自动贩卖机课程设计.doc

课程设计名称电子技术课程设计题目基于MULTISIM12仿真软件的自动贩卖机的设计学期20132014学年第2学期专业自动化班级12级3班姓名温亮学号1205010321指导教师谢国民辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表评定评定指标标准合格不合格合理性正确性单元电路及整体设计方案创新性是否进行仿真技术指标或性能符合设计要求仿真有完成结果格式正确内容充实设计报告语言流畅评定标准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。总成绩日期年月日摘要本文用JK触发器和基本逻辑门电路通过时序电路的设计方法完成了一种自动贩卖机的设计，该贩卖机能够贩卖三种商品，每种商品都有相应的指示灯显示所投入的钱是否足够购买该种商品，同时还具有找零功能。本文给出了设计中每个模块的电路图，并通过MULTISIM12进行了仿真，验证了结果的可行性和正确性。关键词自动贩卖时序逻辑JK触发器MULTISIM12目录综述11设计要求22方案设计与分析221逻辑抽象322各部分单元电路的设计与分析3221指示灯部分2222商品输出部分5223找钱部分53电路设计电路图及功能概述831电路设计电路图832各部分元件功能简述94电路仿真及95结论126课程设计体会12附录13电路元器件清单13参考文献14温亮基于MULTISIM12仿真软件的自动贩卖机的设计0综述自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。能分为三种饮料自动售货机、食品自动售货机、综合自动售货机。公元1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2。1925年美国研制出售香烟的自动售货机，此后又出现了出售邮票、车票的各种现代自动售货机。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异，主要有糖果、饮料、报纸等自动售货机。一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。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。指示装置用以指示顾客所选商品的品种。贮藏售货装置保存商品，接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口。一般售货机的钱币装置由投币口、选别装置、确认钱币真伪的检查装置、计算金额的计算装置和找钱装置组成。70年代以来，出现了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。本文通过时序电路设计的方法设计了一种简单地自动贩卖机，它能实现三种商品的贩卖。辽宁工程技术大学电子技术课程设计11设计要求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05元两种硬币；②所售矿泉水为1元，饮料15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。2方案设计与分析21逻辑抽象输入变量A1投入一元硬币A0未投入一元硬币B1投入五角硬币B0未投入五角硬币C1选择矿泉水C0未选择矿泉水D1选择饮料D0未选择饮料E1选择咖啡E0未选择咖啡输出变量X1矿泉水指示灯亮Y1饮料指示灯亮Z1咖啡指示灯亮M1输出矿泉水N1输出饮料L1输出咖啡P1找回五角22各部分单元电路的设计与分析221指示灯部分温亮基于MULTISIM12仿真软件的自动贩卖机的设计2指示灯部分用时序电路实现，用JK触发器构成电路，分析设计过程如下A状态转换表表21指示灯部分状态转换表SS/XYZAB00011110S0(00)S0/000S1/000/S2/100S1(01)S1/000S2/100/S3/110S2(10)S2/100S3/110/S0/111S3(11)S3/110S0/111//因为AB11时表示同时投两枚硬币，不符合现实，所以当做约束项处理。状态S表示已投入钱数，以五角为单位。B状态转换图S0S1S2S300/00001/00010/10000/00000/10000/11001/10010/11001/11010/11101/111图21指示灯部分状态转换图C卡诺图化简Q1Q0AB000111100000/00001/000/10/100辽宁工程技术大学电子技术课程设计30101/00010/100/11/1101111/11000/111//1010/10011/110/00/111图22电路次态/输出(Q1Q0/XYZ)卡诺图状态方程为Q1Q1′AQ1′Q0BQ1A′B′Q1Q0′A′Q1′(AQ0B)Q1A′B′Q0′A′Q0Q0′BQ0B′故驱动方程为J1AQ0BK1A′B′Q0′A′′ABQ0AJ0BK0(B′)′B输出方程为XQ1Q1′AQ0BYQ1Q0Q0AQ1BQ1AZQ1AQ1Q0BD逻辑电路图温亮基于MULTISIM12仿真软件的自动贩卖机的设计4222商品输出部分方案一用组合逻辑电路实现A逻辑真值表CDEXYZMNL100110001010100011001由于三种饮料只能选一种故其他项不考虑。B逻辑表达式MCXNDYLEZC逻辑电路图辽宁工程技术大学电子技术课程设计5MNLDXYCEZ方案二用时序逻辑电路实现具体设计方法与指示灯模块电路设计相似，这里不再赘述。方案比较与选择方案一逻辑关系简单，与其他模块契合性好，故采用方案一。223找钱部分A状态转换表①选择矿泉水(C1)SS/PAB00011110S0(00)S0/0S1/0/S2/0S1(01)S1/0S2/0/S3/1S2(10)S2/0S3/1//S3(11)S3/1///②选择饮料(D1)SS/PAB00011110S0(00)S0/0S1/0/S2/0S1(01)S1/0S2/0/S3/0S2(10)S2/0S3/0/S0/1S3(11)S3/0S0/1//③选择咖啡(E1)根据现实情况，这时无需找零。B卡诺图化简温亮基于MULTISIM12仿真软件的自动贩卖机的设计6①选择矿泉水(C1)Q1Q0AB000111100000/001/0/10/00101/010/0/11/11111/1///1010/011/1//图2电路次态/输出(Q1Q0/P)卡诺图状态方程为Q1AQ1Q0BQ1′(AQ0B)Q11Q0Q0′BQ0B′故驱动方程为J1AQ0BK10J2BK2B输出方程为PQ1Q0Q0AQ1B②选择饮料(D1)Q3Q2AB000111100000/001/0/10/00101/010/0/11/01111/000/1//1010/011/0/00/1图2电路次态/输出(Q3Q2/P)卡诺图状态方程为Q3Q3′AQ3′Q2BQ3A′B′Q3Q2′A′Q3′(AQ2B)Q3A′B′Q2′A′Q2Q2′BQ2B′辽宁工程技术大学电子技术课程设计7故驱动方程