投币式邮票自动销售控制系统设计

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1、第一章设计指标1.1设计要求…………………………………………………………..1.2硬件环境…………………………………………………………..第二章系统概述2.1设计思想…………………………………………………………..2.2可行性论证…………………………………………….2.3各功能的组成………………………………………………………2.4总体工作过程………………………………………………………第三章单元电路设计与分析3.1各单元电路的选择………………………………………………3.2设计及工作原理分析……………………

2、…………………………第四章电路的组构与调试4.1遇到的主要问题…………………………………………………..4.2现象记录及原因分析…………………………………………….4.3解决措施及效果…………………………………………………4.4功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据……………………第五章结束语5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明…………..5.2总结设计的收获与体会………………………………………….附图(电路总图)………………………………………………………参考文献…………………………………

3、…………………………第一章设计指标1.1设计要求（1）系统允许投入0.5元和一元2种硬币，售出面值2元的邮票。（2）当硬币投入后，系统用七段LED数码管显示已投入的累计币值。（3）当投币累计等于2元是，输出邮票；大于2元时，输出邮票并找零。（4）输出信号有效电平维持3秒时间，输出信号无效后回到初始状态（累计币值为0），输出信号期间不能再投币。（5）输出信号有效时蜂鸣器以0.5秒鸣响,0.5秒间隔的方式发出提示音，输出邮票是蜂鸣器的鸣响频率为1KHz，输出邮票并找零时蜂鸣器的鸣响频率为2KHz。（6）为保

4、证系统上电时处于初始状态，设置一个状态复位键。1.2.硬件环境控制系统以FPGA实现，用两个脉冲按键分别模拟投入0.5元和1元两种硬币，用两个发光二极管分别指示输出邮票和找零。累计币值用两个七段LED数码管显示，显示方式由所使用的FPGA开发装置电路结构决定。第二章系统概述2.1设计思想投币式自动售货机的主要功能是累计投入的币值并作出判断，所以要求电路具有记忆功能，数字电路中的时序逻辑单元电路能够运用电路“状态”记忆输入信号的变化历程，因此本设计的基本思路是由触发器构成的时序“状态机”。存储电路可采用D

5、触发器或JK触发器实现；组合电路可选择逻辑门、数据选择器或存储器（ROM）实现系统需要记忆的累计币值最多可能有6种情况，因此状态数可能达到6个。投币式自动销售机可以采用输出受输入信号和电路状态同时控制的米利型时序电路实现，也可以采用输入信号仅控制电路状态转换，而输出由状态控制的莫尔型时序电路实现。前者所需的状态数少，后者的输出信号与系统触发时钟同步。2.2可行性论证本实验的状态机的激励控制方式有多种方案。方案一：逻辑门实现根据组合逻辑模块的输入、输出的逻辑关系列出真值表，写出各输出函数表达式并化简，如果

6、有逻辑门类型的限制则根据要求变换逻辑关系，然后由逻辑函数式画出逻辑图。实现电路如下：方案二:数据选择器方式方案三：只读存储器方式存储电路采用存储器（ROM）实现就是本实验所用的方法。本方案使电路大大简化，对初学者非常实用.下面有详细的说明。2.3各功能的组成系统电路根据控制功能可分为：状态与状态码确定、输入信号处理、定时电路、状态机的组合逻辑、累计币值显示电路。1、各模块的主要功能：（1）状态机采用米利型时序电路，四种币值累计需要四个状态记忆。设定状态A为厨师状态币值累计为0元；状态B表示投入币值累计0

7、.5元；状态C表示已累计1元；状态D表示已累计1.5元；输入0.5元，输出邮票，投入1元，输出邮票并找零投入1元，输出邮票投入1元ABCD无币投入投入0.5元无币投入投入0.5元投入0.5元无币投入无币投入（2）输入信号处理，本设计采用两个按键分别模拟两种不同币值的硬币，产生两路开关量脉冲信号。选择合适的逻辑门可将两路脉冲综合为一路，采用数字单稳态电路对信号进行同步化处理，既能消除按键抖动，又可将综合后的投币信号M归化为宽度是一个CP脉冲周期的状态触发信号Y。（3）定时电路，采用定时计数器产生，系统进入

8、状态E或F时允许循环周期为3秒的定时计数器开始计时，当定时时间到时计数器产生溢出信号Co触发状态转换。(4)状态机的组合逻辑部分，可以采用只读存储器ROM实现，根据状态编码，可列出系统的状态转移表。根据状态转移表以及ROM的输入，输出连接关系可建立ROM的数据存储器表。A3A2A1A016*4ROMq3q2q1q0D1Q1D0Q0X1X2CPZ2Z12.4总体工作过程参考设计原理框图如下：第三章单元电路设计与分析3.1各单元电路的选择（1）