简易自动售货机设计课设报告
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一、实训背景与目的随着科技的不断发展,自动售卖机已经成为现代生活中不可或缺的一部分。
为了更好地了解自动售卖机的原理和设计,提高我们的创新能力和实践能力,我们进行了为期两周的自动售卖机设计实训。
本次实训旨在通过实际操作,掌握自动售卖机的结构设计、功能实现、系统调试等关键技术,培养我们的工程实践能力和团队协作精神。
二、实训内容与过程1. 实训内容本次实训主要包括以下内容:(1)自动售卖机结构设计:了解自动售卖机的整体结构,包括机身、货架、取货装置、支付模块等。
(2)功能模块实现:学习并实现自动售卖机的核心功能,如商品识别、取货、支付等。
(3)系统调试与优化:对自动售卖机进行系统调试,确保各功能模块正常工作,并对系统进行优化。
(4)团队协作与沟通:在实训过程中,团队成员之间需要密切配合,共同完成设计任务。
2. 实训过程实训过程分为以下几个阶段:(1)前期准备:查阅相关资料,了解自动售卖机的基本原理和设计要求。
(2)结构设计:根据实训要求,设计自动售卖机的整体结构,绘制相关图纸。
(3)功能模块实现:选择合适的硬件和软件,实现自动售卖机的各项功能。
(4)系统调试:对自动售卖机进行系统调试,确保各功能模块正常工作。
(5)优化与改进:根据调试过程中发现的问题,对自动售卖机进行优化和改进。
三、实训成果经过两周的实训,我们成功设计并实现了一款自动售卖机。
以下是我们的实训成果:1. 结构设计(1)机身:采用不锈钢材质,具有良好的耐腐蚀性和稳定性。
(2)货架:采用可调节式货架,可根据商品尺寸进行调整。
(3)取货装置:采用机械臂式取货装置,可实现商品自动取货。
(4)支付模块:采用非接触式支付,支持多种支付方式。
2. 功能模块实现(1)商品识别:采用条形码扫描技术,实现商品信息的快速识别。
(2)取货:通过机械臂式取货装置,实现商品的自动取货。
(3)支付:支持非接触式支付,如微信、支付宝等。
3. 系统调试与优化在系统调试过程中,我们发现了以下问题:(1)机械臂式取货装置的精度不够高,导致部分商品取货失败。
PLC课程设计报告题目:自动售货机班级:09应用电子技术学号:0906010136姓名:蓝琴指导老师:陈金佳日期2011.06.22自动售货机摘要本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程,然后以一次交易过程为例,把交易过程分为几个程序块,然后分别对程序块进行编程。
具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。
程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。
利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证自动售货机能够长期稳定运行。
关键词自动售货机;可编程序控制器;梯形图设备:电脑一台,实验箱一台,AB接口的USB连线一条,电源线两条。
目录一、控制要求 (4)二、I/O分配表 (4)三、外部接线图 (4)四、梯形图的功能分析 (5)五、触摸屏的设计 (11)六、心得体会 (12)七、参考文献 (12)一.控制要求1.此自动售货机可以投入一角、五角、一元的硬币。
2.当投入假币时不计币,假币不退还。
3.如果顾客投入硬币在限定的时间内不按任何按键,自动售货机将不退还所投硬币。
4.当投入硬币的总值等于或超过相对应饮料价值且对应的饮料总量大于零,对应的饮料指示灯亮;5.当相应饮料的指示灯亮时,按下相应的选择按键,指示灯闪烁,同时饮料掉出。
6.如果顾客选择后当前额大于零或不选择,按退币键自动售货机会自动将余款退还顾客;7.找零时如果当前额大于1元则先退一元再找1角,如果当前额小于一元则直接退一角;8当前额显示在数码管上。
.二.I/O分配表三.外部接线图四.梯形图的功能模块1.投币投入硬币后自动售货机自动对币值区分并计数。
2.比较当前值投入的总币值与各饮料的价格相比较,如果币值大于或等于某一饮料则相应的指示灯亮,否则无指示灯亮3.选择饮料在当前总币值大于或等于某一饮料的价格时菜可选择。
4.出货闪烁表示4.可选指示灯5.退币6.退币值区分7.总量8.假币提示9.有币投入感应10.意外情况11.货物输出12.总量显示五.触摸屏的设计六.心得体会通过这次的课程设计让我对PLC的学习产生了更多的兴趣。
自动售货机课程设计自动售货系统实验一、实验目的:1.熟识编程软件及编程方法。
2.熟识脉冲输入编程原理及方法3.掌控自动售货系统工作原理和掌控技巧二、实验设备:1:可编程序控制器一台;2:plc实验箱一台;3:装有编程软件和开发软件的计算机一台;4:自动售货系统实验模块一块;5:电缆一根;三、实验步骤:1:实验内容:采用plc数字量输出、输入掌控自动售货系统。
2:实验原理:自动售货机的面板上设有3个投币口,分别可以投一元、五元和十元,有饮料和口香糖两个出口。
建议:1:当投币总数大于15元时,口香糖按钮指示灯暗;2:当投币总数等于或超过15元时,口香糖和饮料按钮指示灯亮;3:按下口香糖按钮,则排泄口香糖,同时口香糖按钮指示灯闪光,3秒后指示灯自动暂停;4:按下饮料按钮,则排出饮料,同时饮料按钮指示灯闪烁,3秒后指示灯自动停止;5:投币总值少于所选产品价值时,自动归还余款;6:按下手动计数复位键,则取消本次操作,退还投入的钱币;接线方式:plc输入:00:一元投币按钮tl1;01:五元投币按钮tl2;02:十元投币按钮tl3;03:口香糖按钮tl1204:饮料按钮tl13;05:计数手动复位按钮tl141m:接24v2m:接24vplc输出:00:饮料按钮指示灯tl9;01:口香糖按钮指示灯tl8;02:一元投币口指示灯tl4;03:五元投币口指示灯tl5;04:十元投币口指示灯tl605:饮料出口指示灯tl11;06:口香糖出口指示灯tl1007:找钱指示灯tl7;1l:接gnd2l:接gnd3:实验步骤:1、下载实验程序tt17,成功完成后,使plc处于运行状态,run指示灯亮;2、上电后,el-plc-iii-m9模块上的l指示灯亮,如果不亮,先检查原因后在做实验;3、按下el-plc-iii-m9模块上的s1按键,l1、l5指示灯暗,按下el-plc-iii-m9模块上的s4按键,则l1指示灯攻灭,l7指示灯暗,l5指示灯闪光,3秒后,l5、l7指示灯攻灭;4、按下el-plc-iii-m9模块上的s2按键,l2、l5指示灯亮,按下el-plc-iii-m9模块上的s4按键,则l2指示灯灭,l7、l4指示灯亮,l5指示灯闪烁,3秒后,l5、l7、l4指示灯灭;5、按下el-plc-iii-m9模块上的s3按键,l3、l5指示灯暗,按下el-plc-iii-m9模块上的s4按键,则l3指示灯攻灭,l7、l4指示灯暗,l5指示灯闪光,3秒后,l5、l7、l4指示灯攻灭;6、按下el-plc-iii-m9模块上的s2和s3按键,l2、l3、l5、l6指示灯亮,按下el-plc-iii-m9模块上的s5按键,则l2、l3指示灯灭,l8指示灯亮,l6指示灯闪烁,3秒后,l6、l8指示灯灭;7、按下el-plc-iii-m9模块上的s1、s2和s3按键,l1、l2、l3、l5、l6指示灯暗,按下el-plc-iii-m9模块上的s5按键,则l1、l2、l3、l5指示灯攻灭,l8、l4指示灯暗,l6指示灯闪光,3秒后,l4、l6、l8指示灯攻灭;8、按下el-plc-iii-m9模块上的s1、s2和s3按键,l1、l2、l3、l5、l6指示灯亮,按下el-plc-iii-m9模块上的s6按键,则l1、l2、l3、l5、l6指示灯灭,l4指示灯亮,3秒后,l4指示灯灭;9、实验完结,顺利完成实验。
软件课程设计实验报告课题:自动售货机班级:电信作者:学号:课程设计实验报告第一部分程序代码 (7)第二部分软件设计文档 (15)一、软件需求说明书 (15)1引言 (15)1.1编写目的 (15)1.2背景 (15)1.3定义 (15)1.4参考资料 (16)2任务概述 (16)2.1目标 (16)2.2用户的特点 (16)2.3假定和约束 (16)3需求规定 (16)3.1对功能的规定 (17)3.2对性能的规定 (17)3.3输人输出要求 (18)3.4数据管理能力要求 (18)3.5故障处理要求 (18)3.6其他专门要求 (19)4运行环境规定 (19)4.1设备 (19)4.2支持软件 (19)4.3接口 (19)4.4控制 (19)二、概要设计说明书 (20)1引言 (20)1.1编写目的 (20)1.2背景 (20)1.3定义 (20)1.4参考资料 (20)2 需求说明 (21)2.1需求规定 (21)2.2运行环境 (21)2.3基本设计概念和处理流程 (21)2.5功能器求与程序的关系 (22)2.6人工处理过程 (23)2.7尚未解决的问题 (23)3接口设计 (23)3.1用户接口 (23)3.2外部接口 (23)3.3内部接口 (23)4运行设计 (23)4.1运行模块组合 (23)4.2运行控制 (24)4.3运行时间 (24)5系统数据结构设计 (24)5.1逻辑结构设计要点 (24)5.2物理结构设计要点 (24)5.3数据结构与程序的关系 (24)6系统出错处理设计 (25)6.1出错信息 (25)6.2补救措施 (25)三、详细设计说明 (26)1引言 (26)1.1编写目的 (26)1.2背景 (26)1.3定义 (26)1.4参考资料 (26)2程序系统的结构 (27)3投币模块 (27)3.1程序描述 (27)3.2功能 (27)3.3性能 (27)3.4输入项 (28)3.5输出项 (28)3.6算法 (28)3.7流程逻辑 (28)3.8接口 (28)3.9存储分配 (29)3.10注释设计 (29)3.11限制条件 (29)3.12测试计划 (29)4退币模块 (30)4.1程序描述 (30)4.2功能 (30)4.3性能 (30)4.4输入项 (30)4.5输出项 (30)4.6算法 (30)4.7流程逻辑 (31)4.8接口 (31)4.9存储分配 (31)4.10注释设计 (31)4.11限制条件 (32)4.12测试计划 (32)4.13尚未解决的问题 (32)5取货模块 (32)5.1程序描述 (32)5.2功能 (32)5.3性能 (32)5.4输入项 (32)5.5输出项 (33)5.6算法 (33)5.7流程逻辑 (33)5.8接口 (33)5.9存储分配 (34)5.10注释设计 (34)5.11限制条件 (34)5.12测试计划 (34)5.13尚未解决的问题 (34)6购买模块 (35)6.1程序描述 (35)6.2功能 (35)6.3性能 (35)6.4输入项 (35)6.5输出项 (35)6.6算法 (36)6.7流程逻辑 (36)6.8接口 (37)6.10注释设计 (38)6.11限制条件 (38)6.12测试计划 (38)6.13尚未解决的问题 (38)四、测试分析报告 (39)1引言 (39)1.1编写目的 (39)1.2背景 (39)1.3定义 (39)1.4参考资料 (39)2测试概要 (39)3测试结果及发现 (40)3.1测试1(启动系统) (40)3.2测试2(退出系统) (42)3.3测试3(货品展示) (42)3.4测试4(投币购买) (42).5测试5(取出物品) (43)3.6测试6(找零) (44)3.7测试7(退币) (44)3.8测试8(报错) (45)4对软件功能的结论 (45)4.1功能 (45)4.2能力 (46)4.3限制 (46)5分析摘要 (46)5.1能力 (46)5.2缺陷和限制 (46)5.3建议 (46)5.4评价 (47)6测试资源消耗 (47)五、项目开发总结报告 (48)1引言 (48)1.1编写目的 (48)1.2背景 (48)1.3定义 (48)1.4参考资料 (48)2实际开发结果 (49)2.1产品 (49)2.2主要功能和性能 (50)2.3基本流程 (50)2.4进度 (50)3开发工作评价 (52)3.1对生产效率的评价 (52)3.2对产品质量的评价 (52)3.3对技术方法的评价 (52)3.4出错原因的分析 (52)4经验与教训 (53)第一部分程序代码//引入awt、swing包import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import javax.swing.border.*;//类Seller的定义,用于实现所有的功能public class Seller extends JFrame implements ActionListener{private static final long serialVersionUID = 6843588200041215448L;private double money = 0.0;//"money"表示用户余额private boolean occupy; //"occupy=false"表示出货口未满,用户可以购买;//"occupy=true"表示出货口已满,用户必须取完货才能继续购买。
自动售货机程序课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习自动售货机程序的相关知识,让学生掌握自动售货机程序的基本原理和编程方法。
在知识目标方面,学生需要了解自动售货机的工作原理、程序设计的基本概念和方法。
在技能目标方面,学生需要能够运用编程语言实现简单的自动售货机程序,并能够进行调试和优化。
在情感态度价值观目标方面,学生能够认识到自动售货机程序在现实生活中的应用和价值,增强对计算机科学的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括自动售货机的工作原理、程序设计的基本概念和方法。
首先,介绍自动售货机的工作原理,包括硬件结构和软件系统。
然后,讲解程序设计的基本概念,如变量、数据类型、控制结构等。
最后,教授如何运用编程语言实现自动售货机程序,并进行调试和优化。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法。
首先,讲授法用于讲解自动售货机的工作原理和程序设计的基本概念。
其次,讨论法用于引导学生探讨和解决问题,培养学生的创新思维和团队协作能力。
此外,案例分析法将用于分析实际案例,使学生更好地理解和应用所学知识。
最后,实验法将用于锻炼学生的动手能力,培养实际操作和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教学资源。
教材方面,将选用权威、实用的自动售货机程序设计教材。
参考书方面,将提供相关的计算机科学书籍,供学生拓展阅读。
多媒体资料方面,将制作精美的教学PPT和视频,以直观地展示自动售货机程序的设计过程。
实验设备方面,将准备计算机和自动售货机模型,以便学生进行实际操作和调试。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化方式,全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现方面,将评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的情况,以及小组讨论的贡献。
作业方面,将布置编程练习和项目任务,评估学生的编程能力和解决问题的能力。
考试方面,将设置期中考试和期末考试,评估学生对课程知识的掌握程度。
xxxxxx课程设计报告院(系):_电子信息工程学院___ 班级: xxxxx学生姓名: x x x 学号: xxxxx 设计地点(单位)__ ____________设计题目:__ 自动售货机系统 _____________ ______ 完成日期: 20011 年 11月 27 日指导教师评语: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________ _成绩(五级记分制):______ __________教师签名:_________________________重庆科技学院课程设计任务书设计题目:自动售货机系统教研室主任:指导教师:伍建全2011年9 月14日摘要有史以来,人类发明了无数的信息技术来扩展自身的信息交流、处理和记忆能力。
然而,以1946年世界第一台电子计算机的出现为开端,信息技术开始走向一个全新的数字时代。
50年多年来,计算机技术飞速发展,日新月异。
人们发现起初为解决计算问题而发明的计算机用途越来越广,几乎渗透到涉及信息活动的一切领域。
计算机软件的开发更是帮助到各个领域对计算机的使用,更加优化了计算机的功能。
根据本次课程设计内容及要求,完成自动售货机系统的设计。
这种无人值守自动售货机贩卖价值为A、B、C的三种商品,价格分别为2元,3元和6元。
顾客投入10元的纸币,然后选择购买3种商品之一,自动售货机吐出商品,并且找给用户零钱。
如果商品已经卖完,或者无法找零,则给出用户一个提示,商品已售完,并且退还纸币。
自动贩卖机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解自动贩卖机的基本工作原理,掌握其内部构造及各部件功能。
2. 学生能掌握自动贩卖机中涉及的数据处理和运算过程,如货币识别、找零计算等。
3. 学生了解自动贩卖机在现代社会中的应用场景及其优势。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并制作一个简易自动贩卖机模型,展示其工作过程。
2. 学生通过实际操作,提高动手实践能力和团队合作能力,培养解决问题的技巧。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动贩卖机及相关技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生认识到科技发展对生活的改善,增强社会责任感和时代使命感。
3. 学生在学习过程中,树立正确的消费观和价值观,关注生活中的实际问题,培养关爱社会的情感。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材第四章《简易自动贩卖机的设计与制作》展开,教学内容分为以下三个部分:1. 自动贩卖机原理及构造- 了解自动贩卖机的历史发展、应用场景。
- 学习自动贩卖机的基本构造,包括货道、传感器、控制单元、显示屏等部件的功能和工作原理。
- 探究货币识别、找零系统、商品推送等关键环节的技术原理。
2. 简易自动贩卖机设计与制作- 分析并设计一个简易自动贩卖机的模型,明确各部分功能和要求。
- 学习并运用相关编程软件,编写自动贩卖机的控制程序。
- 学习电路连接、部件组装等实践操作,完成简易自动贩卖机模型的制作。
3. 自动贩卖机项目实践与评价- 以小组合作形式,完成自动贩卖机模型的调试、优化和展示。
- 对项目过程进行总结评价,分析优点和不足,提出改进措施。
- 分享学习心得,培养团队合作精神,提高创新意识和实际操作能力。
教学内容安排和进度:共4课时,第1课时学习自动贩卖机原理及构造;第2课时设计简易自动贩卖机模型;第3课时进行制作和调试;第4课时进行项目评价和总结。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法,结合课本内容,旨在激发学生的学习兴趣,提高学生的主动性和实践能力。
《软件工程》课程设计报告目录:序 (2)一、问题描述 (3)(一)关于自动售货机 (3)(二)自动售货机的设计 (3)二、需求分析 (3)(一)UML自动售货机系统功能需求: (3)(二)UML自动售货机系统操纵要求: (4)(三)业务流程图 (6)(四)数据流程图 (7)三、各类UML图型及其分析 (8)(一)用例图 (8)(二)类图 (9)(三)序列图 (10)(四)协作图 (15)(五)状态图 (18)(六)活动图 (20)(七)组件图 (24)(八)配置图 (24)(九)数据模型图 (25)四、心得体会 (25)序一.目的软件工程课程设计是软件工程专业一个综合性的实践教学环节,其目的在于增进学生温习和巩固运算机软件设计知识,加深对软件设计方式、软件设计技术和设计思想的明白得,并能运用所学软件设计知识和面向对象技术进行综合软件设计,提高学生的综合应用能力。
通过这次课程设计,要把握UML(统一建模语言),并能运用UML在Rational Rose中建模。
二.要求:一人一组。
熟悉Rose开发环境。
把握UML的大体模型元素(如角色、用例、类等)。
熟悉UML,要紧了解UML中的9大图:Use case diagram(用例图)、Class diagram(类图)、Sequence diagram(序列图)、Collaboration diagram(协作图)、Statechart diagram(状态图)、Activity diagram(活动图)、Component diagram(组件图)、Deployment diagram(配置图)、datamodel diagram(数据模型图)。
进行系统需求分析与系统功能模块设计,绘出系统详细的业务流程图和数据流程图,成立完整的系统数据库的逻辑模型。
完成对系统的建模实现。
进行检查,并提交设计报告。
三.报告要求:实验题目、实验目的、实验要求、实验内容、系统设计的源程序和文档(包括说明)、心得体会四.参考资料:Wendy Boggs & Michael Boggs 著邱仲潘译《UML与Rational Rose2002从入门到精通》电子工业出版社Martin Fowler & Kendall Scott:UML Distilled Second Edition A Brief Guide to the Standard Object Modeling LanguageUML参考手册Jason T. Roff 著张瑜杨继萍等译《UML基础教程》清华大学出版社参见本中心效劳器ftp:\\s@172.16.38.223软件开发基础或《软件工程课程设计》目录下的相关文档。
PLC自动售货机报告1.引言自动售货机在现代化社会中越来越受欢迎,为消费者提供了方便快捷的购物体验。
本报告旨在介绍一种基于PLC的自动售货机的设计和实现。
2.设计目标我们的设计目标是创建一个功能完善且可靠的自动售货机,具备以下特点:-支持多种支付方式,例如硬币、纸币和移动支付;-具备货物售空检测功能,及时通知管理人员补货;-具备购物篮检测功能,防止用户未支付而偷取商品。
3.硬件设计我们使用了以下硬件设备来实现自动售货机:-PLC控制器:作为核心控制单元,负责执行程序和与其他设备进行通信;-电子支付设备:集成硬币接收器、纸币接收器和条码扫描仪,支持多种支付方式;-货物储存系统:包括货道、电动门和传送带;-传感器:用于检测货道是否为空、购物篮是否存在等。
4.软件设计我们使用PLC编程软件进行自动售货机的程序设计,主要包括以下几个模块:-用户界面:通过触摸屏显示菜单和购物篮状态,用户可以选择商品和支付方式;-支付处理:根据用户选择的支付方式进行支付处理,验证支付金额是否足够;-货物管理:监测货道状态,当货道为空时通知管理人员及时补货;-购物篮检测:通过传感器检测购物篮状态,防止用户未支付而偷取商品;-交互控制:根据用户的选择和支付信息,控制电动门开启和传送带运行。
5.功能实现在实现过程中,我们成功地完成了自动售货机的所有功能要求:-用户能够通过触摸屏选择商品和支付方式,实现快速购物;-自动售货机能够支持硬币、纸币和移动支付,满足不同用户的支付需求;-通过传感器监测货道状态和购物篮状态,及时通知管理人员进行补货和防止商品偷取。
6.总结通过PLC技术的应用,我们成功地实现了一个功能完善且可靠的自动售货机。
通过合理的硬件设计和软件编程,我们实现了多种支付方式、货物售空检测和购物篮检测等功能。
该自动售货机提供了方便快捷的购物体验,减少了人力资源的浪费。
未来,我们将进一步改进该系统,提升其性能和稳定性。
沈阳航空航天大学课程设计(说明书);简易自动售货机的设计。
班级/ 学号04020101/20学生姓名范会林指导教师曹阳>沈阳航空航天大学—课程设计任务书课程名称电子线路课程设计院(系)电子信息工程学院专业电子信息工程专业班级04020101 学号20 姓名范会林…课程设计题目简易自动售货机的设计课程设计时间: 2012 年12 月31 日至2013 年01 月13 日课程设计的内容及要求:一、设计说明"设计一台简易自动售货机。
二、技术指标1、用模拟或数字电路设计一台自动售货机,所用电源为220V交流市电。
2、可以实现收款,找零,出货,显示的功能。
3、用数码管实时显示所选购商品的种类,共5种价位1至5元,20种商品。
~4、可收货币为一元、五元、十元三种。
三、设计要求1. 在选择器件时,应考虑成本。
2. 根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
3. 画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
&四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案。
2. 仿真及硬件实验验证所设计的电路。
3.进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料(1.戴伏生主编. 基础电子电路设计与实践.[M]北京:国防工业出版社,2002年2.童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京:高等教育出版社,2006年六、按照要求撰写课程设计报告】'指导教师年月日负责教师年月日、学生签字年月日成绩评定表一、概述自动售货机是20世纪70年代在日本、欧美发展起来的高新技术现代应用产品,被称为24小时营业的微型超市,售货领域已扩展至小食品、小用品、香烟、电话卡、车票、邮票等。
钱币装置是自动售货机的核心,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。
自动售货机自动输出顾客所要的商品。
目前在40多个国家已经广泛使用,日本平均每23人一台,美国平均每40人一台,欧洲平均每60人一台。
在邻国日本,70%份额的罐装饮料市场是通过自动售货机售出的;美国可口可乐公司拥有五十余万台饮料自动售货机分布在世界各地。
通过自动售货机销售将成为商品零售业不可分割的重要组成部分。
面对当前快速商品社会,人们的时间观念越来越重,如何才能更快的购买到顾客自己所需的商品,这都是顾客和商家共同面临的问题。
自动售货机不受时间、地点的限制,能节省人力、方便交易,能够实现商品的自动化。
因此,自动售货机在商业,食品行业越来越普及,更方便消费者购买自己所需的商品。
随着科技的发展及人们生活水平的提高,自动售货机市场的发展越来越呈现出多元化及个性化的需求。
自动售货机已在国内普及,并成为城市现代文明程度的一种象征性标志。
本文提出两种自动售货机的设计方案,分别对两种方案加以论述,并选择一种方案,对其在Multisim10平台上进行了仿真测试,结果均达到指标要求。
二、#三、方案论证方案一:利用简单的组合逻辑电路和时序逻辑电路分别搭建出各个所需功能模块,最后将各个模块整合在一起,其原理框图如图1。
.在此方案中,投币和选择货物有先后,当没有投币时,货物无法进行选择。
投币之后,系统会显示用户可以购买的商品种类,选择商品后,商品价格会与投入金额相比较,若商品价格高于投币金额,则无法操作,需要用户重新选择,否则,出货,并通过减法器求得余额进行退币。
)方案二:利用现场可编程门阵列(FPGA )用VHDL 语言进行编程,已达到控制自动售货机的目的。
其系统原理方框图如图2 。
;|图1 方案一原理框图图2 方案二原理框图&系统按功能可分为分频模块、控制模块和译码输出模块。
分频模块的作用是获得周期较长的时钟信号,便于操作,且不会产生按键抖动的现象。
其原理是定义两个中间信号Q、DIV_CLK,Q在外部时钟CLK的控制下循环计数,每当计数到一个设定的值时DIV_CLK的值翻转,最后将DIV_CLK赋给NEW_CLK即可,改变设定值可改变分频的大小。
控制模块是这个系统的核心模块,它具有判断按键、计算输入钱数总和、计算找零、控制显示四个作用。
它的工作原理是每当时钟上升沿到来时,判断哪个按键按下,若按下的是钱数键,则将钱数保存于中间信号COIN,若下次按下的仍是钱数键,COIN的值则加上相应的值并显示于数码管;当物品键按下时,则将COIN的值与物品价格进行比较,然后控制找零。
由于钱数可能大于9,所以译码显示模块的作用就是将钱数译码后用两个数码管显示,这样方便观察。
|本设计采用的方案一,简单可行,容易实现,且性价比比较高。
四、电路设计1.直流稳压电源电路本题要求使用220V交流市电为系统供电,所以需要设计直流稳压电源。
首先是对220V的高压进行变压,变压器的具体的匝比要根据下级的电路来确定。
变压之后的电流仍然为交流,在通过整流电路后,变为脉冲直流。
滤波电路可以消除脉冲,但是输出的直流电压仍不稳定。
最后,通过稳压电路,使得电压的稳定性大大提高,整个过程如图3。
`<二极管D5的反向电压为29V ,所以整流输出与地之间的电压为345291=+=U V则变压器二次侧的电压为282.1342.12≈==i U U V|则变压器的匝比为86.728220≈利用317稳压块的稳压电源的输出电压可用下式计算)1/21(25.1R R U O +=*因为5=O U V ,所以312=R R仅仅从公式本身看,R1、R2的电阻值可以随意设定。
然而作为稳压电源的输出电压计算公式,R1和R2的阻值是不能随意设定的。
首先317稳压块的输出电压变化范围是37~25.1=O U V ,所以R2/R1的比值范围只能是0~。
其次是317稳压块都有一个最小稳定工作电流,有的资料称为最小输出电流,图4 直流稳压电源电路图也有的资料称为最小泄放电流。
最小稳定工作电流的值一般为。
由于317稳压块的生产厂家不同、型号不同,其最小稳定工作电流也不相同,但一般不大于5mA。
当317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时,317稳压块就不能正常工作。
当317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时,317稳压块就可以输出稳定的直流电压。
如果用317稳压块制作稳压电源时,没有注意317稳压块的最小稳定工作电流,那么制作的稳压电源可能会出现下述不正常现象:稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。
}要解决317稳压块最小稳定工作电流的问题,可以通过设定R1和R2阻值的大小,而使317稳压块空载时输出的电流大于或等于其最小稳定工作电流,从而保证317稳压块在空载时能够稳定地工作。
此时,只要保证Uo/(R1+R2)≥,就可以保证317稳压块在空载时能够稳定地工作。
上式中的为317稳压块的最小稳定工作电流。
当然,只要能保证317稳压块在空载时能够稳定地工作,Uo/(R1+R2)的值也可以设定为大于的任意值。
经计算可知R1的最大取值为R1≈Ω。
又因为R2/R1的最大值为。
所以R2的最大取值为R2≈Ω。
因此,必须保证R1≤Ω,R2≤Ω两个不等式同时成立,才能保证317稳压块在空载时能够稳定地工作。
为满足上述条件,我选择R2=2KΩ,R1=700Ω。
同时,为了电路的稳定工作,我接入二极管作为保护电路,防止电路中的电容放电时的高压把317烧坏。
C1为滤波电容,容量应该比较大且多为电解电容,所以选择的大电容,C4用于防止电路产生自己振荡,容量较小,选择330nF。
为了减小R2的纹波电压,可在其上并联一个10uF的电容C3,。
用一个100uF大电容C2来消除输出电压中的高频噪声。
!2、投币系统电路考虑到多种投币情况,需要把每次投入钱数的进行相加,要想累加,就要将相加的结果放入寄存器中,再将寄存器中的输出端接到加法器的输入端,这样即可将结果进行累加,选用4位超前进位加法器74LS283与4位D触发器74LS175组成累加器,因数码管显示为0到9,二进制加法器是逢16进1,而二—十进制加法器是逢10进1,若用二进制加法器实现二—十进制加法,则当相加的和大于等于10时,就必须增加一个加6的校正电路。
所以需要用两个4位超前进位加法器74LS283组成一个二-十进制的加法器,再将得数放入寄存器中。
若寄存器中数值为零,则LED灯亮,表示待机状态,否则LED灯熄灭,表示正在工作。
器电路图如图5。
!其中用到的芯片74LS283,A0~A3为运算输入端A ,B0~B3为运算输入端B ,CO 为进位输出,CI 为进位输入,SUM0~SUM3为和输出端,其真值表如表1 所示,}4位D触发器74LS175,D1~D4为输入端,Q1~Q4为输出端,CLR 为异步清零端,低电平有效,CLK 为脉冲输入端,上升沿触发,其真值表如表2C (n-1)A B S (Cn L L L L ~ L LL H H . L L H L H * L L H H L $ H H L L H ^ L H L H L > H H H L L * H HHHH] H图5 投币系统电路图表1 74LS283真值表表2 74LS175真值表2、商品选择电路用20个按键开关分别表示20种商品,当投入的钱不为零的时候,商品选择电路开始工作,利用十进制编码器74LS147,将编码送入寄存器中,通过按键触发锁存,并将寄存器中的数字用数码管显示出来,用来表示选择商品的种类编号,将20个商品分为1~5元五种价位,通关导线,若干与非门和或门,连接成相应的价格,通过三个与输出端相连的小灯泡表示,001、010、011、100、101分别为1~5元。
其电路图如图6所示。
|该电路中用到的芯片有4位D 触发器74LS175和十进制编码器74LS147,1~9为输入端,A~D 为输出端,输出为8421BCD 码,器真值表如表3。
—输 入 输 出12 3 " 45 6 7 8 —9 D CB A :H H HH H) HH HH H ;HH HX X )X X XX X {XL LH H ~LX XX X 】XX XL H ¥LH HH X (X X XX X )LH HH L %LL XX X 、XX LH H 'H H LL H &X X XX L 《H H HH H 。
L H LX X |X L HHH ^H H HL H :H X XL H (HH HHH ·H H LLX}HHHH(HHHH;H 图6 商品选择电路图 表3 74LS147真值表-4、余额显示电路将前面投币系统中寄存器中的数与商品选择的价格相比较,若投入的钱数大于或等于商品价格,则将这两个数相减,然后将得数存入寄存器中,以便显示余额,其电路图如图7所示。
'电路中的4位数值比较器74LS85,A0~A3为字A 输入端B0~B3为字B 输入端AGTB 、AEQB 、ALTB 为级联输入端OAGTB 、OAEQB 、OALTB 为输出端,真值表如表4所示。