自动贩卖系统

课程设计名称：电子技术课程设计题目：自动贩卖机控制系统学期：2013-2014学年第2学期专业：自动化班级：姓名学号：指导教师：辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表评定标准评定指标标准评定合格不合格单元电路及整体设计方案合理性正确性创新性仿真或实践是否进行仿真或实践技术指标或性能符合设计要求有完成结果设计报告格式正确内容充实语言流畅标准说明：以上三大项指标中，每大项中有两小项或三小项合格，视为总成绩合格。总成绩日期2014年06月22日课程设计任务书一、设计题目自动贩卖机控制系统二、设计任务及要求1、掌握应用门电路和触发器等实现时序逻辑电路-“自动贩卖机控制系统”的设计方法，完成矿泉水、茶饮料和咖啡等贩卖功能。2、要求系统能够自动完成：投币识别-价格比较-选择商品-输出商品和退币过程。3、自动贩卖机实际要求：①自动贩卖机可投入1元和0.5元两种硬币；②所售矿泉水为1元，饮料1.5元，咖啡2两元。③当钱币总额超过要买的商品时，可购买商品指示灯亮；按下选择键，输出商品；④购买商品后，系统自动计算剩余钱币，并找回剩余零钱。指导教师：时间：2014年6月22日摘要自动贩卖机控制系统，是利用投掷硬币的方式，控制整个系统来警醒工作，方便整个电路的前提下，使功能思路更清晰。再利用了Multisim仿真软件最终实现要求。本设计利用分功能设计的方法，将每个设计要求的电路完成，再进行组合，达成目的需要。设计中所有元件都是教科书中提及的，根据已学知识来进行功能的完成，而且各元件的工作原理简单，便于理解和讨论，更加适合讨论与研究。关键词：计数器；数码管；拨码开关；门电路目录综述..............................................................................................................................11方案设计及选择..................................................................................................12单元电路设计及参数计算................................................................................12.1投币电路.............................................................................................................42.2运算电路.............................................................................................................52.3选择与显示电路.................................................................................................63仿真........................................................................................................................10课程设计体会.........................................................................................................11参考文献..................................................................................................................121综述根据翻阅《数字电子技术基础》和《模拟电子技术基础》后，关于自动贩卖机系统有了新的认识，自动贩卖机系统在课题要求中需要，多部分功能协调进行。主要在计数与控制计时方面，显示功能室来辅助倒计时更客观的展示出来，为了达到一定的要求。现在在销售领域，餐饮领域，以及各种公共场所领域应用极其广泛，但是精密程度和昂贵程度不能得到普及，普通情况下，民用的自动贩卖系统还需要一定的高性价比，简单的炒作与原理方便维修，以及出现故障找出问题，所以需要我们利用简单的逻辑数字电路来实现，这样可以充分达到生活中需要的要求，尽可能接近目标。在餐饮领域，随处可见的饮料自动贩卖机、咖啡自动贩卖机、零食自动贩卖机以及生活用品自动贩卖机，是典型的自动贩卖系统的代表，所以自动贩卖机就在我们生活中，应用广泛，扮演着不可或缺的觉得。21.方案设计及选择方案一、采用单片机编程的方法来实现，该方法简单可靠，准确度高，执行能力远远高出其他软件，在电路制作与仿真方面较简单。缺点是对内部软件要求太高，单片机成本太高不适合大范围推广，并且对于目前所学知识不足的我们来说，不适合拿来理解简单的设计与功能原理更重要。方案二、仿照书上例题所示，采用D触发器和JK触发器，以及信号存储器来设计，具体思路是通过传感器产生的硬币信号，在电路中输入不同的状态，来表示所投硬币的数值，然后根据所需，通过开关电路，确认各种状态，达到目的。优点是，采用简单触发器，和简单门电路就设计出方案；缺点在于需要提前进行状态转化图，状态转化标的设置，比较浪费时间，而且不简约。方案三、采用开关控制的计数器，通过加法器投硬币的方式将来确定投入的数值大小，再通过控制减法器的方式来减掉花费的数值，输出需要找回的数值，原理简单，设计也相对简约，思路清晰便于操作。经过分析可知，，方案一性价比较低，而且达不到清晰原理的效果；方案二设计相对复杂，难于控制。综合评定，最终选择方案三。32.单元电路设计及参数计算2.1投币电路投币电路采用两个74LS190N十进制同步加减计数器图2-1投币电路仿真图由于两个74LS190的U/D端都是输入低电平，所以进行加法计算。当投入5角硬币时，开关J1连通2，使得U1进行加1；当投入1元硬币时，开关J2连通2，使得U2进行加1，然后将所加的数字输出，再经过一个加法器，合计所投硬币的数值。由于找零时只能找5角硬币，所以讲5角硬币设计成单位1，一元硬币设计成两个单位1。这样只需将输入对应相加，得到投入的硬币全部换算为5角的个数，42.2运算电路运算电路，分为3部分，第一部分需要计算投入钱数与需求的比较，还有找零功能，所以采用了74ls283芯片，将一元硬币输入，与5角硬币输入整理后，同时输入74ls283，再接入带有译码器的数码管DCD-HEX，这样就可以显示出投入钱币的数量，再通过第二个74ls283进行加法计算，以及锁存器的应用，构成找零电路，仿真电路如下所示：图2-2运算电路第二部分，通过锁存器，将之前投入所保存的数，与之后购买所花费的数进行减法，由于74LS283是加法器，所以，利用减1，为加15的办法，达到需要的效果。利用锁存器，输出最终值。52.3选择与显示电路在选择各种饮品是，只需控制开关J4、J5、J6，当控制J4是，连通18，使得U5的B输入端获得14，这样与A输入端的数进行相加，相当于减2。如图所示电路：图2-3选择电路仿真图为了达到设计要求，同时采用了发光二极管，用来获得，投入硬币多少，亮灯的效果。这个部分，应该与U3的输出端有关，采用隔与非门，或非门电路，来实现的。具体图示如下：6图2-4显示电路5、6、7分别是U3的三个输出端，当显示投入3枚5角硬币时，5、7端输出高电平，6端输出低电平，这时需要1.5元的等量，于是采用5、7端连入与非门，输出端与6连入或非门的办法，来连通LED2显示灯，同样的原理，来控制另外两个灯的闪亮情况。73.仿真图3-1初始情况仿真图图3-2投入硬币，显示及找零8课程设计体会面对自动贩卖系统这个课程设计，流程复杂，且细节上的处理需要一定的辛苦和汗水，在设计中一直没能解决所有问题，自己对结果也是相当的不满意，只希望自己能够充实地体会到，课程设计带来的锻炼。由于没有制定初步的电路功能方案，导致盲目采用了理论思路不清晰，而且超出知识范围的单片机来实现此功能，在查阅资料以后，发现单片机原理复杂，但是操作简单，可以实现功能，却无法熟悉掌握其理论。在之后将所有功能分解设计以后，发现所学知识可以完整的达到设计效果，在基本选择了需要芯片数据，初步方案也已经实现。方案制定与设计中，遇到了很多细节问题，采用触发器的方法由于设计复杂，一直没能正确设计出来，而且仿真过程不能每次都成功，在运算与。之后最大的问题就是仿真过程，由于线路太多，导致的连错，或者元件功能了解不完全，一直没有能得到需要的结果，同时仿真软件偶尔也会出现差错，是仿真过程很难进行，但是经过数次的检查与分析，找到了自己问题的所在，合理规划仿真电路，将译码器与数码管的结合，得到了最终的仿真电路。面对一周过后的劳动成果，现在能想到的便是，辛苦与汗水会的到应有的回报，寻找问题解决问题，才是课程设计培养我们能力的重要之处。参考文献[1]清华大学电子学教研组，阎石.数字电子计数基础[M].第五版.北京：高等教育出版社，2006.[2]江国强.数字逻辑电路基础[M].第一版.北京：电子工业出版社，2010.[3]童诗白，华成英，清华大学电子学教研组.模拟电子技术基础[M].第四版.北京：高等教育出版社，2006.[4]百度文库[5]陈永甫.多功能集成电路555经典应用实例[M].北京：电子工业出版社，2011.9