硬币兑换系统设计.doc

硬币兑换系统 摘要: 我们在设计此课题中要求设计一个零钱兑换机，用74hc4511、74lvc161、显示管等实现译码、计数、显示等功能。我们选择了一种相对来说较简单的设计方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。最后将设计好的模块组合调试，并模拟仿真。 关键词: 译码 计数 显示  目录 1 前言 1 1.1 设计背景 1 1.2 设计概述 1 2 总体方案设计 3 2.1 方案比较 3 2.2 方案论证 4 2.3 方案选择 4 3 单元模块设计 5 3.1 硬币兑换系统组成 5 3.2电路元器件的选择 9 ４ 软件简介 12 5 系统调试 9 5.1系统仿真总图 13 5.2系统仿真参数设置 13 5.3功能调试 13 5.4调结果分析 18 6 系统功能指标参数 19 6.1 系统实现的功能 19 6.2 系统指标参数测试 19 6.3 系统功能及指标参数分析 19 7 结论 20 8 设计总结 21 8.1 设计的收获体会 21 8.2 对设计的进一步完善提出意见或建议 21 9 致谢 22 10 参考文献 23 附录：系统仿真总图1 前言 1.1 设计背景 公交车现在是大多数人的主要出行交通方式，这样很多时候就需要换零钱，但是大部分公交站台附近并没有能换零钱的地方，而现在很多都是无人售票，因此给人们带来了许多的不便。 近年来，在全国各地都发生过由于乘客没有零钱而与公交司机发生冲突的事件。如：2006年9月日电 哈尔滨市一名大学生乘坐路公交车等待找零时，与司机发生争执，厮打中乘务员又叫来两人，三人将该大学生打伤月18日上午，乘客吴先生在宁德火车站乘坐18路公交车(火车站—汽车北站)时，因身上没带零钱与该公交车司机发生纠纷，遭到司机的殴打3月日，东莞厚街一辆公交车上发生了一宗暴力事件，一个小伙子因为没零钱乘车被拒，居然暴打司机，一边打还一边说自己是特警，想不到，被打的司机也不好惹，公交还带着刀，结果，事情闹大了2 总体方案设计 对同一种目的的实现，可以用不同的方案，下面就着重介绍以下两种方案，并比较两种方案的优劣。最后选择较好的方案进行设计。 2.1 方案比较 2.1.1 方案一 系统框图如图2.1所示。 图2.1 方案一的系统框图 工作原理简述：当有纸币输入时，钱币检测、识别电路工作，如果是假币或非5元、10元、20元以及不能识别的纸币，报警电路将发出嘀嘀嘀的响声，并把钱币退出。如果是可以识别的钱币，系统通过显示电路将面值显示在七段发光二极管数码管上，并且计数出币电路启动，红色发光二极管按出币个数有规律的闪动，开始出硬币。并且设计有总出币计数电路，使得机器内部没硬币时自动提示并停止工作，达到硬币兑换效果。 2.1.2方案二 系统框图如图2.2所示。 图2.2 方案二的系统框图 工作原理简述：系统一直处于扫描状态，没有纸币输入时机器处于休眠状态，将功耗降到最低，当有纸币输入时，系统唤醒并识别、判断。如果是假币，机器自动没收并提示，如果是可识别的真币，系统报面值并启动兑换系统，机器出币并找零，达到零钱兑换效果。 2.2 方案论证 表2.1 方案一、二论证分析 方案一 优点 电路简单、人性化，出币数目可计，报警电路以及显示电路、提示电路，方便更人性化，性能可靠、实用。而且制造成本比较低，成品价格相对实惠。 缺点 只能对5元、10元、20元纸币进行兑换，功能不够完善 方案二 优点 功能较完善，使用效果好，平时功耗较低 缺点 无法显示面值，而且不能预知剩余硬币个数，电路较复杂，难实现 2.3 方案选择 方案一的原理简单，所用74HCT4511集成器件和74LS161计数器，性能可靠，都比较经济，方便实用。成品价格相对实惠，且性价比高，在实际运用中消费人群广，便于普及，市场潜力相当可观。经过综合考虑，最终选择了方案一。 3 单元模块设计 本节主要介绍系统各单元模块的具体功能、电路结构、工作原理、以及各个单元模块之间的联接关系；同时本节也会对相关电路中的参数计算、元器件选择、以及核心器件进行必要说明。 3.1硬币兑换系统 表3.1 换零电路组成表 模块 作用 模拟纸币输入模块 模拟纸币的识别及假币报警 译码显示模块 显示输入纸币面额 出币控制模块 控制输出指定数量硬币 总出币计数模块 计算输出总硬币数，当预置硬币输出完时给出提示信号 3.1.1模拟纸币输入模块 其电路如图3.1所示： 图3．1模拟纸币输入模块 模拟纸币输入模块的电路原理图 图3．2显示模块模块 此模块由图3．3出币控制模块 出币控制模块主要是由图３．4总出币计数模块 总出币计数模块主要是由 CD4511引脚图及功能 图3.5 C