河南城建学院电气系课程设计自动售票机电路

1、河南城建学院本科课程程设计数字电子技术基础课程设计 电气与信息工程 学院 自动化 专业题 目： 自动售票机电路 姓 名： 学 号： 指导教师： 赵红梅 时间： 年 月 日 年 月 日   绪论    公元一世纪，希腊人希罗制造的自动出售圣水的装置是世界上最早的自动售货机。1925年美国研制出售香烟的自动售货机，此后又出现了售邮票、车票的各种现代自动售货机。自动售货机时能够根据投入的钱币自动复活的机器，他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。现代化的自动售货机的种类结构和功能依售出的商品而异，钱币装置是自动售

2、票机得核心，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。目前，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要的商品，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。                                &#

3、160; 摘要      本设计是自动售票机，该电路的第一部分的作用即是产生邮票和发出少钱信号。首先，就是用74HC148的8线3线编码器来级连成16线4线制的编码器来把1角，两角，五角，一元的邮票钱数转化成一个二进制代码的0或1，然后，通过输出组成或非门来控制寄存器的时钟信号，同时，输出与寄存器相连，经过寄存器来寄存邮票的钱数，之后和数值比较器相连与投币的钱数比较，得出是否出邮票。同时把输出的信号经过与非电路连回到寄存器的复位端，并且给出一个找钱信号。投币的电路用级连转化成二进制代码并与全加器相连，二者可以连续的相加，之后

4、把相加的信号寄存到寄存器中，再通过数值比较器进行比较。同时把累加得到的钱用数码管显示出来。在经过找钱信号发出，邮票的钱数与累加得到的钱数进行相减，得到一个二进制代码，然后借到数码管上显示找出的钱数。 目录1. 概述设计目的.4.设计要求.4设计任务.52. 电路总体设计2.11.电路总体原理框图.5.2.12.工作原理.62.13所需器件.6.2.14.选票状态模块电路.7.2.15.投入钱币统计模块电路.8.2.16.结果显示模块.8.2.21. 电路总体原理框图.9.2.22. 工作原理.92.23. 所需器件.102.24.数字电子设计部分结构图.11.2.25.投币及累加部分结构图.1

5、22.26.找钱电路设计部分结构图.15.3.课程设计体会.17. 文献1 概述 一、设计目的   1、学会应用数字电路课程的理论知识独立完成一个课程设计。 2、能够通过设计掌握独立分析和解决实际问题的能力。 3、通过设计掌握数字电路设计和制作的一般方法。 4、学会使用和查找设计有关的书籍和资料。 5、通过对实际电路的方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计。 6、学会撰写课程设计总结报告，培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 &#

6、160;二、设计要求 1、以数字电子技术基础的基本理论为指导，将设计实验分为基础型和系统型两个层次，基础型指基本单元电路设计与调试，系统型指若干个模拟、数字基本单元组成并完成特定功能的电路设计、调试。 2、学习EDA电路设计方法，能熟练掌握理论电路应用实际。 3、学习电子系统电路的安装调试技术。  三、设计任务 1、设计一个自动售票机，此机只售1角、2角、5角和1元四种邮票。售哪一种邮票按票额指令即可。每按一次只能售出一张邮票。 2、如果投入硬币钱数不足，则报警提示。如果投入硬币足够则自动送出一张邮票，并用不同颜色指示灯显示

7、出来，多余的钱数可以找回，找回的钱数同时用数码管显示出来。 3、售票机应有累加钱数的功能，累加的钱数用数码管显示出来。  四、电路的总体设计 方案一：1、电路的总体原理框图 电路共分三大模块，每个模块分别设有2-3个功能，总体功能框架  自动售票机电路开关对应选票钱数票价比较开关对应币值显示投币总值找回余额显示出票彩灯提示钱数不足报警选票状态模块投币统计模块结果显示模块2.工作原理：“选票状态模块“使用四个拨码开关和74HC283全加器和MA9-CMP4比较器配合门电路实现选择票价并对钱数充足与否做出不同的反映。 

8、“投入钱币统计模块”使用三个拨码开关、74HC283全加器、74HC175寄存器以及数制转换显示译码器7447，实现投币总额统计功能，并用数码管显示。  “结果显示模块”使用74HC283加法器和显示译码器7447以及门电路，实现出票、找零、提示等功能。1.  所需器件型号功能数量74AS08N反相器574LS283加法器374HC175D触发器1DCD-HEX数码显示器2LED发光二极管57447N显示译码器174LS02或非门474LS08与门6MA9-CMP4寄存器12、各部分电路设计 选票状态模块电路 如图2所示，使用4个拨码开关和74

9、HC283全加器、MA9-CMP4数值比较器，配合门电路实现选择票的单价，并与投入币值总额做比较。        拨码开关拨到高电平，直接将相应的2进制送入全加器，使其实现对相应面值的邮票进行编码，然后将信号送入比较器与投币总额进行比较，并根据总额足与不足做相互反应。 投入钱币统计模块 电路如图3所示，使用了74HC283加法器、74HC175寄存器、MA9-CMP4数值比较器和一系列门电路，实现统计投入钱币总额，由门电路构成的“数制转换显示电路”显示出来。  投入钱币的面值

10、分别为1角、5角和1元，分别由三个按钮输入。按下按钮，通过门电路把对应的数值输入74HC283加法器进行累加，输出数值后由74HC175寄存器保存前一次输入，待有下一个数值输入，即可再次累加，通过显示电路显示出来。  结果显示模块 使用74HC283加法器和显示译码器7447以及门电路，实现出票、找零、提示等功能。 。  方案二：1.电路总体原理框图 报警显示电路比较电路选票电路识别电路找钱电路显示电路累加电路显示电路工作原理本设计的自动售票机原理电路采用软硬件相结合的方法，其原理框图如图1所示。它由数据比较器，报警电路，累加电路，4位串行加法

11、器，十进制计数器，单稳态触发器，传感器及判断电路用数字比较器组成，它会输出三种结果中的一种，第一种结果，当投入硬币面值小于所选邮票面值时，该端连接的报警器会自动报警，这里接红灯；第二种结果，当投入硬币面值等于所选邮票面值时，该端输出的信号分别和前面的邮票选择信号接与门，最后分别接一种颜色的指示灯；第三种结果，当投入硬币面值大于所选邮票面值时，在用不同的指示灯显示不同的邮票的同时，系统还要完成找钱功能。把投币信号接在4位串行加法器的A端，同时把选邮票信号连到B端，然后把四位输出信号接一个BCD-七段显示译码器，而译码器的输出端连着数码显示器各种控制电路组成。2. 所需器件型号功能数量74AS08

12、N反相器974LS283加法器174LS183全加器1DCD-HEX数码显示器3LED发光二极管574LS85数值比较器174LS02或非门1074LS08与门1374LS175寄存器2DIPSW开关8 3 各模块设计3.1 数字电子设计的部分结构图： 首先是邮票的产生的结构图以及他们之间的发生关系，如下图所示： 图31出邮票与报警电路部分 分析所示，该电路图是产生有票的以及钱数少时会产生自动报警信号，电路的组成部分，有8线-3线的编码器，或非门与非门以及二极管和175寄存器，以及283的数字比较器，发光二极管等器件组成。该功能可以表述成邮票的钱数与寄存器之间的关系，如果邮票的钱数比投进来的钱

13、数大时就会自动报警，否则，就会出邮票并且会伴随着找钱现象。 这种情况下会发生下一种情况。 3.2 投币及累加部分的结构图 该电路图是投币的装置以及钱数之间的叠加功能和叠加到的钱用数码管来表示出来，其电路设计图如下图所示： 图32投币及累加部分电路图 该电路的组成可以有283的全加器，和175组成寄存器，数码管显示器以及电源和电容和电阻，外加一个反相器，其结果组成就是这样。 该电路的结构功能所完成的是投入钱币的叠加之后通过相应的电路来完成其逻辑功能，投入钱的数目，首先会同投入的钱进行相加，之后经过寄存器把它们寄存到寄存器中来，然后通过数码管把累加到的钱显示出来，并且通过控制电路来实现寄存器的清零

14、行动，使其回到初始的状态。并且通过此电路还会产生一个找钱的信号，这样的话就可以用数码管来显示找出多余的钱。3.3 找钱电路设计的部分结构图 该电路使用来找钱的，所以应用到减法器，该电路图如下： 图33找钱部分电路图 分析其电路图我们不难看出，此电路图其实是一个全加器所组成的，其电路图是通过反相器来实现其逻辑功能的，首先是通过反相器把原码变换成补码的形式来进行相加减的，从而来实现其加法的工作原理的，其工作过程可以分成如下几步：当提示灯亮时，会发出一个低电平的信号使其所有的工作全部被低电平封住不能够正常的工作，使其不会产生一个找钱的信号，避免发生错误的信号，另一种情况就是那提示灯不会亮时会给出一个

15、高电平的信号使其找钱电路可以完全的工作，不会受其他的信号影响。     六、整体电路     七、设计总结 1、设计过程中遇到的问题及解决方法 如何实现卖钱数的累加，而且要用数码管显示出来，可一个数码管只能显示09之间的数，不能累加两位数。解决方法：使用555定时器和十进制计数器，1元输入信号接到一个十进制计数器的输入端，其输出端接的是显示两位数的十位的数码管；而1角，2角，5角输入信号都是经过接到555定时器后，把输出信号接到另一个十进制计数器，其输出端接的是显示两位数的个位的数码管

16、。 2、设计的心得1、通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和连图，和芯片上的选择。2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问

17、题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的4、在画图时，发现细心耐心，恒心一定要有才能做好事情，首先是线的布局上既要美观又要实用和走线简单，兼顾到方方面面去考虑是很需要的，否则只是一纸空话5、经过五天的课程设计，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳

18、动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋； 正所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的反问自己。也许有人不喜欢

19、这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！通过这次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，才能真正为社会服务，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，这毕竟第一次做的，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。 3、对设计的建议 (1)课程设计是理论与实际相结合的应用，对我们的学习帮助很大，让我们更好的掌握所学知识，希望以后能更多的开展