自动售邮票机的课程设计

河南理工大学数电课程设计系别：电气工程系班级：电信本08-2班姓名：李敬学号：320808030206指导老师：自动出售邮票机电路的设计一设计参数：1. 每次只允许投入一枚五角或一元的硬币，累计投入一元硬币给出一张邮票，如果投入一元五角硬币，则给出邮票的同时还应找回五角钱。2. 要求用边沿JK触发器和与非门实现，完成状态转换图、卡诺图化简、三个方程（驱动、输出、状态）、逻辑电路图。二设计目的：随着现代社会的发展，人类社会日趋走向一个物质文明社会。伴随着我国经济的迅速发展，人们生活水平日益提高，人们对各服务行业的自动化程序要求也就越来越高，作为服务行业的自动化装置，已经开始进入到使用单位，自动售货机更是随处可见极大程度上方便了人们的生活。三设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。.确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行万案2 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。四.系统框图累加钱数要用数码管显示，显示两位即可五.各单元电路的设计：1.硬币面值识别电路设计分币仪是将两种硬币（一元、五角），从一个孔投入，从各自的边口落出。在落出口中的两侧各有一个小孔，一侧装发光二级管D1，另一侧装接收光电三级管T1，在没有硬币通过时。接收光电三极管有光照射，光电三极管导通，使三极管T2截止；当有硬币通过时，光电三极管瞬间无光照射。T1截止，三极管T2导通，这时在T2端便产生一个负脉冲，这个负脉冲送给自动售货系统，电路图如下：2R2.状态转换表取投币信号为输入逻辑变量。投入一枚一元硬币时用A=1表示，未投时A=0。投入一枚五角硬币用B=1表示，未投入时B=0。给出邮票和找钱为二个输出变量，分别用丫、Z表示。给出邮票时丫=1，不给出邮票时丫=0;找回一枚五角硬币时Z=1，不找时Z=0。假定通过传感器产生的投币信号（A=1或B=1）在电路转入新状态的同时也随之消失，否则将被误认为一次投币信号。设未投币前电路的初始状态为So，投入五角硬币以后为3，投入一元硬币（包括投一枚一元硬币和两枚五角硬币人情况）以后为S2。因为这样工作中不会出现AB=11的情况，所以与之对应的Sn1。丫、Z均作约束项处理。状态变换表AE00011110W/00Z/XX/00/00X/XX5；/10X/XX/II状态转换图由状态转换表可知，当己投入一元硬币，再投入一枚五角硬币后电路返回So，同时输出为丫=1，Z=0。即给出一张邮票，但不找钱；如果投入的是一枚一元硬币，则电路也返回So，同时输出为丫=1,Z=1。即给出一张邮票，且找回一枚五角硬币。因此，电路的状态数M=3己足够。故可画出如下图所示的状态转换图。3 状态转换图卡诺图令此触发器状态QiQo的00，01，10分别代表So,S!,S2，则从状态转换图或状态转换表即可画出表示电路状态/输出（Qin1Q01/YZ，可卡诺图，如下图所示，因为正常工作时不出现QQ0=1的状态，所以与之对应的最小项也作约束项处理。Q1Q0000111100000/0001/00XX/XX10/000101/0010/00XX/XX00/1011XX/XXXX/XXXX/XXXX/XX1010/0000/10XX/XX00/11电路次态/输出（1/yz）的卡诺图将上图中的卡诺图分解，分别画出Qin1,Q0d,Y和Z的卡诺图，如下图所示:abQg000111100000X10101X011XXXX1010X0卡诺图的分解:X:000111100001X00110X011XXXX1000X0Y:abQ1nQ0000111100000X00100X111XXXX1001X1Z:n_nQ1Q0000111100000X00100X011XXXX1000X1触发器的选择因为不同逻辑功能的触发器驱动方式不同，所以不同类型触发器设计出的电路也不一样，为此，在设计具体的电路前必须选定触发器的类型。选择触发器类型时应考虑到器件的供应情况，并应力求减少系统中使用的触发器种类。本方案依据设计要求选取了D触发器。因为电路的状态数M=3,23(M)22，故取触发器的位数为n=2即可。2.6逻辑电路图现己选定D触发器，则从前一节的分解卡诺图可写出电路的状态方程，驱动方程和输出方程。状态方程：Q“貞BQQAQBQon+=qTQobQb驱动方程：u=qTabQqAQB-D0=QjQB+Q0AB输出方程：Y=QB+QAQA-Z=QA以上三个方程可画出它的状态转换图，如下所示111010/1110/0001/0001/10或Q1Q010/1101/1000/0000/00六自动出售邮票机整体电路设计：CLKDB罪3.2电路参数计算状态方程：Q=QA(QAQB书=丽怡QNb驱动方程：Dr=QrAB十Q1Q0A+Q0B匚Do=QQoB+QoAB输出方程：Y=QiB+Q1A+Q0AZ=QAJ若Qin=0,Q0o即原来没投入硬币当A=0,B=0时。Y=O,Z=O.那当不投入硬币时，不给邮票也不找钱。当A=O,B=1时，Y=O,Z=O那当投入一枚五角硬币时，不给邮票，也不找钱。当A=1,B=O时，Y=O,Z=O即当投入一格一元硬币时，不给邮票，也不找钱。当A=1,B=1时，Y=1,Z=O那当投入一枚一元硬币和一枚五角硬币时，给出一张邮票，但不找钱。若Q；=1，QOOo即原来已经投入一枚一元硬币当A=O,B=O时。Y=O,Z=O.那当不投入硬币时，不给邮票也不找钱当A=O,B=1时，Y=1，Z=O那当再投入一枚五角硬币时，给出一张邮票，但不找钱。当A=1,B=O时，Y=1,Z=1电路回到初那当再投入一枚一元硬币时，给出一张邮票。并找回一枚五角硬币,始状态3.3整机电路性能分析该电路较为完整，功能也比较齐全，当投入硬币时。有数码显示所投入的钱数，若投入的钱数足够，将会自动给出一张邮票，找回所剩余的钱，并有指示灯提示给出邮票和找钱。同时该电路能够完成自启动，回到初始状态。当电路进入无效状态11以后，在无输入信号的情况下（即AB=OO）不能自行返回有效循环，所以不能自启动。当AB=01或AB=10时，电路在时钟信号作用下虽然能返回有效循环中去，但收费结果是错误的。因此，在开始工作时应在异步置零端RD上加入低电平信号将电路置为00状态。七体会与总结：课设的过程是艰辛的，但是收获是巨大的。首先，我们再一次的加深巩固了对已有的知识的理解及认识；其次，我们第一次将课本知识运用到了实际设计，使得所学知识在更深的层次上得到了加深。再次，因为这次课程设计的确在某些方面存有一定难度，我们无论是搜集、整理材料，还是判别逻辑关系，做状态转换。这对我们来讲都是一种锻炼，培养了我们理论与实际问题相结合的能力以及自学、查阅搜集资料的能力；再有，状态转换和卡诺图化减中，我曾经面临过失败、品味过茫然，但是最终我们还是坚持下来了，这就是意志、耐力上的胜利，在今后的日子里，它必将成为我们的宝贵财富。1 参考文献实用电路精选化学工业出版社数字电子技术基础高等教育出版社电子线路实验浙江大学出版社模拟与数字电路基础实验复旦大学出版社设计逻辑实验技术北京邮电大学出版电子系统设计高等教育出版社电子技术选修实验清华大学出版社数字电路与逻辑设计清华大学出版社WelcomeToDownload!欢迎您的下载，资料仅供参考！