發(fā)現(xiàn)150進(jìn)制計數(shù)器器在從000計數(shù)到149時不能自動動清零，經(jīng)過過同組員的共共同檢查和討討論，發(fā)現(xiàn)74LS1192的14號管腳清零零端沒有接高高電平，在接接上高電平后后計數(shù)器才正正常工作，繼繼而完成調(diào)試試！在這次調(diào)試過程中中我發(fā)現(xiàn)，理理論和實際還還是有區(qū)別的的，只有掌握握扎實的理論論值，才能在在實踐中善于于發(fā)現(xiàn)問題和和解決問題。這這次調(diào)試提高高了我理論聯(lián)聯(lián)系實際，善善于思考和敢敢于實踐的能能力！五、小結(jié)通過本次設(shè)計，我通通過下載和學(xué)學(xué)習(xí)教程，查查資料，做練練習(xí)系統(tǒng)的自學(xué)了MultiiSim100軟件。在對MulttiSim110軟件的運(yùn)用有有了一定的熟熟練程度后，我我才開始著手手本次設(shè)計。在設(shè)計過程認(rèn)真查閱相關(guān)的知識，極大地拓寬了我的知識面,我感到收獲不小。從開始熟悉這些知識到對整體設(shè)計的了解，再從概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計到利用軟件繪制原理圖，以及最后的調(diào)試，整個過程感覺很充實。雖然遇到了不少困難，但當(dāng)我通過自己查資料，與同學(xué)互討論，而設(shè)計出解決方案并成功實現(xiàn)時，那種成就感和滿足感足以忘卻所有的辛苦。但是由于自己知識的不足，所以該設(shè)計還有許多不盡如人意的地方，可能在實際應(yīng)用中有些功能不到位。由于我的知識淺薄薄，經(jīng)驗不足足及閱歷頗淺淺，因此，該該設(shè)計還存有有一些不足，比比如功能過少少，計價有限限等問題，我我會在工作的的使用過程中中，根據(jù)工作作的具體要求求不斷的修改改，完善，爭爭取使該系統(tǒng)統(tǒng)慢慢趨向完完美。經(jīng)過這段時間的課課程設(shè)計，確確實