投币式邮票自动销售控制系统设计指导书.docVIP

个人收集整理 勿做商业用途 个人收集整理 勿做商业用途 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 勿做商业用途 第一章 设计指标 1.1 设计要求………………………………………………………….. 1.2 硬件环境………………………………………………………….. 第二章 系统概述 2.1设计思想…………………………………………………………..  2.2可行性论证…………………………………………….  2.3各功能的组成……………………………………………………… 2.4总体工作过程……………………………………………………… 第三章 单元电路设计与分析 3.1各单元电路的选择……………………………………………… 3.2设计及工作原理分析……………………………………………… 第四章 电路的组构与调试 4.1 遇到的主要问题…………………………………………………..  4.2 现象记录及原因分析…………………………………………….  4.3 解决措施及效果 ………………………………………………… 4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据…………………… 第五章 结束语 5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明…………..  5.2 总结设计的收获与体会…………………………………………. 附图(电路总图)……………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………… 设计指标 1.1 设计要求 （1）系统允许投入0.5元和一元2种硬币，售出面值2元的邮票。 （2）当硬币投入后，系统用七段LED数码管显示已投入的累计币值。 （3）当投币累计等于2元是，输出邮票；大于2元时，输出邮票并找零。 （4）输出信号有效电平维持3秒时间，输出信号无效后回到初始状态（累计币值为0），输出信号期间不能再投币。 （5）输出信号有效时蜂鸣器以0.5秒鸣响,0.5秒间隔的方式发出提示音，输出邮票是蜂鸣器的鸣响频率为1KHz，输出邮票并找零时蜂鸣器的鸣响频率为2KHz。 （6）为保证系统上电时处于初始状态，设置一个状态复位键。 1.2.硬件环境 控制系统以FPGA实现，用两个脉冲按键分别模拟投入0.5元和1元两种硬币，用两个发光二极管分别指示输出邮票和找零。累计币值用两个七段LED数码管显示，显示方式由所使用的FPGA开发装置电路结构决定。 第二章 系统概述 2.1设计思想 投币式自动售货机的主要功能是累计投入的币值并作出判断，所以要求电路具有记忆功能，数字电路中的时序逻辑单元电路能够运用电路“状态”记忆输入信号的变化历程，因此本设计的基本思路是由触发器构成的时序“状态机”。 存储电路可采用D触发器或JK触发器实现；组合电路可选择逻辑门、数据选择器或存储器（ROM）实现 系统需要记忆的累计币值最多可能有6种情况，因此状态数可能达到6个。投币式自动销售机可以采用输出受输入信号和电路状态同时控制的米利型时序电路实现，也可以采用输入信号仅控制电路状态转换，而输出由状态控制的莫尔型时序电路实现。前者所需的状态数少，后者的输出信号与系统触发时钟同步。 2.2可行性论证 本实验的状态机的激励控制方式有多种方案。 方案一：逻辑门实现 根据组合逻辑模块的输入、输出的逻辑关系列出真值表，写出各输出函数表 达式并化简，如果有逻辑门类型的限制则根据要求变换逻辑关系，然后由逻辑函数式画出逻辑图。 实现电路如下： 方案二:数据选择器方式 方案三：只读存储器方式 存储电路采用存储器（ROM）实现 就是本实验所用的方法。本方案使电路大大简化，对初学者非常实用. 下面有详细的说明。 2.3各功能的组成 系统电路根据控制功能可分为：状态与状态码确定、输入信号处理、定时电路、状态机的组合逻辑、累计币值显示电路。 各模块的主要功能： 状态机采用米利型时序电路，四种币值累计需要四个状态记忆。设定状态A为厨师状态币值累计为0元；状态B表示投入币值累计0.5元；状态C表示已累计1元；状态D表示已累计1.5元； 输入0.5元，输出邮票，投入1元，输出邮票并找零 输入0.5元，输出邮票，投入1元，输出邮票并找零 投入1 元，输出邮票 投入1 元 A B C D 无币投入 投入0.5 元 无币投入 投入0.5 元 投入0.5 元 无币投入 无币投入 （2）输入信号处理，本设计采用两个按键分别模拟两种不同币值的硬币，产生两路开关量脉冲信号。选择合适的逻辑门