自動售貨機電路eda課程設計

1、<p><b>　　***設計要求：</b></p><p>　　1、待售物品價格1元、2元、3元、五元；</p><p>　　2、只接受1元、5元、10元幣值；</p><p>　　3、機內存有1元零錢無限；</p><p>　　4、投入錢幣之前認為售貨機為空閑狀態(tài)；投入錢幣后需要按下物品標簽吐出商品；<

2、;/p><p><b>　　5、自動找零。</b></p><p><b>　?。牛模琳n程設計</b></p><p>　　題 目 _____自動售貨機電路_________ </p><p>　　院（系） 電子工程與電氣自動化學院 </p>

3、;<p>　　專 業(yè) 電子信息工程 </p><p>　　學生姓名 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX</p><p>　　學 號 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX</p><p>　　XXXXXXXXXX

4、XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX </p><p>　　指導教師 XXX 職稱 講師 </p><p>　　完成日期：2013年6月18日</p><p><b>　　自動售貨機電路</b></p><p

5、><b>　　摘 要</b></p><p>　　自動售貨機（Vending Machine，VEM）是能根據投入的錢幣自動付貨的機器。自動售貨機是商業(yè)自動化的常用設備，它不受時間、地點的限制，能節(jié)省人力、方便交易。是一種全新的商業(yè)零售形式，又被稱為24小時營業(yè)的微型超市。能分為三種：飲料自動售貨機、食品自動售貨機、綜合自動售貨機。</p><p>　　從

6、自動售貨機的發(fā)展趨勢來看，它的出現是由于勞動密集型的產業(yè)構造向技術密集型社會轉變的產物。大量生產、大量消費以及消費模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產生，人工費用也不斷上升；再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機作為一種必須的機器便應運而生了。</p><p>　　而自動售貨機電路是自動售貨機的基礎，一個好的自動售貨機電路可以讓自動售

7、貨機更好的提高工作效率，而且在這個以節(jié)約能源為主題的社會，有效的工作電路可以更加有效的節(jié)約能源，更好地促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會發(fā)展。從而自動售貨機也將進一步向能源節(jié)約和智能化的方向發(fā)展。</p><p>　　關鍵詞：自動售貨機；電路；節(jié)約型社會</p><p>　　The vending machine circuit</p><p><b>　　A

8、bstract</b></p><p>　　The vending machine is automatic delivery can invest the money according to the machine. The vending machine is a commonly used commercial automation equipment, it is not affected

9、by time, place restrictions, can save manpower, convenient transactions. Is a new form of retail business, also known as the 24 - hour Mini supermarket.Can be divided into three types: drink vending machine, food vending

10、 machines, automatic vending machine.</p><p>　　From the development trend of the vending machine, it is due to the emergence of labor-intensive industrial structure to the product technology intensive social

11、 change. Changes in mass production, mass consumption and consumption patterns and sales environment, requirements for the emergence of new distribution channels; and the relative supermarket, department store shopping c

12、enter, new distribution channels, labor costs are rising; in addition, restricting the shopping convenience factors such</p><p>　　And the vending machine circuit is the basis of the vending machine, a good a

13、utomatic vending machine circuit allows the vending machine can increase the work efficiency, but also in the theme of energy conservation society, work efficient circuit can effectively save energy, promote resource-sav

14、ing and environment-friendly society development. In order to promote the vending machines will also be further saving resources and energy and high functional direction.</p><p>　　Key  Words：ventor；circ

15、uit；conservation-oriented society </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　引 言4</b></p><p>　　一．自動售貨機電路工作原理5&

16、lt;/p><p><b>　　1.投幣模塊5</b></p><p>　　2.選擇商品模塊5</p><p>　　3.找零提取商品模塊5</p><p>　　二．基于Quartus設計的自動售貨機電路相應模塊6</p><p>　　1.Quartus設計投幣模塊6</p>&

17、lt;p>　　2.Quartus設計選擇商品模塊8</p><p>　　3.Quartus設計找零提取商品模塊10</p><p>　　三．自動售貨機總體電路12</p><p>　　1.自動售貨機電路原理圖13</p><p>　　2.自動售貨機電路波形13</p><p>　　3.自動售貨機電路相應

18、功能及原理介紹15</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　自動售貨機（Vending Machine）起源于公元前215年的古埃及，當時用于人們在神廟里用金幣購買圣水。19世紀70年代，自動售貨機在美國、日本迅猛發(fā)展，如今已成為世界上最大的現金交易市場。作為一種前衛(wèi)的零售方式，自動售貨機已在45個國家廣泛普及。據統(tǒng)計，日本平均每23

19、人就擁有一臺自動售貨機，美國平均每40人擁有一臺自動售貨機，美國自動售貨機的零售營業(yè)額高達293億美元，日本每個消費者每年在自動售貨機上的消費金額達5.5元。全世界每年通過自動售貨機銷售商品的總額已達2000億美元。</p><p>　　近些年，隨著我國商品市場的不斷繁榮和城市現代化程度的不斷提高，自動售貨機也已悄然步入了我國的大中城市。自動售貨機在北京、上海、大連、沈陽、西安開始出現，成為不少年輕人時髦的購物選

20、擇。在國家相關政府部門的大力支持下，中國的自動售貨機產業(yè)以超常規(guī)的速度迅猛發(fā)展，并帶動了一批新的服務業(yè)、物流運輸配送業(yè)的快速發(fā)展，豐富了中國的商業(yè)產業(yè)結構，開創(chuàng)了一個全新的自動銷售和自助服務時代。</p><p>　　自動售貨機電路是自動售貨機的核心部件，是自動售貨機的工作原理，可以有效的提升自動售貨機的質量和用戶的體驗，讓更多的人來接受這個方便的無人購物設備，有效的減少勞動力和成本支出。</p>

21、<p>　　一．自動售貨機電路工作原理</p><p>　　自動售貨機電路是一種自動化的購物平臺電路，電路可以分為</p><p>　　3個模塊，分別為：投幣模塊、選擇商品模塊和找零提取商品模塊。</p><p><b>　　1.投幣模塊</b></p><p>　　當某人要用自動售貨機進行購物時，先投入相應的

22、錢幣。電路應對所投入的錢幣進行識別和分析記錄，而本自動售貨機只接受1元、5元和10元人民幣，其他面值機器不予接受。該模塊將已接受的錢幣識別出該為多大面值，記錄之后送入購買模塊，為用戶購買商品和找零做準備。</p><p><b>　　2.選擇商品模塊</b></p><p>　　當用戶投入錢幣后，會進行商品的選擇，本機器只提供1元、2元、3元和5元的各類商品，并且各種

23、價位的商品都有相應的按鈕。用戶選擇了某一種商品，并按下相應的按鈕，系統(tǒng)會識別出用戶所選擇的商品，記錄所選商品的價位和其他信息，之后把它發(fā)送給找零提取商品模塊。</p><p>　　3.找零提取商品模塊</p><p>　　前面二個模塊分別發(fā)送了用戶投入錢幣面值信息和所選商品信息。該模塊先對用戶投入錢幣面值和所選商品面值進行比較，如果商品面值大于投入的錢幣面值，機器將退還用戶收投入的錢幣。如

24、果商品面值小于等于投入的錢幣面值，系統(tǒng)會為用戶提取出所需要的商品并找零。</p><p>　　二．基于Quartus設計的自動售貨機電路相應模塊</p><p>　　使用Quartus來設計仿真自動售貨機電路，從而有效的實現自動售貨機的各項工作，達到機器所需要的各項指標。</p><p>　　1. Quartus設計投幣模塊</p><p>

25、　　1.1．使用Quartus的VHDL語言設計模塊</p><p>　　LIBRARY IEEE;</p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;</p><p>　　ENTITY CF IS</p><p>　　PORT(CLR,CLK,QIAN1,QIAN5,QIAN10:IN STD_LOGIC;<

26、/p><p>　　Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);</p><p>　　KZ:OUT STD_LOGIC);</p><p><b>　　END CF;</b></p><p>　　ARCHITECTURE CF001 OF CF IS</p><p><b

27、>　　BEGIN</b></p><p>　　PROCESS(CLK,CLR)</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　IF CLR='0' THEN</p><p>　　Q<="0000";</p><p>

28、<b>　　KZ<='0';</b></p><p>　　ELSIF RISING_EDGE(CLK) THEN</p><p>　　IF QIAN1='1' THEN </p><p>　　Q<="0001";KZ<='1';</p><

29、p>　　ELSIF QIAN5='1' THEN</p><p>　　Q<="0101";KZ<='1';</p><p>　　ELSIF QIAN10='1' THEN</p><p>　　Q<="1010";KZ<='1';<

30、;/p><p><b>　　END IF;</b></p><p><b>　　END IF;</b></p><p>　　END PROCESS;</p><p>　　END CF001;</p><p>　　1.2.模塊實現的功能</p><p>　　

31、該模塊是用來計算用戶投入的錢幣面值，并把它轉化為相應的數值進行輸出，并傳輸給第三個模塊。</p><p>　　1.3.模塊仿真波形</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　圖2</b></p><p><b>　　圖3</b></p>

32、<p>　　注：CLK為時鐘信號；CLR為清零信號；QIAN1、QIAN5、QIAN10為輸入錢幣面值信號；Q為面值數值信號；KZ1為輸出控制信號。</p><p>　　2.Quartus設計選擇商品模塊</p><p>　　2.1．使用Quartus的VHDL語言設計模塊</p><p>　　LIBRARY IEEE;</p><p

33、>　　USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;</p><p>　　ENTITY CF2 IS</p><p>　　PORT(CLR,CLK,SP1,SP2,SP3,SP5:IN STD_LOGIC;</p><p>　　Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);</p><p>　　KZ2:

34、OUT STD_LOGIC);</p><p><b>　　END CF2;</b></p><p>　　ARCHITECTURE CF002 OF CF2 IS</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　PROCESS(CLK,CLR)</p><p&

35、gt;<b>　　BEGIN</b></p><p>　　IF CLR='0' THEN</p><p>　　Q<="0000";KZ2<='0';</p><p>　　ELSIF RISING_EDGE(CLK) THEN</p><p>　　IF SP1

36、='1' THEN </p><p>　　Q<="0001";KZ2<='1';</p><p>　　ELSIF SP2='1' THEN</p><p>　　Q<="0010";KZ2<='1';</p><p>

37、　　ELSIF SP3='1' THEN</p><p>　　Q<="0011";KZ2<='1';</p><p>　　ELSIF SP5='1' THEN</p><p>　　Q<="0101";KZ2<='1';</p>

38、<p><b>　　END IF;</b></p><p><b>　　END IF;</b></p><p>　　END PROCESS;</p><p>　　END CF002;</p><p>　　2.2.模塊實現的功能</p><p>　　該模塊實現用戶在

39、投完錢幣之后，進行商品選擇，用戶選擇某種商品，該模塊記錄并把它轉化為相應的數值，送入第三個模塊。并通過KZ2來控制第三模塊的開啟，使其在第二個模塊接收到輸入信號時，使第三模塊的使能端有效。</p><p>　　2.3.模塊仿真波形</p><p><b>　　圖4</b></p><p><b>　　圖5</b></

40、p><p><b>　　圖6</b></p><p><b>　　圖7</b></p><p>　　注：CLK為時鐘信號；CLR為清零信號；SP1、SP2、SP3、SP5為輸入商品面值信號；Q為商品面值數值信號；KZ2為輸出控制信號。</p><p>　　3.Quartus設計找零提取商品模塊</

41、p><p>　　3.1.使用Quartus的VHDL語言設計模塊</p><p>　　LIBRARY IEEE;</p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;</p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;</p><p>　　ENTITY CF3 IS

42、</p><p>　　PORT(CLR,CLK:IN STD_LOGIC;</p><p>　　QIAN,SP:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);</p><p>　　ZL,SPC:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);</p><p>　　KZ3:OUT STD_LOGIC);<

43、;/p><p><b>　　END CF3;</b></p><p>　　ARCHITECTURE CF003 OF CF3 IS</p><p>　　SIGNAL JC:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);</p><p><b>　　BEGIN</b></p>&

44、lt;p>　　PROCESS(CLK,CLR)</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　JC<=QIAN-SP;</p><p>　　IF CLR='0' THEN</p><p>　　ZL<="0000";</p><

45、p>　　SPC<="0000";</p><p><b>　　KZ3<='0';</b></p><p>　　ELSIF RISING_EDGE(CLK) THEN</p><p>　　IF QIAN="0001" AND SP/="0001" THE

46、N</p><p><b>　　ZL<=QIAN;</b></p><p>　　SPC<="0000";</p><p><b>　　KZ3<='1';</b></p><p><b>　　ELSE</b></p>

47、;<p><b>　　ZL<=JC;</b></p><p><b>　　SPC<=SP;</b></p><p><b>　　KZ3<='1';</b></p><p><b>　　END IF;</b></p>&

48、lt;p><b>　　END IF;</b></p><p>　　END PROCESS;</p><p>　　END CF003;</p><p>　　3.2. 模塊實現的功能</p><p>　　該模塊是用于實現對之前處理的數據進行接受，對其進行相應的計算，比較錢幣面值和商品面值大小，計算找零面值和提取商品。并

49、進行找零和為用戶提取商品等服務。</p><p>　　3.3. 模塊仿真波形</p><p><b>　　圖8</b></p><p><b>　　圖9</b></p><p><b>　　圖10</b></p><p>　　注：CLK為時鐘信號；CLR

50、為清零信號；QIAN（QIAN0、QIAN1、QIAN2、QIAN3）為輸入錢幣面值數據信號；SP（SP0、SP1、SP2、SP3）為輸入商品面值數據信號；KZ3為輸出控制信號。</p><p>　　三．自動售貨機總體電路</p><p>　　對之前的三個模塊進行相應的電路連接，從而實現自動售貨機的各項功能，完成自動售貨機電路。</p><p>　　1 自動售貨機電

51、路原理圖</p><p><b>　　圖11</b></p><p>　　2 自動售貨機電路波形</p><p><b>　　圖12</b></p><p><b>　　圖13</b></p><p><b>　　圖14</b>&

52、lt;/p><p><b>　　圖15</b></p><p>　　3. 自動售貨機電路相應功能及原理介紹</p><p>　　先對其錢幣項進行輸入，投幣模塊進行接受并不斷的輸入錢幣面值的相應數值，之后用戶進行商品選擇，并按下所需商品的按鈕。這時選擇商品模塊不斷輸出用戶所選商品對應面值的數值，并通過KZ2把找零提取商品模塊的CLR拉為高電平，已激活

53、該模塊。從而使找零提取商品模塊讀取錢幣面值數據和商品面值數據?，F對二者進行比較，如果錢幣面值小于商品面值，那么系統(tǒng)會找零用戶投入的錢幣，并不提取用戶所選擇的商品。如果錢幣面值大于等于商品面值，模塊會計算出相應的找零數和提取相應的物品。在找零提取商品模塊被激活其KZ3輸出信號1，通過2個D觸發(fā)器使其延遲2個周期，并通過在其2個周期（在真實情況下應當多個周期來完成工作）完成系統(tǒng)找零和提取商品等工作。并在2個周期后KZ3的信號對投幣模塊和選擇