自动售货机的课程设计

自动售货机姓名专业学号班级指导老师摘要自动售货机是台机电一体化的自动化装置，再接收到货币已输入的前提下，靠触摸控制按钮输入信号使控制器启动相关位置的机械装置完成规定动作，将货物输出。当顾客按下需要买的商品所对应的按键时，数码管上显示出该商品的的价格，然后顾客需要将货币投入投币口，数码管上显示出所投币额。当按下确认键，则自动售货机将对投入的货币与商品的价格进行比较。如果投入的币额足够时，则自动送出商品，并且把多余的钱找回，在数码管上显示出来。如果两者币的相等，则直接送出商品。如果投入的币额不足时则报警，报警时间3秒。当顾客一旦按下确认键3秒后，自动售货机将自动恢复到初始状态，此时顾客才可以进行下一次购货操作。售货机还具有工伤假使用累加货币的功能，累加的货币在数码管上显示出，此累加器只能有商家可以控制清零。次售货机还有商家控制的整体复位功能。该售货机使用方便，结构简单，灵活通用等优点，因此在销售业，食品产业得到广泛的应用。本文设计的自动售货机，主要应用到BCD码编码器74HC147、加法器74HC283、寄存器74HC374、74HC4511七段码限制显示译码器、供阳极七段码显示器，555定时器等芯片，通过建立电路图、反馈连接组成一个自动售货机模型。该售货机可以实现显示商品价格和投入货币的币额、比较两者的大小、相减、输出商品、延时3秒电路等各个作业环节。关键字自动售货机、商品价格，投币币额、加法寄存电路、比较电路、减法电路、数码显示、控制清零目录第1章绪论111自动售货机的设计概论112自动售货机的研究意义113自动售货机的发展历史1第2章自动售货机原理电路分析221自动售货机设计要求222自动售货机的设计原理223自动售货机元器件选择224自动售货机元器件选择电路设计各部分组成及其工作原理4241商品选择价格显示电路4242投入货币累加显示电路5243比较相减输出商品电路6244延时反馈清零电路6245累加卖货额查看电路725元器件清单826自动售货机电路总图及原理827自动售货机设计的方案方案的优缺点，改进意见和展望8第3章心得体会9第1章绪论自动售货机是能够根据投入的钱币自动复活的机器，它是商业自动化的常用设备，不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。现代的自动售货机的种类、结构和功能依出售的商品而异。钱币装置是售货机的核心，其主要功能是确认投入钱币的真伪，分选钱币的种类，计算金额。如果投入的金额达到购买物品的数值即发出售货信号，并找出余钱。自动售货机自动输出顾客所要的商品。因此，自动售货机在商业，食品行业越来越普及，更方便消费者购买自己所需的商品。使用方便、可靠、节省人力的自动售货机将在社会生活中成为一种趋势。11自动售货机的设计概论本设计是一套结构简单，操作方便，性能可靠的自动售货机产品。自动售货机电路设计采用选择商品电路、投币累加电路、比较减法报警输出电路、统计卖出商品电路等四个基本电路构成。自动售货机在接受投入钱币后，通过与商品价格比较，确定是否能够售出商品和把算出剩余的钱找回。当商品输出后售货机自动把上次傅卖商品的价格和投入的钱币的总和清零，这是才可以进行下次交易。自动售货机还应满足商家查看销售商品的总和及使其清零，和控制该售货机进行整体复位。该售货机可以帮助商家更好的销售商品，并且节省人力，获得更大的利润。12自动售货机的研究意义面对当前快速商品社会，人们的时间观念越来越重，如何才能更快的购买到顾客自己所需的商品，这都是顾客和商家共同面临的问题。随着科技的发展及人们生活水平的提高，自动售货机市场的发展越来越呈现出多元化及个性化的需求。通过自动售货机进行自助购物正逐渐成为市民的一种新的消费时尚，快捷方便的购物方式满足了人们在当今科技高速发展的现代社会追求高品质生活的需要。自动售货机在城市商业区、写字楼大厅、风景区、车站、码头、繁华街道等公共场所的布设能够美化亮化城市环境，方便群众生活，已经成为城市各角落的一道亮丽风景线。自动售货机已在国内普及，并成为城市现代文明程度的一种象征性标志。13自动售货机的发展历史自动售货机是本世纪70年代在日本、欧美发展起来的高新技术现代应用产品，被称为24小时营业的微型超市，售货领域已扩展至小食品、小用品、香烟、电话卡、车票、邮票等。目前在40多个国家已经广泛使用，日本平均每23人一台，美国平均每40人一台，欧洲平均每60人一台。在邻国日本，70份额的罐装饮料市场是通过自动售货机售出的；美国可口可乐公司拥有五十余万台饮料自动售货机分布在世界各地。通过自动售货机销售将成为商品零售业不可分割的重要组成部分。第2章自动售货机原理电路分析21自动售货机设计要求1显示商品的价格和投入的钱币2两种价格进行比较、相减，输出商品或报警3商家能控制，使其清零，查看卖出商品总和22自动售货机的设计原理当顾客通过自动售货机卖商品时，首先通过选择按键把所需要买的商品价格输入给BCD码编码器，把十进制数转化成BCD码（A），输入给寄存器寄存起来，通过七段码数码管显示出来。然后顾客投入货币，转化成BCD码B，在数码管上显示出来。同时投入的钱币通过比较器与商品价格进行能够比较，如果AB，则风兴起发出警报，顾客需要再投入钱币，与上次的进行累加，再比较，直到AB，如果AB，则比较器给售货机货口发出信号，把所买的货物输出，并且A、B通过叫发起相减，算出剩余的钱，并发出找钱信号，把余钱输出。自动售货机还有把每次卖出商品的价格疏导累计器，进行累加，并且在寄存器上储存累加后总价钱，方便商家查询。十进制转化BCD码编码器七段码显示器寄存器商品价格CC投入货币选择商品种类投入钱币累加器【ABA寄存器D比较器CDDC或DC输出商品七段码显示器DDD减法器DOUTE图表5比较减法电路图244延时反馈清零电路当购买成功后，输出商品时比较其输出端还应接一个延时3秒电路，反馈到商品价格电路和投币电路中的寄存器清零端，使其清楚存储的数据，以方便下一次购物操作。其中的延时电路用555定时器构成的单稳态触发器来实现，而单稳态触发器的暂态时间TW与电阻R和电容C有关，TW11RC，因此取R273K，C10UF，可以满足延时3秒工作。TRIG2OU3S4CVL5H6D78N1MK0UF图表6555延时3秒电路图245累加卖货额查看电路该电路可满足商家查看所卖出商品的总和，查看是否销售正常，是否较多的顾客来通过自动售货机来购物。它主要通过控制键，加法器，寄存器，七段码显示器来实现，把所卖出去的商品价格的总和通过数码管显示两位出来。控制键可以使整个电路清零和复位。BA9FGEDCPBAEQ信图表7卖货额查看电路25元器件清单BCD码编码器74HC1472个加法器74HC2836个比较器74HC851个寄存器74LS1754个七段码显示译码器74HC45115个七段码数码显示器5个555定时电路2个开关，异与门，非门，电阻，电容若干。26自动售货机电路总图及原理将设计的五部分电路进行级联，得到自动售货机电路原理图见附录。27自动售货机设计的方案方案的优缺点，改进意见和展望该设计方案具有操作方便，快捷，理论简单。但还是存在很多的不足，如在减法电路设计时，是用两个四位加法器74HC283和若干非门、异或门组成的，该设计可能出现延时，产生竞争冒险，影响电路的正常工作。在设计电路自动清零时，把淸零信号接到寄存器清零端，而没有吧加法器淸零，这样可能影响电路。如果这里用用软件编程，可能解决这些问题。该设计基本上使用数字电路硬件来实现的，没有加入程序如VHDL语言、FPGA、单片机程序。因此自动售货机的设计方案还有很多，其他的设计方案有可能弥补硬件无法实现的要求，也可能更方便快捷。从自动售货机发明，发展，直到现在，社会上出现了许多采用微型计算机控制的各种新型自动售货机和利用信用卡代替钱币并与计算机连接的更大规模的无人售货系统，如无人自选商场、车站的自动售票和检票系统、银行的现金自动支付机等。现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约1015的电力。进入21世纪时，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。第3章心得体会通过这次对自动售货机的设计制作，让我了解了电路设计的基本步骤，也让我了解了关于自动售货机的原理与设计理念，要设计一个电路先进行软件模拟仿真再进行实际的电路制作。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。数电课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在短短的一个星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次数电课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做数电课程设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次数电课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在王老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在王老师的身上我学得到很多实用的知识。总体来说,这次实习我受益匪浅在摸索该如何设计程序使之实现所需功能的过程中,特别有趣,培养了我的设计思维,增加了实际操作能力在让我体会到了设计的艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐这次数电课程设计,虽然短暂但是让我得到多方面的提高1、提高了我们的逻辑思维能力，使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。加深了我们对组合逻辑电路与时序逻辑电路的认识，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。另外，我们还更加充分的认识到，数字电路这门课程在科学发展中的至关重要性2，查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计电路时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。3，相互讨论共同研究也是很重要的，经常出现一些问题，比如电路设计中的分频器的设计，开始并不理解分频器的原理，但是和其他的专业同学讨论后，理解了分频器的基本原理后，很快的设计了电路原理图。参考文献1康华光电子技术基础数电部分第五版