电子设计-售票机

1、河南城建学院本科课程设计报告河南城建学院电子技术基础课程设计报告专 业： 电气工程及其自动化 题 目： 自动售邮票机电路设计 学生姓名： 李文君 学 号： 091411302 指导教师： 陈英 时间： 2012年 06 月 24 日 2013 年 06 月 28 日摘要从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业结构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的费用也不断上升再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。从广义来讲投入

2、硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营是需要的资本少，可以很好地解决人工费用等问题。本文设计一套基于电子基础技术课程的一套自动售票机，阐述了自动售货机的发展背景与前景，详细分析其功能和特点，提出了总体设计方案；采用顺序控制的程序设计思路，设计了系统控制程序，包括选票程序、投币程序、累加钱程序、复位电路、给票程序、找钱程序、以及找钱程序等，该设计提高了自动售货机的可靠性和执行效率，且系统维护容易，维修简单，有一定的市场推广价值。关键词：

3、自动售票机 电路设计 目 录第1章 概述31.1自动出售邮票机的应用意义31.2自动出售邮票机设计方案论证31.3总体设计方案框图及分析4第2章 自动出售邮票机各单元电路设计52.1 选票电路的设计52.2 投币电路的设计52.3累加钱电路的设计62.4复位电路的设计62.5报警，给票电路的设计72.6 找钱电路的设计9第3章 总结113.1 存在的不足及改进思路113.2 收获心得及体会11参考文献12仿真图13 第一章 概述1.1自动出售邮票机的应用意义 随着科学技术的进步，人们生活水平日益提高，生活节奏的加快，人们对各服务行业的自动化程序要求也就越来越高，作为服务行业的自动化装置，已经开

4、始进入到使用单位，自动售货机更是随处可见极大程度上方便了人们的生活。自动出售邮票机的要求及技术指标1.以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、数字基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试；2.熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法；3.学习计算机软件辅助电路设计方法，能熟练应用电子线路CAD进行电路设计和印刷电路板的设计制作；4.学习电子系统电路的安装调试技术；5.拓展电子电路的应用领域，能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。 1.2自动出售邮票机设计方案论证自动售邮票机主要由输入(

5、投币，选票)电路,复位电路,报警电路,累加钱电路,找钱电路,给票电路组成.找钱（投钱，选票）电路是将投入的硬币转化成脉冲信号，若投入硬币时，端口显示出高电平，未投入硬币时，端口显示出低电平。控制电路是用来控制电路运行并清零等。报警电路是如果投入硬币钱数不足，则报警提示。累加钱电路用以计算投入硬币累加值既而判断是否找钱，给票。找钱电路找回多余的钱。给票电路是在累加钱到所买邮票价格时给出邮票。1.3总体设计方案框图及分析累加钱电路要用数码管显示，显示2位即可。给出邮票时，要用不同颜色的灯显示，用不同颜色的发光二极管就行。找钱电路要用数码管显示出来，显示1位即可。报警电路找币电路累加钱电路给票电路复

6、位控制电路输入电路第二章 自动售票机各单元电路设计2.1 选票电路的设计：该电路是由门电路，寄存器（74HC175N）等元件组成。通过开关的是否闭合转化成选票信号通过门电路存入寄存器中。该寄存器中的复位端是由图1中的复位输入信号控制的。该寄存器将选票信号以二值代码形式寄存以便和图1电路中输出的投币总金额通过数值比较器进行比较。选票电路如下图所示： 图12.2 投币电路的设计:投币电路的设计是应用一个普通编码器。A3A2A1A0表示投入1角,2角（两个一角）,5角,1元(10角)的投币信号.Y3Y2Y1Y0表示其输出的转化成的二进制代码.其输入输出的关系(真值表)如下图所示. 输 入 输 出 A

7、3 A2 A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0通过卡诺图化简将真值表写成相应的逻辑函数式得到:Y3=A3;Y2=A2;Y1=A1+A3;Y0=A0+A2;2.3 累加钱电路的设计:该电路是由门电路,加法器(74LS283D),寄存器(74LS183D)和数码管显示器等元件组成. 投入钱币的面值为1角,2角,5角,和一元.分别由四个开关通过是否闭合输入信号的.闭合开关,通过门电路把对应的数值（二值代码）输入加法器进行累加,输出数值后由寄存器

8、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.用门电路实现数制转换显示电路. 售票机有累加钱数的功能，累加的钱数用数码管显示出来（有效数额在一元以内）.投币总金额用2个数码管显示出来.输出为数码管显示的投币总金额。2.4 复位电路的设计：该电路是由门电路，电容，开关等元件组成。通过复位信号的输入来控制用来寄存累加钱的寄存器和用来寄存选票脉冲信号的寄存器是否工作。当成功给出票后,通过复位信号的输入来使电路清零。控制信号的输入作为寄存累加钱的寄存器的时钟脉冲信号。投币电路，累加钱电路，复位控制电路的模块如下图所示： 图22.5 报警，给票电路的设计：该电路是由门电路，数值

9、比较器，蜂鸣器，译码器，发光二极管等元件构成。图1和图2中寄存器输出的二值代码输入进数值比较器中进行比较，（数值比较器的5端口表示票价大于投币总金额，6端口表示票价等于投币总金额，7端口表示票价小于投币总金额）如果图1中寄存器输出的数值（票价）大于图2中寄存器输出的数值（投币总金额），那么给票电路将不会工作，同时报警电路将会工作，报警。如果图1中寄存器输出的数值（票价）小于或等于图2中寄存器输出的数值（投币总金额），那么报警电路不工作，给票电路将会发出给票信号。数值比较器输出的二进制代码通过译码器输出一组与输入代码一一对应的高低电平信号。当输出为高电平信号时，发出给票信号，输出为低电平信号时，

10、不发出给票信号。当买1角的邮票成功后，发光二极管会发出蓝色亮光.当买2角的邮票成功后，发光二极管会发出绿色亮光.当买5角的邮票成功后,发光二极管会发出橙色亮光.当买一元(10角)的邮票成功后,发光二极管会发出红色亮光.当投币总金额大于或等于票价总金额时，找钱信号控制输出端会发出信号。（下一模块在介绍）。 图32.6 找钱电路的设计：该电路是由门电路，减法器，译码器，数码管显示器等元件组成的。主要实现找钱的功能。当投币总金额大于或等于票价时，需要找回多余的钱，并通过数码管显示器显示出来。多余的钱是由投币总额减去票价所得。图4中有74LS283四位加法器芯片，而要实现减法并利用74LS283芯片，

11、可以用投币总金额的二进制代码加上票价的二进制代码得补码。首先用对票价的二进制代码用非门求其反码再加上1.为实现投币超额时加法器才能正常工作，图4中将图3中数值比较器中的投币总金额大于或等于票价的信号（即数值比较器端口6,7输出的信号）引入，用与非门控制。并把这个高电平信号作为票价的二进制代码反码上加1的信号接入加法器进位输入端，这避免了直接在进位输入端加高电平引入的错误。当投票总金额小于票价时，数值比较器端口5输出的信号作为译码器的控制信号，使找钱电路不能工作。则数码管显示器显示出低电平0。从加法器输出的二进制代码经过译码器通过译码器输出一组与输入代码一一对应的高低电平信号。输出的高低电平信号

12、则通过图4中的找钱数码管显示器显示出来。 图四 第三章 总结3.1 存在的不足及改进思路.不足:电路连线繁杂,不便于人员阅读电路结构.改进:除采用对称式结构尽量简化电路外,在今后实践中不断探索,以简化接线,减少芯片的的使用.3.2 收获的心得及体会这次数电课程设计对我们来讲都是一种锻炼，培养了我们理论与实际问题相结合的能力以及自学、查阅搜集资料的能力；原本刚看到这个题目时，感觉不是太难，需要用什么芯片，包括什么程序都可以想到，思路是比较清晰的，相对其他人的一看就摸不着头绪而言，我们的很容易的；然而在实际实践中每一步都显得那么难，许多细节方面连查什么资料都不知道，以我们对芯片的了解来解决实际问题太艰难了，真正做起来才知道还有那么多不会的。我们不断地查阅有关资料和上网搜索，来选择合适的器件，确定正线路。通过这次课程设计再一次巩固了对已学知识的了解，进一步知道了我们所学的理论知识在实际生活中的应用。对我而言，这次的课程设计受益匪浅，仅仅课本上的知识是远远不够的，既然身边有那么充分的资源，平时就应该好好利用，这样对课本上的知识也可以更好的吸收。参考文献1 multisim7电路设计及仿真应用 清华大学出版社2 数字电子技术基础 第五版 阎石 主编3 电工与数字电子技术实验 河南城建学