出租汽车公司、公共汽车公司、部队汽车运输连等需要随时了解每辆汽车动态的单位,可以安装一台汽车动态显示调度台。按下调度台的琴键开关,就可显示出所查询车辆的牌号以及该车所处的工作状态(出游、等待、教练、修理、封存等),并可显示出某种状态的车辆总数,使公司、场、队的全部车辆的动态可以一目了然。
调度台采用北京878厂生产的中规模NMOS集成电路DG0017(十进计数译码单元)和DG0026(十进计数译码显示驱动单元)以及TTL与非门(T065、T067、T064)电路。数字显示用荧光数码管。NMOS电路的电源和TTL电路相同都为5V,电平与TTL兼容,不需要转换电路,耗电少,便于组装。
工作原理
调度台的工作原理方框图如图1所示。每一辆车设一块车号碑,车号牌与自锁琴键开关相连接,琴键开关的位数按照所需显示的状态设置。例如需有“出游”、“等待”、“教练”、“修理”、“封存”等五种状态,则所用琴键开关应有五位。根据各车所处状态按下相应自锁琴键开关,例如甲车正在修理,则按下“修理”键;乙车执行“出游”任务去了,则按下“出游”键,等等。

脉冲发生器产生的时钟脉冲送到扫描控制电路,对各车辆所处工作状态逐一扫描,并送出一个计数脉冲,相应状态(“出游”、“等待”、“教练”、“修理”或“封存”)车辆的计数器就计一个数;同时该脉冲也送到“总计”计数器计一个数。等全部车辆都扫描过,扫描控制电路封锁时钟脉冲。各数码管显示出车辆数,车辆动态情况便一一在目了。下面分别详细介绍各部分的工作原理。
1.车辆状态显示(电路见图2)。合上电源开关,显示台处于准备工作状态。以出租汽车为例,工作状态可分为出游、等待、教练、修理、封存等五种状态,分别以五位琴键开关代表。图中“31—21O14”代表某一辆汽车号牌,如果这辆汽车正在出游,则将自锁键的“出游”开关按下,其它各车也都按照各自所处状态按下相应的开关。这时,车辆调度人员如需了解哪几辆车正在执行出游任务,只需按下总状态键中的“出游”开关,继电器J\(_{1}\)回路接通,触点J′1被吸合,处在“出游”状态各车辆的指示灯亮、车号牌被照亮。同理,要看其它车辆状态,例如要看哪些车处在“等待”状态,只要按下总状态键中的相应开关,各“等待”状态的车辆号牌都会被指示灯照亮而显示出车号。

2.同一状态车辆数显示。要知道同一状态的车辆数,只要按总清键,而后按计算键,数码管就显示出车辆数。这部分工作原理比较复杂,下面对它的主要电路详细分别讲述。
(1)脉冲发生电路和扫描控制电路。电路图见图3。用两个与非门(门1、门2)、1KΩ电阻、1μF电容组成多谐振荡器,产生时钟脉冲信号,经缓冲门3输出。当计算键按下后,由门4、门5组成的RS触发器被置位,a点输出高电平,允许时钟脉冲信号输出。

时钟脉冲分两路送出,一路送到各门控电路(门6、门7……门15);另一路送到扫描电路。
扫描电路由DG0017 NMOS十进计数译码器组成,每计一个数相应译码输出端(图中0~9中之一)为高电平,其它端为低电平。用DG0017①作十进计数,DG0017②计数并扫描十个门控电路(门6~门15),DG0017③~DG0017扫描90辆车的状态显示。
按下总清按键,DG0017②“0”输出端为高电平,门6被打开,允许时钟脉冲通过进入DG0017③。GG0017③的1~9输出端分别接到9辆车的自锁键,DG0017③的CP端进入9个脉冲即可顺序扫描第1、2……9辆车状态。同时,时钟脉冲也送入DG0017①进行计数,进9个时钟脉冲后C\(_{out}\)输出进位脉冲,使DG0017②计一个数。DG0017②的“1”端输出高电平,门7打开;“0”端恢复低电平,门6关闭。这时,时钟脉冲改由门7进入DG0017④,同理进9个时钟脉冲扫描9辆车(第10~18辆车)所处状态。如此顺序进行直到DC0017②的“ 9”端输出高电平,门15被打开,时钟脉冲进入DG0017达9个脉冲时,DG0017的“9”端输出高电平即扫描完毕。此时接在RS触发器复位端的条件控制门16的两个输入端都为高电平,门16输出为低电平,使RS触发器复位。门4的a点输出低电平,封锁时钟脉冲使它不能输出。至此90辆车的状态全部扫描完毕,扫描90辆车所需时间约为1秒钟。
(2)车辆数字显示,电路见图4。DG0017③~在扫描过程中它们各自的1~9输出端逐个输出高电平,而每一端即代表一辆车。例如:DG0017③的“1”端经二极管2AP10接到“31—21014”车的自锁开关JK\(_{1}\)的中间接点。当DG0017③的“1”端为高电平时,若“出游”键已按下,则晶体管BG1导通,其集电极为低电平,门17输出高电平,允许时钟脉冲通过一个脉冲,给DG0026①计一个数。由于所有车辆的“出游”接点都并联在一起,当DG0017③~扫描到“出游”车辆时,BG\(_{1}\)即导通,门17又输出一个时钟脉冲,计数器又计一个数。扫描完毕,荧光数码管根据计数次数显示出数据,即“出游”车辆数。由于自锁键的另一对接点将车号牌指示灯点亮,所以也可以看出是哪几辆车是执行出游任务去了。这时由于总状态键的“出游”开关已按下,除一组接点将继电器J1回路接通外,另一组接点将+5V高电平接到计数译码显示单元DG0026①的显示控制端DS\(_{eN}\),所以只有“出游”这两位数码管显示数字,其它各状态的显示控制端均为低电平,因此不显示。

因为90辆车的开关相同状态的接点都并联在一起,因此在扫描控制电路DG0017③~的各输出端要接二极管2AP10,以免高电平电流分流,导致BG\(_{1}\)不能可靠导通。这只二极管要用锗管(饱和压降小)不能用硅管。
按下总状态键的“总计”键,即可将各种状态的车辆数显示出来(此时车号牌不亮),并统计出车场的总车辆数。这是因为在扫描过程中,各状态计数脉冲除送到本状态计数译码显示单元外,同时还经门18、19、20、21送到“总计”显示的DG0026CP输入端进行计数,而且按下“总计”(见图2)键、+5V高电平同时加到各状态显示的DS\(_{eN}\)显示控制端,因此所有的数码管都显示出数字来了。
只要将图2、3、4相应各端连接起来就成为整机线路图。如果车辆数大于90辆,只要相应展扩扫描控制,计数显示单元及琴键就可以了。(李立基)