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1、电子技术课程设计专 业： 电子信息工程 题 目： 自动售邮票机电路设计 学生姓名： 刘 涛 学 号： (093409142) 指导教师： 胡 玥 殷战稳 米启超 时间： 2011年 06 月 20 日 2011 年 06 月 23 日指导教师评语：成绩：目 录第1章 自动出售邮票机设计方案论证31.1自动出售邮票机的应用意义31.2自动出售邮票机设计方案论证31.3总体设计方案框图及分析4第2章 自动出售邮票机各单元电路设计42.1 选票电路的设计42.2 投币电路的设计52.3累加钱电路的设计62.4复位电路的设计62.5报警，给票电路的设计72.6 找钱电路的设计8第3章 总结103.1
2、存在的不足及改进思路103.2 收获心得及体会10参考文献11附录:期间清单11仿真图12 第一章 自动出售邮票机电路的设计方案论证1.1自动出售邮票机的应用意义 目前，自动售货机在世界各处已广泛使用。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。自动出售邮票机的要求及技术指标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
3、框图。2， 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做综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3， 设计单元电路。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。 在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采取左进右出的规律摆放电路,并标出必要的说明. 1.2自动出售邮票机设计方案论证自动售邮票机主要由输入(投币，选票)电路,复位电路,报警电路,累加钱电路,找钱电路,给票电路组成.找钱（投钱，选票）电路是将投入的硬币转化成脉冲信号，若投入硬币时，端口显示出高电平，未投入硬币时，端口显示出低电平。控制电路是用来控制电路运行并
4、清零等。报警电路是如果投入硬币钱数不足，则报警提示。累加钱电路用以计算投入硬币累加值既而判断是否找钱，给票。找钱电路找回多余的钱。给票电路是在累加钱到所买邮票价格时给出邮票。1.3总体设计方案框图及分析累加钱电路要用数码管显示，显示2位即可。给出邮票时，要用不同颜色的灯显示，用不同颜色的发光二极管就行。找钱电路要用数码管显示出来，显示1位即可。报警电路找币电路累加钱电路给票电路复位控制电路输入电路第二章 自动售票机各单元电路设计2.1 选票电路的设计：该电路是由门电路，寄存器（74HC175N）等元件组成。通过开关的是否闭合转化成选票信号通过门电路存入寄存器中。该寄存器中的复位端是由图1中的复
5、位输入信号控制的。该寄存器将选票信号以二值代码形式寄存以便和图1电路中输出的投币总金额通过数值比较器进行比较。选票电路如下图所示： 图12.2 投币电路的设计:投币电路的设计是应用一个普通编码器。A3A2A1A0表示投入1角,2角（两个一角）,5角,1元(10角)的投币信号.Y3Y2Y1Y0表示其输出的转化成的二进制代码.其输入输出的关系(真值表)如下图所示. 输 入 输 出 A3 A2 A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0通过卡诺图化简
6、将真值表写成相应的逻辑函数式得到:Y3=A3;Y2=A2;Y1=A1+A3;Y0=A0+A2;2.3 累加钱电路的设计:该电路是由门电路,加法器(74LS283D),寄存器(74LS183D)和数码管显示器等元件组成. 投入钱币的面值为1角,2角,5角,和一元.分别由四个开关通过是否闭合输入信号的.闭合开关,通过门电路把对应的数值（二值代码）输入加法器进行累加,输出数值后由寄存器保存前一次输入,待有下一个数值输入,即可再次累加,通过显示电路显示出来.用门电路实现数制转换显示电路. 售票机有累加钱数的功能，累加的钱数用数码管显示出来（有效数额在一元以内）.投币总金额用2个数码管显示出来.输出为数
7、码管显示的投币总金额。2.4 复位电路的设计：该电路是由门电路，电容，开关等元件组成。通过复位信号的输入来控制用来寄存累加钱的寄存器和用来寄存选票脉冲信号的寄存器是否工作。当成功给出票后,通过复位信号的输入来使电路清零。控制信号的输入作为寄存累加钱的寄存器的时钟脉冲信号。投币电路，累加钱电路，复位控制电路的模块如下图所示： 图22.5 报警，给票电路的设计：该电路是由门电路，数值比较器，蜂鸣器，译码器，发光二极管等元件构成。图1和图2中寄存器输出的二值代码输入进数值比较器中进行比较，（数值比较器的5端口表示票价大于投币总金额，6端口表示票价等于投币总金额，7端口表示票价小于投币总金额）如果图1
8、中寄存器输出的数值（票价）大于图2中寄存器输出的数值（投币总金额），那么给票电路将不会工作，同时报警电路将会工作，报警。如果图1中寄存器输出的数值（票价）小于或等于图2中寄存器输出的数值（投币总金额），那么报警电路不工作，给票电路将会发出给票信号。数值比较器输出的二进制代码通过译码器输出一组与输入代码一一对应的高低电平信号。当输出为高电平信号时，发出给票信号，输出为低电平信号时，不发出给票信号。当买1角的邮票成功后，发光二极管会发出蓝色亮光.当买2角的邮票成功后，发光二极管会发出绿色亮光.当买5角的邮票成功后,发光二极管会发出橙色亮光.当买一元(10角)的邮票成功后,发光二极管会发出红色亮光.
9、当投币总金额大于或等于票价总金额时，找钱信号控制输出端会发出信号。（下一模块在介绍）。 图32.6 找钱电路的设计：该电路是由门电路，减法器，译码器，数码管显示器等元件组成的。主要实现找钱的功能。当投币总金额大于或等于票价时，需要找回多余的钱，并通过数码管显示器显示出来。多余的钱是由投币总额减去票价所得。图4中有74LS283四位加法器芯片，而要实现减法并利用74LS283芯片，可以用投币总金额的二进制代码加上票价的二进制代码得补码。首先用对票价的二进制代码用非门求其反码再加上1.为实现投币超额时加法器才能正常工作，图4中将图3中数值比较器中的投币总金额大于或等于票价的信号（即数值比较器端口6
10、,7输出的信号）引入，用与非门控制。并把这个高电平信号作为票价的二进制代码反码上加1的信号接入加法器进位输入端，这避免了直接在进位输入端加高电平引入的错误。当投票总金额小于票价时，数值比较器端口5输出的信号作为译码器的控制信号，使找钱电路不能工作 图4。则数码管显示器显示出低电平0。从加法器输出的二进制代码经过译码器通过译码器输出一组与输入代码一一对应的高低电平信号。输出的高低电平信号则通过图4中的找钱数码管显示器显示出来。第三章 总结3.1 存在的不足及改进思路.不足:电路连线繁杂,不便于人员阅读电路结构.改进:除采用对称式结构尽量简化电路外,在今后实践中不断探索,以简化接线,减少芯片的的使
11、用.3.2 收获的心得及体会我们初步见识了电子产品设计的过程(包括理论储备,资料收集,仿真平台等)认识到课程整体联系的概念,增加课程学习的趣味性. 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。参考文献1 multisim7电路设计及仿真应用 清华大学出版社2 数字电子技术基础 高等教育出版社3 电工与数字电子技术实验 河南城建学院4 高等教育出版社5 高等教育出版社附录:器间清单发光二极管:4个反相器:17个与非门:4个与门:12个或门:2个或非门:2个数码管:3个译码器:4个蜂鸣器:1个数值比较器:1个加法器:2个寄存器:2个开关,电源,电阻若干 仿真图16
