自動售貨機(jī)的課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　自動售貨機(jī)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目：自動售貨機(jī)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　自動售貨機(jī)是臺機(jī)電一體化的自動化裝置，再接收到貨幣已輸入的前提下，靠觸摸控制按鈕輸入信號使控制器啟動相關(guān)位置的機(jī)械裝置完成規(guī)定動作，將貨物輸出。當(dāng)顧客按下

2、需要買的商品所對應(yīng)的按鍵時(shí)，數(shù)碼管上顯示出該商品的的價(jià)格，然后顧客需要將貨幣投入投幣口，數(shù)碼管上顯示出所投幣額。當(dāng)按下確認(rèn)鍵，則自動售貨機(jī)將對投入的貨幣與商品的價(jià)格進(jìn)行比較。如果投入的幣額足夠時(shí)，則自動送出商品，并且把多余的錢找回，在數(shù)碼管上顯示出來。如果兩者幣的相等，則直接送出商品。如果投入的幣額不足時(shí)則報(bào)警，報(bào)警時(shí)間3秒。當(dāng)顧客一旦按下確認(rèn)鍵3秒后，自動售貨機(jī)將自動恢復(fù)到初始狀態(tài)，此時(shí)顧客才可以進(jìn)行下一次購貨操作。售貨機(jī)還具有工傷假

3、使用累加貨幣的功能，累加的貨幣在數(shù)碼管上顯示出，此累加器只能有商家可以控制清零。次售貨機(jī)還有商家控制的整體復(fù)位功能。該售貨機(jī)使用方便，結(jié)構(gòu)簡單，靈活通用等優(yōu)點(diǎn)，因此在銷售業(yè)，食品產(chǎn)業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)的自動售貨機(jī)，主要應(yīng)用到BCD碼編碼器74HC147、加法器74HC283、寄存器74HC374、74HC4511七段碼限制顯示譯碼器、供陽極七段碼顯示器，555定時(shí)器等芯片，通過建立電路圖、反饋連接</p><p

4、>　　關(guān)鍵字：自動售貨機(jī)、商品價(jià)格，投幣幣額、加法寄存電路、比較電路、減法電路、數(shù)碼顯示、控制清零</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)概論1</p><p>　　1.2自動售貨機(jī)的

5、研究意義1</p><p>　　1.3自動售貨機(jī)的發(fā)展歷史1</p><p>　　第2章 自動售貨機(jī)原理電路分析2</p><p>　　2.1自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)要求2</p><p>　　2.2自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)原理2</p><p>　　2.3自動售貨機(jī)元器件選擇2</p><p&g

6、t;　　2.4自動售貨機(jī)元器件選擇電路設(shè)計(jì)各部分組成及其工作原理4</p><p>　　2.4.1商品選擇價(jià)格顯示電路4</p><p>　　2.4.2投入貨幣累加顯示電路5</p><p>　　2.4.3比較相減輸出商品電路6</p><p>　　2.4.4延時(shí)反饋清零電路6</p><p>　　

7、2.4.5累加賣貨額查看電路7</p><p>　　2.5元器件清單8</p><p>　　2.6自動售貨機(jī)電路總圖及原理8</p><p>　　2.7自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)的方案方案的優(yōu)缺點(diǎn)，改進(jìn)意見和展望8</p><p>　　第3章 心得體會9</p><p><b>　　緒論</b&g

8、t;</p><p>　　自動售貨機(jī)是能夠根據(jù)投入的錢幣自動復(fù)活的機(jī)器，它是商業(yè)自動化的常用設(shè)備，不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，能節(jié)省人力、方便交易?，F(xiàn)代的自動售貨機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)和功能依出售的商品而異。錢幣裝置是售貨機(jī)的核心，其主要功能是確認(rèn)投入錢幣的真?zhèn)危诌x錢幣的種類，計(jì)算金額。如果投入的金額達(dá)到購買物品的數(shù)值即發(fā)出售貨信號，并找出余錢。自動售貨機(jī)自動輸出顧客所要的商品。因此，自動售貨機(jī)在商業(yè)，食品行業(yè)越來越普及，更

9、方便消費(fèi)者購買自己所需的商品。使用方便、可靠、節(jié)省人力的自動售貨機(jī)將在社會生活中成為一種趨勢。</p><p>　　自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)概論</p><p>　　本設(shè)計(jì)是一套結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，性能可靠的自動售貨機(jī)產(chǎn)品。自動售貨機(jī)電路設(shè)計(jì)采用選擇商品電路、投幣累加電路、比較減法報(bào)警輸出電路、統(tǒng)計(jì)賣出商品電路等四個(gè)基本電路構(gòu)成。自動售貨機(jī)在接受投入錢幣后，通過與商品價(jià)格比較，確定是否能夠售出商品

10、和把算出剩余的錢找回。當(dāng)商品輸出后售貨機(jī)自動把上次傅賣商品的價(jià)格和投入的錢幣的總和清零，這是才可以進(jìn)行下次交易。自動售貨機(jī)還應(yīng)滿足商家查看銷售商品的總和及使其清零，和控制該售貨機(jī)進(jìn)行整體復(fù)位。該售貨機(jī)可以幫助商家更好的銷售商品，并且節(jié)省人力，獲得更大的利潤。</p><p>　　自動售貨機(jī)的研究意義</p><p>　　面對當(dāng)前快速商品社會，人們的時(shí)間觀念越來越重，如何才能更快的購買到顧客

11、自己所需的商品，這都是顧客和商家共同面臨的問題。隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高，自動售貨機(jī)市場的發(fā)展越來越呈現(xiàn)出多元化及個(gè)性化的需求。通過自動售貨機(jī)進(jìn)行自助購物正逐漸成為市民的一種新的消費(fèi)時(shí)尚，快捷方便的購物方式滿足了人們在當(dāng)今科技高速發(fā)展的現(xiàn)代社會追求高品質(zhì)生活的需要。自動售貨機(jī)在城市商業(yè)區(qū)、寫字樓大廳、風(fēng)景區(qū)、車站、碼頭、繁華街道等公共場所的布設(shè)能夠美化亮化城市環(huán)境，方便群眾生活，已經(jīng)成為城市各角落的一道亮麗風(fēng)景線。自動售貨機(jī)已

12、在國內(nèi)普及，并成為城市現(xiàn)代文明程度的一種象征性標(biāo)志。</p><p>　　自動售貨機(jī)的發(fā)展歷史</p><p>　　自動售貨機(jī)是本世紀(jì)70年代在日本、歐美發(fā)展起來的高新技術(shù)現(xiàn)代應(yīng)用產(chǎn)品，被稱為24小時(shí)營業(yè)的微型超市，售貨領(lǐng)域已擴(kuò)展至小食品、小用品、香煙、電話卡、車票、郵票等。目前在40多個(gè)國家已經(jīng)廣泛使用，日本平均每23人一臺，美國平均每40人一臺，歐洲平均每60人一臺。在鄰國日本，70%

13、份額的罐裝飲料市場是通過自動售貨機(jī)售出的；美國可口可樂公司擁有五十余萬臺飲料自動售貨機(jī)分布在世界各地。通過自動售貨機(jī)銷售將成為商品零售業(yè)不可分割的重要組成部分。</p><p>　　自動售貨機(jī)原理電路分析</p><p><b>　　自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1 顯示商品的價(jià)格和投入的錢幣</p><p

14、>　　2. 兩種價(jià)格進(jìn)行比較、相減，輸出商品或報(bào)警</p><p>　　3. 商家能控制，使其清零，查看賣出商品總和</p><p>　　自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)原理</p><p>　　當(dāng)顧客通過自動售貨機(jī)賣商品時(shí)，首先通過選擇按鍵把所需要買的商品價(jià)格輸入給BCD碼編碼器，把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成BCD碼（A），輸入給寄存器寄存起來，通過七段碼數(shù)碼管顯示出來。然后顧客投入貨

15、幣，轉(zhuǎn)化成BCD碼(B)，在數(shù)碼管上顯示出來。同時(shí)投入的錢幣通過比較器與商品價(jià)格進(jìn)行能夠比較，如果A>B，則風(fēng)興起發(fā)出警報(bào)，顧客需要再投入錢幣，與上次的進(jìn)行累加，再比較，直到A《B，如果A《B，則比較器給售貨機(jī)貨口發(fā)出信號，把所買的貨物輸出，并且A、B通過叫發(fā)起相減，算出剩余的錢，并發(fā)出找錢信號，把余錢輸出。自動售貨機(jī)還有把每次賣出商品的價(jià)格疏導(dǎo)累計(jì)器，進(jìn)行累加，并且在寄存器上儲存累加后總價(jià)錢，方便商家查詢。</p>

16、<p>　　自動售貨機(jī)原理整體流程圖</p><p>　　自動售貨機(jī)元器件選擇</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中需要用到BCD碼編碼器、加法器、寄存器、七段碼顯示譯碼器、七段碼數(shù)字顯示器和555定時(shí)電路等器件。采用74HC147BCD碼優(yōu)先編碼器，其真值表和引腳圖如圖。</p><p>　　圖表 1 74HC147功能表</p><

17、;p>　　加法器使用74HC283，用兩個(gè)74HC283、五個(gè)非門和和四個(gè)異或門組成一個(gè)減法器。寄存器用四輸入74 LS175來寄存數(shù)據(jù)。七段碼顯示譯碼器是把BCD碼轉(zhuǎn)化成七段碼，在七段碼數(shù)字顯示器上顯示出來。</p><p>　　圖表 2七段碼顯示譯碼器真值表</p><p>　　因?yàn)橛?jì)算機(jī)輸出的是BCD碼，要想在數(shù)碼管上顯示十進(jìn)制數(shù)，就必須先把BCD碼轉(zhuǎn)換成 7 段字型數(shù)碼管所要

18、求的代碼。我們把能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)輸出的BCD碼換成 7 段字型代碼，并使數(shù)碼管顯示出十進(jìn)制數(shù)的電路稱為“七段字型譯碼器”。　　1）輸入：8421BCD碼，用A3 A2 A1 A0表示（4位）。 2）輸出：七段顯示，用Ya ~ Yg 表示（7位） 3）邏輯符號： </p><p>　　自動售貨機(jī)元器件選擇電路設(shè)計(jì)各部分組成及其工作原理</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的自動售貨機(jī)總共分為五個(gè)部分：商

19、品選擇價(jià)格顯示電路、投入錢幣累加顯示電路、比較相減輸出商品電路、延時(shí)反饋清零電路，累加賣貨額查看電路等五部分組成。</p><p>　　商品選擇價(jià)格顯示電路</p><p>　　設(shè)計(jì)該電路利用一個(gè)BCD碼編碼器（74HC147），把商品的價(jià)格的十進(jìn)制錢幣轉(zhuǎn)化成BCD碼輸出，通過一個(gè)寄存器（74LS175）把輸出的BCD碼儲存起來，在把其通過七段碼顯示譯碼器（74HC4511）轉(zhuǎn)化成七段碼輸

20、送給七段碼數(shù)碼管（Dpy Blue-CA）顯示出來。商品的價(jià)格通過四個(gè)按鍵來實(shí)現(xiàn)，由于一個(gè)BCD碼編碼器只能轉(zhuǎn)化0——9十個(gè)數(shù)字,而四種商品中有一個(gè)10元的商品，因此本設(shè)計(jì)在這里用一個(gè)四位加法，代表商品價(jià)格的四個(gè)按鍵分別接BCD碼編碼器的S0,S1,S4,S9四個(gè)輸入端代表1、2、5、10元商品的價(jià)格，輸出的BCD碼與“0001”相加，在輸入給寄存器。</p><p>　　圖表 3 商品選擇價(jià)格顯示電路圖

21、 </p><p>　　投入貨幣累加顯示電路</p><p>　　該電路與商品價(jià)格顯示電路大致相同，投入錢幣的種類分別用四個(gè)開關(guān)來表示，仍然通過BCD碼編碼器，七段碼譯碼器，七段碼顯示器來顯示出來。但有一點(diǎn)不同。由于投入的錢幣應(yīng)該累加起來計(jì)算器總和，因此應(yīng)該第一次投入的錢幣轉(zhuǎn)化的BCD碼儲存在寄存器中，讓其反饋到加法器的輸入端，讓其與第二次投入的錢幣相

22、加輸出。</p><p>　　圖表 4 反饋相加電路圖</p><p>　　比較相減輸出商品電路</p><p>　　該電路設(shè)計(jì)用到了四位比較器（74HC85），在比較器控制端P=Qin應(yīng)接一個(gè)確認(rèn)鍵，用一個(gè)開關(guān)來代替，當(dāng)投入錢幣，按下確認(rèn)鍵后用來比較商品的價(jià)格與投入錢幣的總和，來判斷是否輸出商品還是報(bào)警，而減法電路通過用兩個(gè)四位加法器（74HC283）來實(shí)現(xiàn)，用

23、作當(dāng)購買成功后比較器輸出一個(gè)信號給減法器，使其進(jìn)行減法運(yùn)算，來算出應(yīng)該找回多少余錢。把找回的錢他能夠過七段碼數(shù)碼管顯示出來。當(dāng)商品價(jià)格大于投入的錢幣時(shí)，電路發(fā)出警報(bào)，用一個(gè)蜂鳴器來完成。</p><p>　　圖表 5比較減法電路圖</p><p><b>　　延時(shí)反饋清零電路</b></p><p>　　當(dāng)購買成功后，輸出商品時(shí)比較其輸出端還應(yīng)

24、接一個(gè)延時(shí)3秒電路，反饋到商品價(jià)格電路和投幣電路中的寄存器清零端，使其清楚存儲的數(shù)據(jù)，以方便下一次購物操作。其中的延時(shí)電路用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)，而單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫態(tài)時(shí)間Tw與電阻R和電容C有關(guān)，Tw=1.1RC，因此取R=273kΩ，C=10uF，可以滿足延時(shí)3秒工作。</p><p>　　圖表 6 555延時(shí)3秒電路圖</p><p><b>　　累加賣貨額查

25、看電路</b></p><p>　　該電路可滿足商家查看所賣出商品的總和，查看是否銷售正常，是否較多的顧客來通過自動售貨機(jī)來購物。它主要通過控制鍵，加法器，寄存器，七段碼顯示器來實(shí)現(xiàn)，把所賣出去的商品價(jià)格的總和通過數(shù)碼管顯示兩位出來。控制鍵可以使整個(gè)電路清零和復(fù)位。</p><p>　　圖表 7賣貨額查看電路</p><p><b>　　元器件

26、清單</b></p><p>　　BCD碼編碼器74HC147 2個(gè)</p><p>　　加法器74HC283 6個(gè)</p><p>　　比較器74HC85 1個(gè)</p><p>　　寄存器74LS175 4個(gè)</p>&l

27、t;p>　　七段碼顯示譯碼器74HC4511 5個(gè)</p><p>　　七段碼數(shù)碼顯示器 5個(gè)</p><p>　　555定時(shí)電路 2個(gè)</p><p>　　開關(guān)，異與門，非門，電阻，電容若干。</p><p>　　自動售貨機(jī)電路總圖及原理</p><p&

28、gt;　　將設(shè)計(jì)的五部分電路進(jìn)行級聯(lián)，得到自動售貨機(jī)電路原理圖見附錄。</p><p>　　自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)的方案的優(yōu)缺點(diǎn)，改進(jìn)意見和展望</p><p>　　該設(shè)計(jì)方案具有操作方便，快捷，理論簡單。但還是存在很多的不足，如在減法電路設(shè)計(jì)時(shí)，是用兩個(gè)四位加法器74HC283和若干非門、異或門組成的，該設(shè)計(jì)可能出現(xiàn)延時(shí)，產(chǎn)生競爭冒險(xiǎn)，影響電路的正常工作。在設(shè)計(jì)電路自動清零時(shí)，把淸零信號接到寄存

29、器清零端，而沒有吧加法器淸零，這樣可能影響電路。如果這里用用軟件編程，可能解決這些問題。</p><p>　　該設(shè)計(jì)基本上使用數(shù)字電路硬件來實(shí)現(xiàn)的，沒有加入程序如VHDL語言、FPGA、單片機(jī)程序。因此自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)方案還有很多，其他的設(shè)計(jì)方案有可能彌補(bǔ)硬件無法實(shí)現(xiàn)的要求，也可能更方便快捷。</p><p>　　從自動售貨機(jī)發(fā)明，發(fā)展，直到現(xiàn)在，社會上出現(xiàn)了許多采用微型計(jì)算機(jī)控制的各種新

30、型自動售貨機(jī)和利用信用卡代替錢幣并與計(jì)算機(jī)連接的更大規(guī)模的無人售貨系統(tǒng)，如無人自選商場、車站的自動售票和檢票系統(tǒng)、銀行的現(xiàn)金自動支付機(jī)等?，F(xiàn)在，自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。例如實(shí)行聯(lián)機(jī)方式，通過電話線路將自動售貨機(jī)內(nèi)的庫存信息及時(shí)地傳送各營業(yè)點(diǎn)的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補(bǔ)充以及商品選定的順利進(jìn)行。并且，為防止地球暖化，自動售貨機(jī)的開發(fā)致力于能源的節(jié)省，節(jié)能型清涼飲料自動售貨機(jī)成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費(fèi)高峰

31、時(shí)，這種機(jī)型的自動售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機(jī)相比，它能夠節(jié)約10－15％的電力。進(jìn)入21世紀(jì)時(shí)，自動售貨機(jī)也將進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。。</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　通過這次對自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)制作，讓我了解了電路設(shè)計(jì)的基本步驟，也讓我了解了關(guān)于自動售貨機(jī)的原理與設(shè)計(jì)理念，要

32、設(shè)計(jì)一個(gè)電路先進(jìn)行軟件模擬仿真再進(jìn)行實(shí)際的電路制作。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)?，再?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒ΑＫ?，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。通過這次學(xué)習(xí)，讓我對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應(yīng)該自己動手實(shí)際操作才會有深刻理解。</p><p>　　數(shù)電

33、課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.回顧起此次課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在短短的一個(gè)星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的

34、，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做數(shù)電課程設(shè)計(jì)，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 </p><p>　　這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在王老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)

35、，在王老師的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識。總體來說,這次實(shí)習(xí)我受益匪淺.在摸索該如何設(shè)計(jì)程序使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過程中,特別有趣,培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維,增加了實(shí)際操作能力.在讓我體會到了設(shè)計(jì)的艱辛的同時(shí),更讓我體會到成功的喜悅和快樂. 這次數(shù)電課程設(shè)計(jì),雖然短暫但是讓我得到多方面的提高：1、提高了我們的邏輯思維能力，使我們在邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)上有了很大的進(jìn)步。加深了我們對組合邏輯電路與時(shí)序邏輯電路的認(rèn)識，進(jìn)一步增進(jìn)了對一些常見邏輯器件的了解

36、。另外，我們還更加充分的認(rèn)識到，數(shù)字電路這門課程在科學(xué)發(fā)展中的至關(guān)重要性2，查閱參考書的獨(dú)立思考的能力以及培養(yǎng)非常重要，我們在設(shè)計(jì)電路時(shí)，遇到很多不理解的東西，有的我們通過查閱參考書弄明白，有的通過網(wǎng)絡(luò)查到，但由于時(shí)間和資料有限我們更多的還是獨(dú)立思考。3，相互討論共同研究也是很重要的，經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，比如電路設(shè)計(jì)中的分頻器的設(shè)計(jì)，開始并不理解分頻器的原理，但是和其他的專業(yè)同學(xué)討論后，理解了分頻器的基本原理后，很快的設(shè)計(jì)了電路原理圖。&

37、lt;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)電部分 第五版 鄒壽林 北京 高等教育出版社 2006年1月</p><p>　　[2] 付子義 艾永樂 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第一版 高巖 北京 中國電力出版社 2008年8月</p><p>

38、;　　[3] 彭軍 實(shí)用電子技術(shù) 第一版 北京 科學(xué)出版社 2006年8月</p><p>　　[4] 趙淑范 王憲偉 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) 第一版 北京 清華大學(xué)出版社 2006年8月</p><p>　　[5] 陳光明 施金鴻 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合試訓(xùn) 第一版 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 2007年5月</p><p&g