自動販賣機控制系統自動販賣機控制系統

綜合訓練項目四“自動販賣機控制系統”

專 業： 自動化

班 級： 12-1班

姓 名： 白瓊

學 號： 1205010102

指導教師： 謝國民

1.1??設計任務及要求?

目的和要求：

1、掌握應用門電路和觸發器等實現時序邏輯電路-“自動販賣機控制系統”的設計方法，完成礦泉水、茶飲料和咖啡等販賣功能。

2、要求系統能夠自動完成：投幣識別-價格比較-選擇商品-輸出商品和退幣過程。

3、自動販賣機實際要求：①自動販賣機可投入1元和0.5元兩種硬幣；②所售礦泉水為1元，飲料1.5元，咖啡2兩元。③當錢幣總額超過要買的商品時，可購買商品指示燈亮；按下選擇鍵，輸出商品；④購買商品后，系統自動計算剩余錢幣，并找回剩余零錢。

成果形式：完成實現目標任務的狀態圖和狀態轉換卡諾圖，提交比較方案以及電路原理圖及仿真。

2.1設計方案

方案一

開關1和5分別表示投入1元和5角，投入一元錢的時候開關1會給計數器一個脈沖記錄投入一元錢的個數。

同理，開關5可以記錄投入5角錢的個數。

發光二極管表示礦泉水、茶飲料、咖啡和找5角錢。開關表示選擇按鍵A表示礦泉水，兩個B表示茶飲料并找錢，C表示咖啡，Space表示茶飲料。

3.1自動售貨機功能控制模塊的VHDL實現?

? 根據圖2所示的狀態轉換圖，用VHDL語言中的CASE_WHEN結構和IF_THEN_ELSE語句實現控制功能，源程序如下：?LIBRARY?IEEE;?USE?IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

?ENTITY?ZIDONG?IS?PORT(A,B:IN?STD_LOGIC;

?clk:IN?STD_LOGIC;?Z,Y:OUT燬TD_LOGIC);

燛ND燴IDONG;

燗RCHITECTURE燽eha燨F燴IDON并找回剩余零錢G營S燭YPE爏tates營S(S0,S1,S2);

燬 IGNAL?state:states;?

SIGNAL?X:STD_LOGIC_VECTOR(1?DOWNTO?0);

?BEGIN?X<=A&B;?PROCESS(x,state)?BEGIN?IF?rising_edge(clk)?THEN?CASE?state?IS?WHEN?S0=>Z<='0';

Y<='0';

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ELSE?state<=s0;???????????????????????????牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋

???????????????END?IF;

?WHEN?S1=>Z<='0';

Y<='0';?IF(X="01")THEN?state<=s2;?

ELSIF(X="10")THEN?state<=S0;?

Z<='1';Y<='0';?

ELSE?state<=s1;

?END?IF;?WHEN?S2=>Z<='0';Y<='0';

?IF(X="01")THEN?state<=S0;?

Z<='1';Y<='0';

?ELSIF(X="10")THEN?state<=s0;?Z<='1';

Y<='1';?

ELSE?state<=s2;?

END?IF;?

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END?IF;?

END?PROCESS;

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自動售貨機控制系統的VHDL實現?

?圖3?利用MAX+PLUSII軟件及VHDL語言編寫控制芯片?

3.2、投幣輸入信號電路的設計與實現?

???A、B分別為一元硬幣和五角硬幣驅動信號，Z為飲料輸出信號，Y為找錢輸出信號。通過對程序分析和仿真可以看出，A和B的驅動信號的持續時間必須控制在clk時鐘周期內，如果驅動信號時間太短，系統檢測不到投幣信號，時間太長，會誤認為是兩次或多次投幣，造成誤操作。因此，要使整個控制系統可靠運行，還必須設計專門投幣輸入信號處理電路。????自動售貨機的所有信號均由同步時鐘信號clk的正邊沿觸發。由于售貨機的硬幣接受器一般是一個機械設置裝置，投幣時產生的信號要比同步信號clk要慢得多，一般可持續好幾個周期，必須對投幣輸入信號進行處理，使每一次投幣時在clk脈沖周期內只能產生一個脈沖作為功能控制模塊的投幣驅動信號?；谏厦娴墓δ芤?#xff0c;設

總結

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