基于FPGA的自动售货机控制系统——开题报告
基于FPGA的自动售货机控制系统的设计
基于FPGA的自动售货机控制系统的设计摘要本文旨在设计一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的自动售货机控制系统。
该系统利用FPGA芯片的可编程特性和高性能，能够实现灵活、可靠的自动售货机操作。
本文将详细介绍系统的设计原理、硬件架构和关键功能，并提供实施建议和性能评估。
引言自动售货机已经成为现代社会的常见设备，用于快速、方便地购买商品。
然而，传统的自动售货机控制系统常常受限于固定的硬件结构和有限的功能。
为了提升自动售货机的灵活性和性能，本文提出基于FPGA的控制系统设计。
设计原理基于FPGA的自动售货机控制系统利用FPGA芯片的可编程特性，通过组合逻辑和时序逻辑实现自动售货机的各项功能。
系统将通过外部接口与售货机的硬件部分进行通信，并处理用户输入、商品库存、货币交易等关键操作。
通过FPGA的灵活配置和高速性能，该控制系统能够实现实时响应、精确计算和可靠交互。
硬件架构系统的硬件架构主要包括FPGA芯片、外部接口电路、按钮和显示屏。
FPGA芯片作为核心处理单元，负责运行控制程序和管理系统资源。
外部接口电路用于与售货机硬件部分进行数据传输和控制信号的交互。
按钮和显示屏提供用户与自动售货机进行交互的接口。
关键功能基于FPGA的自动售货机控制系统具备以下关键功能：1. 商品选择和购买：用户可以通过按钮选择所需商品，并进行购买操作。
系统将根据用户选择，实时更新商品库存和计算金额。
2. 货币交易：系统支持不同货币单位的识别和计算。
用户可以通过投币或刷卡等方式完成支付，系统将验证货币的合法性并进行交易处理。
3. 商品库存管理：系统能够实时监测商品库存，并在库存不足时提醒用户或停止销售。
管理员可以通过特定操作进行库存的添加和更新。
4. 故障监测和报警：系统能够监测售货机硬件部分的运行状态，并在故障发生时及时报警或进行相应处理。
实施建议实施基于FPGA的自动售货机控制系统时，可以考虑以下建议：1. 确定系统需求，并合理规划FPGA芯片和外部接口电路的选型和布局。
(完整word版)基于FPGA的自动售货机控制器设计
大连海事大学毕业论文二○一四年六月基于FPGA的自动售货机控制器设计专业班级：电子信息工程3班姓名：林慧指导老师：严飞信息科学技术学院摘要随着科学技术的迅猛发展、人们生活水平的逐日提高，自动售货机作为自动化商业机械的代表被广泛用于公共场所自动售货，给人们的生活带来了极大的方便.本文介绍的是基于FPGA的自动售货机控制器的软件设计，此自动售货机控制器包含八个大模块：购物模块,定价模块，投币模块,比价模块，计时模块，复位模块，购物显示模块以及数码管显示模块。
投入钱币并通过键盘选择后再经比价处理模块，将对应的出货找零信息通过LED 灯和数码管显示模块反映。
本设计借助于VHDL语言来编程实现八个模块的基本功能,在Quartus II软件中实现模块的设计、编译、综合、优化、仿真直至生成器件之后下载到FPGA目标芯片上。
在ZY11EDA13BE 实验系统中完成自动售货机的功能实现，通过开关、键盘等完成购物请求、投币等操作,通过数码管及指示灯显示系统运行结果，从而可以更清晰地观察到自动售货机的运行情况。
关键词:自动售货机控制器;EDA;FPGA;QuartusII;VHDLABSTRACTWith the rapid development of science and technology as well as people’s living standards rise day by day. As a representative of commercial machinery automation vending ,the vending machine business is widely used in public places ,has bought great convenience to people's lives.This paper describes the software design and hardware design based on FPGA vending machine controller, the vending machine controller module consists mainly of eight modules：shopping module，price module，coin module，timing module, price comparison module, reset module, shopping display module and digital display module. After parity processing module for selected commodity prices and the amount of investment comparison，the corresponding change information delivery through LED lights and the digital display module display.This design using VHDL hardware description language programming to describe the basic function of eight modules。
一种新型自动售货机控制系统研发的开题报告
一种新型自动售货机控制系统研发的开题报告开题报告：题目：一种新型自动售货机控制系统研发背景：随着社会的发展，人们的消费观念也发生了巨大变化，越来越多的人选择使用自动售货机完成购物。
在当前市场上，自动售货机的种类繁多，但是仍然存在许多问题，比如售货机的运行效率低，不能很好地满足顾客需求等。
因此，研发一种新型自动售货机控制系统，具有重要的现实意义和商业价值。
目的和意义：本项目旨在研发一种新型自动售货机控制系统，能提高售货机的运行效率和满足顾客的购物需求。
这将有利于推动自动售货机的发展，并且可以在很多场合中应用。
例如，可以在商场、地铁站、酒店等高人流量场合中使用。
新型系统的研发，对商业领域的发展和人们的生活产生积极影响。
研究内容：本项目的研究内容主要包括以下几个方面：1. 设计一种新型的自动售货机控制系统，基于嵌入式技术和物联网技术，实现自动售货机的智能化控制；2. 开发一套完整的售货系统，包括货道控制、支付和账单管理、销售分析和数据管理等功能；3. 使用基于机器学习的算法，针对售货机内的商品销售数据进行分析和预测，提前进行货道的调整和管理，最大化售货机的收益。
计划进度：本项目的研究预计分为以下几个阶段：1. 系统设计和方案评估，预计时间为2周；2. 系统架构设计和嵌入式软件开发，预计时间为6周；3. 数据分析与预测算法研究和开发，预计时间为8周；4. 前期系统测试和优化，预计时间为2周；5. 系统整体测试和优化，预计时间为4周；6. 准备开发文档和技术报告，预计时间为2周。
参考文献：1. 王振国，王文舟，王宇红. 基于单片机控制的自动售货机设计[J]. 自动化技术与应用, 2015(5): 68-69.2. 张明，孙峰，蒋云涛. 售货机物联网系统设计[J]. 电子信息工程, 2015(3): 68-70.3. 朱文哲，郝立群. 垂直式自动售货机分析与优化设计[J]. 自动化与仪表,2017(6): 92-94.结论：本项目旨在研发一种新型的自动售货机控制系统，以提高售货机的运行效率和满足顾客需求为目的。
基于FPGA的自动售货机控制单元设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文) 基于FPGA的自动售货机控制单元设计学生学号学生姓名学院名称专业名称指导教师年月日摘要近年来在随着我国各种大小商品市场快速发展以及城市化不同程度的不断提高，自动售货机已经越来越受到大中城市的青睐，自动售货机在这些大中城市中已经获得了越来越广泛的应用，因此自动售货机的快速发展已经得到了不断的提高和认可，同时自动售货机也极大地丰富了我国的商业产业的结构，是商业结构有了更加丰富的拓展，这样在商业结构中开辟了一种全新的自动自主销售和自动自主服务的时代。
本文将结合大学期间所学的EDA技术实现自动售货机控制系统的设计，应用这种技术实现设计的自动售货机控制系统，将会有效的减小系统的开发周期，同时降低了很多开发成本，因此是一种可行的设计方案和趋势。
该设计在整体设计架构中主要包含两个部分：主要有硬件系统设计部分和FPGA内部电路的编程设计部分。
在FPGA内部电路的编程设计部分主要采用硬件描述语言（Vhdl）对自动售货机的控制系统进行功能描述以及各状态之间的设计。
该设计FPGA硬件部分主要是目前最通用的FPGA之一即ALTERA公司的FPGA芯片为设计目标器件。
该设计中硬件系统设计是围绕系统设计所选合适的FPGA器件的硬件电路进行设计。
本文中将详细介绍了基于FPGA的自动售货机的整体设计方案流程与工作原理及工作状态，在功能叙述中详细阐述了投币选择模块，物品选择模块，主控模块等模块的软件系统设计与实现，在前期设计完成之后对所设计的FPGA内部功能进行功能仿真验证，在确定设计正确无误之后进行下板子测试验证。
关键词FPGA ；EDA；自动售货机；VHDLAbstractWith the continuously prosperity of china’s commodity market and with the rapid develepment of modernization level , vending machines has enterd into large and medium-sized cities quietly ,it enriches china’s commercial industrial structure and creates a new era of automatic selling and self-service.This subject will accomplish the control system of vending machine with EDA technology.Since it has the advantages of shortening product development cycle,reducing product develepment cost , increasing the possibility of first-time success and so on,it can enhence the exploitability of aotomatic machinea and lower the costs.The issue consists of two parts：hardware system design and fpga internal circuit design. Fpga internal circuit design uses hardware describe language （vhdl ）to describe the fuction of vending machine；and fpga chip of ALTERA Corporation is choosen for the target device. Hardware system design is a hardware circuit design that center on the selected appropriate fpga device. and the design of the internal functions of FPGA is simulated.Keywords FPGA EDA Vending Machine VHDL目录第1章绪论 (1)1.1 自动售货机的历史 (1)1.2 自动售货机的研究现状 (1)1.3 未来发展和研究方向 (2)1.4 本文的章节安排 (2)第2章关键技术介绍 (4)2.1 EDA技术............................................................................................. 错误！未定义书签。
基于FPGA的自动售货控制系统设计
基于FPGA的自动售货控制系统设计概述
本文介绍了一个基于FPGA的自动售货控制系统的设计。
该系统包括一个电子标签读写器、一个货道控制器和一个运营管理系统。
读写器用于读写货物的信息，货道控制器用于控制货道的状态，运营管理系统用于监控和管理整个系统。
硬件设计
电子标签读写器采用HF RFID技术，能够读取和写入RFID标签中的数据。
货道控制器采用了FPGA芯片，通过IIC总线控制电机的转动，实现货道的开关。
运营管理系统采用了嵌入式系统，通过与FPGA芯片的通信，实现对货道控制器的监控和管理。
软件设计
电子标签读写器的软件采用C语言编写，通过串口通信将读取到的数据发送到FPGA芯片。
货道控制器的软件采用Verilog HDL语言编写，实现IIC总线的接口和电机的控制。
运营管理系统的软件采用Python编写，通过FPGA芯片的通信接口与货道控制器进行通信，实现对货道的状态监控和管理。
应用场景
该自动售货控制系统可以应用于各种场景，如超市、自助售卖机、自动售货机等。
系统支持多种货物类型，可以灵活满足不同需求。
同时，运营管理系统可以实时监控货道的状态，管理货道的补货和维护，提高售货效率和用户体验。
结论
基于FPGA芯片的自动售货控制系统，通过电子标签读写器、货道控制器和运营管理系统的设计，实现了对售货过程的自动控制和管理。
该系统具有高效、灵活等特点，在实际应用中具有广泛的应用前景。
基于FPGA自动售货机
摘要本课题是基于Verilog HDL语言的小型自动售货机。
采用Verilog HDL在ModelsimSE6.2B软件平台进行编译和仿真。
在此次设计中，主要采用有限状态机（FSM）的设计，在投币选货状态和找零状态在这两个状态间进行转移。
从而实现货物的选择、货币运算、出货控制、余额显示以及找零等功能。
该售货机系统能够识别两种硬币，两种纸币。
有五种不同价格的商品可供选择，并且通过显示译码电路，可在LED显示器显示余额，同时具备找零、机器存有硬币不足LED 亮起报警、缺货LED亮起报警等功能。
现代的自动售货机有使用方便快捷，可以全天候24小时工作，占地少，成本低，维护简单等优点，有着广阔的前景。
采用FPGA方式用Verilog HDL硬件描述语言，设计简易的自动售货机，其编程简单，开发周期短，硬件运行速度快，开发成本低，稳定性高等优点。
关键词：自动售货机； Verilog HDL；有限状态机；Modelsim；ABSTRACTThis topic design a simple vending machine is based on the FPGA chip. EP2C35 chip, and DE2 development board for the hardware platform, the use of Verilog HDL to compile and simulation in the Quartus Ⅱ software platform, and through the DE2 development achieve the basic functions of a Si mple vending machine.board by to download code to the chip. In this design,it used of finite state machine (FSM) design, choice of goods state, shipment status and give change coin state in the three inter-state transfer, in order to achieve the choice of goods, monetary operations, the cargo control, features such as display and give change. The vending machine system to identify three kinds of coins, there are five kinds of goods at different prices to choose from, and by showing decoding circuit, in DE2 onboard LED display shows the balance, both functions give change. Modern vending machines are convenient, it can work 24 hours a day, covers an area of small, low cost, simple maintenance, there are broad prospects. Manner with the use of FPGA hardware description language Verilog HDL, design simple vending machine, the programming is simple, short development cycles, fast hardware, the development of low cost, high stability.Key words: vending machines; Verilog HDL; Finite state machine; FPGA; DE2 development board;目录绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 第一章系统方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.1 人机交换界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2 系统方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41．2.1 系统方案确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 第二章系统各模块硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.1 DE2开发板介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.2 自动售货机各模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.2.1 自动售货机主体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.2.2 LED显示设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.2.3 货币输入信号设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.2.4 出货显示设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 第三章系统的软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.1 EDA工具软件介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．133.2 软件设计总方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.3 售货机主芯片程序设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．153.4 BCD-LED七段数码显示译码器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．173.5 硬币输入信号程序设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．183.6 出货显示程序设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．193.7 自动售货机各部分组合连接设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 第四章调试及仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．214.1 用Quartus Ⅱ完成PFGA设计步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．214.2 自动售货机波形仿真结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．214.2.1 自动售货机波形仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．214.2.2 输入信号处理程序波形仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．234.2.3 BCD-LED七段数码显示译码器波形仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．234.2.4 出货显示译码器波形仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．244.2.5 自动售货机主芯片程序仿真波形．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．254.3 下载、仿真及测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 附录1（程序源代码）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 附录2（整体设计原理图）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35绪论自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧，英国是较早实行自动售货机售货的国家之一。
FPGA实验报告 系统设计综合实践 自动售货机
FPGA实验报告系统设计综合实践自动售货机引言本实验报告旨在介绍FPGA实验中关于系统设计综合实践的内容，以及针对自动售货机的设计和实现过程。
本项目的目标是通过FPGA实现一个基本的自动售货机，能够接受货币投入并显示余额，实现商品选择和出货的功能。
设计概述在本项目中，我们使用FPGA作为硬件平台进行实现，采用VHDL语言进行编程。
整个设计主要分为三个模块：货币处理模块、商品选择模块和出货控制模块。
货币处理模块货币处理模块负责接收和处理投入的货币，并显示当前的余额。
具体实现过程如下：1.接收货币输入：使用FPGA板载的GPIO接口连接硬币接收器，将接收到的信息传递给FPGA。
2.处理货币信息：通过计算接收到的货币数量和面额，计算出当前的余额。
3.显示余额：使用FPGA板载的数码管显示当前的余额。
根据计算得到的余额，将其显示在数码管上。
商品选择模块商品选择模块负责接收用户的商品选择，并计算选中商品的价格。
具体实现过程如下：1.接收商品选择：使用FPGA板载的按键输入接口，接收用户按下的相应按键，确定用户选择的商品。
2.计算商品价格：根据用户选择的商品，从预先配置的商品价格表中查找相应的价格。
3.显示选中商品价格：使用FPGA板载的数码管显示选中商品的价格。
根据查找到的价格，将其显示在数码管上。
出货控制模块出货控制模块负责控制商品的出货和相关信息的提示。
具体实现过程如下：1.判断余额是否足够：根据当前余额和选中商品的价格，判断余额是否足够购买商品。
2.控制商品出货：如果余额足够购买商品，则触发相应的出货机构，实现商品的出货。
3.提示用户相关信息：根据出货情况，通过数码管显示相关信息，如余额不足、出货成功等提示。
实验结果经过对上述三个模块的设计和实现，我们成功地完成了自动售货机的基本功能。
在实验过程中，我们选取了几种常见的商品，并配置了相应的价格表。
通过按下相应的按键，用户可以选择购买的商品，并通过投币的方式支付。
基于FPGA的自动售货机
目录第1章绪论.......................................... 错误!未定义书签。
1.1本文研究内容 (1)1.2目的与意义 (1)第2章系统设计方案 (2)2.1货物自动贩卖机总体设计方案 (2)第3章货物自动贩卖机的基本原理 (4)3.1货物自动贩卖机功能 (4)3.2货物自动贩卖机的基本组成 (4)3.2.1 投币信号产生的设计 (4)3.2.2 时钟电路的设计 (4)3.2.3 数码显示的设计 (4)第4章货物自动贩卖机软件设计 (6)4.1软件实现功能综述 (6)4.2计数功能的设计 (6)4.3投币功能的设计 (6)4.4显示功能的设计 (6)4.5显示功能的设计 (7)4.6 代码段 (7)第5章货物自动贩卖机系统的仿真与实现 (18)第6章课程设计总结.................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论1.1本文研究内容本次设计的是一个货物自动贩卖机。
货物自动贩卖机主要是由以下几个部分构成，电源电路、数码显示、时钟脉冲、投币脉冲、闸门时间控制等，各部件形成一个简单的饮料自动提取机系统。
本设计采用EDA技术，通过FPGA实现了数字电子钟电路的设计，并完成对电路的功能进行仿真。
1.2目的与意义本系统用于模拟现实生活中的自动售货贩卖机。
可以模拟四种商品的买卖、存贮、控制等等功能。
并模拟买家模式和管理模式，可以分开进行商品买卖的模拟和商品上架的模拟。
第2章系统设计方案2.1饮料自动提取机总体设计方案自动售货机控制系统设计主要有四个功能模块，一个为货币:该模块能完成硬币处理，余额计算。
一个为分频模块：功能主要是实现各个部分的操作。
一个为售货器模块：该模块主要是负责进行货物的管理。
最后一个是控制模块：主要负责进行商品买卖控制。
图2.1饮料提取机的系统组成框图设计思路:首先，我们对于物品存储进行模拟，共有商品买卖和商品管理两个模式。
基于FPGA的自动售货机控制系统——开题报告
填写要求1．开题报告只需填写“文献综述”、“研究或解决的问题和拟采用的方法”两部分内容，其他信息由系统自动生成，不需要手工填写。
2．为了与网上任务书兼容及最终打印格式一致，开题报告采用固定格式，如有不适请调整内容以适应表格大小并保持整体美观，切勿轻易改变格式。
3．任务书须用A4纸，小4号字，黑色宋体，行距1.5倍。
4．使用此开题报告模板填写完毕，可直接粘接复制相应的内容到毕业设计网络系统。
内核，一次只能执行一个指令，且基于处理器的系统时刻面临着严格限时的任务相互取占的风险。
而FPGA不使用操作系统，拥有真正的并行执行和专注于每一项任务的确定性硬件，可减少稳定性方面出现问题的可能。
4、长期维护——FPGA芯片是现场可升级的，无需重新设计ASIC所涉及的时间与费用投入。
举例来说，数字通信协议包含了可随时间改变的规范，而基于ASIC的接口可能会造成维护和向前兼容方面的困难。
可重新配置的FPGA芯片能够适应未来需要作出的修改。
随着产品或系统成熟起来，用户无需花费时间重新设计硬件或修改电路板布局就能增强功能。
1.3FPGA实现自动售货机控制系统的基本原理如图1所示，本次设计的售货机是由四个模块组成的，分别为：分频模块、扫描模块、主控模块、显示模块。
图1 自动售货机内部模块分频模块的作用是对外来的时钟信号进行分频以达到自己所需的频率。
扫描模块采用的是实验箱上的4X4矩阵键盘对商品的单价进行手动的输入。
显示模块的作用是对商品的单价、数量以及投币的金额进行显示。
主控模块是自动售货机控制系统的核心模块，主要实现存储商品信息、控制购物进程、处理投币金额、控制商品出货、计算余额以及控制LED灯显示等功能。
其主要分五个步骤来完成：1、信息存储——信息存储是初始设置，对任务所需要的四种商品的价格和数量进行手动的输入并保存，保存完之后系统执行第二个步骤。
2、投币选择——顾客可以投入0.5元、1元、5元、10元四种类型的货币，投币完2.毕业设计任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：（1）毕业设计任务要研究或解决的问题研究基于FPGA的自动售货机控制系统问题，要求：①阅读FPGA相关的论文和书籍，系统地了解FPGA相关知识和原理的目的。
基于FPGA自动售货机设计
contents
目录
• 引言 • FPGA基础 • 硬件设计 • 软件设计 • 测试与验证 • 结论与展望
01 引言
背景介绍
自动售货机是一种自助式销售商品的设备，广泛应用于公共 场所，如车站、机场等。随着科技的发展，自动售货机需要 更加智能化和高效化，以满足人们的需求。
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05 测试与验证
功能测试
1 2
测试所有预设功能是否正常工作
包括商品选择、支付方式选择、找零、出货等功 能。
测试异常情况下的表现
如无币、无货、故障等情况，看自动售货机是否 能够正确处理。
3
测试用户界面
确保用户界面友好，易于操作。
性能测试
测试自动售货机的响应时间
包括从用户操作到机器反应的时间，以及从支付到出货的时间。
库存管理流程
实时监测商品库存，确保商品 充足，并及时进行补货。
商品选择逻辑
商品列表展示
在自动售货机屏幕上显示所有可售商品的列表。
商品选择方式
用户可以通过点击屏幕、触摸屏或使用按钮选择所需商品。
商品选择验证
验证用户选择的商品是否有效，如检查商品是否在库存中。
支付处理逻辑
支付方式选择
提供多种支付方式供用户选择，如现金、刷卡、 扫码等。
FPGA（现场可编程门阵列）是一种可编程逻辑器件，具有高度 的灵活性和可定制性，能够实现各种数字逻辑功能。基于FPGA 的自动售货机设计可以实现对商品的智能化管理和控制，提高 设备的可靠性和效率。
设计目标
设计一个基于FPGA的自动售货 机控制系统，实现商品的智能化
管理和控制。
实现自动售货机的自动化和智能 化，提高设备的可靠性和效率。
基于FPGA的自动售货机主控制系统的设计与实现
28《信息化纵横》 2009年第14期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呈现出多元化及个性化的需求，通过自动售货机进行自助购物正逐渐成为市民的一种新的消费时尚和追求高品质生活的需要。
传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心，不仅需要在输入输出接口上做大量的工作，而且系统的抗干扰性也比较差。
FPGA具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点，已在工业控制领域得到广泛应用。
本文详细介绍了一种用FPGA实现的自动售货机主控制系统的硬件设计和软件设计，并进行了软件仿真和硬件设计实验，实验表明该控制系统是可行的。
1 自动售货机系统总体结构自动售货机作为一种完全独立的售货设备，集接收货币、顾客自选商品、售出商品和找零等功能于一体[1]。
具体的说，一个完整的售货机控制系统[2]一般应包含如图１所示的设备和模块。
图１自动售货机主控制器总体设计框图（1）人机交互设备：通过显示设备和输入设备实现，顾客通过使用键盘输入需要购买的商品编号，根据液晶显示器ＬＣＤ给出的提示信息进行投币、取商品、接受找零等操作；系统管理人员可以使用键盘在显示器所提供的可视化界面下对售货机的各种运行参数进行基于FPGA的自动售货机主控制系统的设计与实现范文萍，吴定雪（黄冈师范学院 计算机科学与技术学院，湖 北 黄 冈 438000）摘 要：从总体上介绍了自动售货机主控制系统的组成和功能，讨论了自动售货机工作原理，详细阐述了主控制系统F P G A的软、硬件设计及其主要控制模块的仿真实现，并编写了系统程序总框图。
实践验证，系统能够在各种条件下持续、平稳、可靠地工作。
关键词：F P G A；自动售货机；硬件设计；软件仿真中图分类号：TP391.8文献标识码：BDesign and implementation of vending machine control systembased on FPGAFAN Wen Ping, WU Ding Xue(Computer Department of Huanggang Normal University, Huanggang 438000，China)Abstract: First of all, the compositions and functions of the vending machine control system is presented, the control fundamental of vending machine are also described. The hardware and software design of the control system based on FPGA is given, and the control system′s main module are simulated in function. The block diagram of the system software is composed. The whole control system demonstrates the capability of working continuously, smoothly, and reliably in various practical applications and conditions.Key words: FPGA; vending machine; hardware design; software simulation《信息化纵横》 2009年第14期29欢迎网上投稿设置；（2）ＭＤＢ（Multi-Drop Bus / Internal Communication Protocol）通信接口[3]：ＭＤＢ／ＩＣＰ协议是欧洲售货机制造者协会制定的一套用于协调自动售货机的主控制器（VMC）与多个外设之间的通信协议，用于协调自动售货机的主控制器（VMC）与多个外设之间的通信，所有外围设备与主控制器之间的通信方式都一致。
自动售货机主控制系统的研制的开题报告
自动售货机主控制系统的研制的开题报告一、选题背景随着现代科技的不断发展，自动售货机在我们的生活中越来越常见。
自动售货机通过先进的技术实现了自动售卖商品的功能，极大地方便了人们的生活和工作。
然而，现有的自动售货机仍面临着一些问题，如售卖过程中出现的故障和无法及时反馈销售记录等，这些问题都需要通过一种有效的控制系统解决。
因此，本文旨在研制一种自动售货机主控制系统，以解决目前自动售货机存在的问题。
二、研究内容本文的研究内容主要包括以下方面：1.自动售货机主控制系统的设计与开发。
在整个系统中，主控制系统是核心部分，决定了自动售货机的整体性能。
我们将研发一套高效稳定的主控制系统，包括硬件和软件部分，以实现自动售货机对销售过程的控制和监测。
2.自动售货机销售及库存信息的实时统计与管理。
我们将在主控制系统中加入实时统计功能，对自动售货机的销售和库存信息进行收集、记录、存储和分析，可以使用互联网将数据上传到数据库，以便后台管理系统进行数据处理或用于其他用途。
3.在系统中加入智能检测功能，实现自动故障检测和预警。
在销售过程中出现故障可能会对用户造成不便，因此我们将设计一个智能检测系统，包括硬件和软件部分，用于实时检测自动售货机的状态并预警。
三、研究目标本文研究的主要目标是实现一套高效稳定的自动售货机主控制系统，并在系统中加入实时统计、管理和智能检测功能，以解决现有自动售货机存在的问题。
将来，我们希望这个系统可以应用于日常生活中的自动售货机，提升售货机的便利性和用户体验。
四、研究方法本文的研究方法主要包括以下几个方面：1.理论研究：通过文献调查和资料收集，了解自动售货机的基本原理及其主要问题，并对现有的自动售货机控制系统进行分析和比较，确定研究方向。
2.系统设计：基于研究成果，设计出适用于自动售货机的主控制系统，包括硬件和软件部分。
3.系统测试：对设计出的主控制系统进行测试和评估，检查其稳定性、效率和精度等方面的性能，并对测试结果进行分析和总结，修改和改进系统。
基于FPGA设计的自动售货机报告
《FPGA技术》课程报告指导老师：房梦旭姓名：张强班级： 212361 学号： 121802航空电子工程系2014年5月目录一、引言二、语言介绍三、功能要求四、结果与分析讨论五、附录一、引言自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。
自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。
一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。
钱币装置是售货机的核心，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。
指示装置用以指示顾客所选商品的品种。
贮藏售货装置保存商品，接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口。
一般售货机的钱币装置由投币口、选别装置、确认钱币真伪的检查装置、计算金额的计算装置和找钱装置组成。
从西欧、北美、日本和韩国等地区和国家的情况来看,自动售货机在人们日常生活中扮演越来越重要的角色。
其产品特点是科技含量高；24 小时服务,售货便利；无需专人盯守，省人工,省成本；售货范围广泛；此外还是一种新颖独特的广告媒体。
目前,随着移动商务的发展，自动售货机作为一种方便、直观的移动商务工具,开始在全球各地迅速普及和发展。
二、采用Verilog HDL语言编写硬件描述语言（Hradware Description Language ,HDL)是一种按软件的方式进行数字期间设计的方法。
HDL允许设计者无需逻辑框图便可用精确标示优点：1.缩短了产品从研发到上市的时间；2.在设计转变成最终的硬件实现之前，可以不断地对设计进行验证和测试。
Verilog HDL是一种用于数字逻辑电路设计的硬件描述语言(HDL)，可以用来进行数字电路的仿真验证、时序分析、逻辑综合。
用Verilog HDL描述的电路设计就是该电路的Verilog HDL模型。
Verilog HDL 既是一种行为描述语言也是一种结构描述语言,它的使用比VHDL 广泛。
自动售货机控制系统的设计与实现的开题报告
自动售货机控制系统的设计与实现的开题报告一、选题背景随着科技的不断发展，自动售货机的普及度越来越高，其在生活中的应用越来越广泛。
自动售货机通过射频识别或者扫描二维码的方式识别商品，实现自动化销售。
自动售货机不仅为消费者带来了购物的便利，同时也带动了自动售货机控制系统的发展。
因此，本课题旨在研究自动售货机控制系统的设计与实现，包括系统的硬件设计和软件编程，从而提高自动售货机的智能化程度、减少维护成本，为自动售货机的稳定运行提供技术支持。
二、研究目的本课题的研究目的主要包括以下几个方面：1.设计并实现一种系统性能稳定、结构紧凑、易于维护的自动售货机控制系统。
2.优化自动售货机的硬件结构，使其更加稳定、安全和易于使用。
3.分析自动售货机的工作流程和数据传输机制，编写相应的软件程序，支持自动售货机的智能化管理。
4.测试自动售货机控制系统的稳定性和安全性，优化系统的性能，提高用户的使用体验。
三、研究内容与方法1.自动售货机硬件设计：本课题将针对自动售货机硬件结构设计进行研究，包括主板、显示屏、货道控制芯片、货道传感器、读卡器等组件的选型和布局。
在硬件设计过程中，需要充分考虑系统的稳定性、扩展性和安全性。
2.自动售货机软件编程：本课题将采用C语言和Python语言编写自动售货机控制系统的软件程序，包括货道控制程序、交易系统和监控系统等部分。
软件编程需要充分考虑系统的性能和稳定性，并且具备可扩展性和易维护性。
3.系统测试与优化：本课题将设计测试方案，对自动售货机控制系统的稳定性、用户体验等方面进行全面测试。
根据测试结果，对系统进行优化，提高自动售货机的性能和用户的使用体验。
四、预期成果本课题的预期成果主要包括：1.自动售货机控制系统的设计方案和实现方案。
2.自动售货机硬件结构图和软件程序源代码。
3.自动售货机控制系统的测试报告和优化方案。
4.自动售货机控制系统相关结果的发表和宣传。
五、研究计划1.前期准备阶段：2021年1月-2021年2月。
自动售货机开题报告.doc
毕业设计（论文）开题报告
一、基本信息
学生
姓名
班级电子1012 学号2010532141 系名
称
自动化技术系专业应用电子
毕业设计（论
文）题目
智能自动售货机系统电路设计指导教师
二、开题意义
课题的现状与发展趋势
自动售货机是20世纪60年代在日本、欧美开始流行高新技术产品，被视为24小时营业的微型超市。
作为一种全新的零售方式，目前已在美、日等65个国家和地区被广泛应用。
调查表明，日本每20人一台，美国每40人一台，欧洲每60人一台。
在日本，全国市场50%的罐装饮料都是通过自动售货机售出的。
美国可口可乐公司有50余万台自动售货机分布在世界各地。
在日、美、欧等经济发达国家，自动售货机已达到了无所不售、无处不在、无人可比的“三五”境界，成为人们日常生活的依赖。
在中国，20世纪90年代自动售货机出现在各大城市，以其新颖的造型，独特的感受，时尚的购物方式，24小时营业的特点，开启了人们对时尚，便利，美好生活方式的向往。
现在国内自动售货机的市场总量为2万台左右，作为一种先进的消费设施，已成为城市现代文明发达程度的重要标志。
专家预测，在未来的6年内，中国自动售货机需求市场将达到50万台。
东南大学信息科学与工程学院 基于FPGA的自动售货机控制系统
数字系统课程设计--基于FPGA的自动售货机组长：师楠（04010512）组员：徐璇（04010505）一、设计要求：功能描述：用于模拟自动售货机的工作过程，完成自动售货功能。
功能要求：（1）售货机有两个进币孔，可以输入硬币和纸币，售货机有两个进币孔，一个是输入硬币，一个是输入纸币，硬币的识别范围是1 元的硬币，纸币的识别范围是5 元，10 元，20，50 元，100元。
乘客可以连续多次投入钱币。
（2）顾客可以选择的商品种类有16 种，价格分别为1-16 元，顾客可以通过输入商品的编号来实现商品的选择。
即有一个小键盘（0-9 按键）来完成，比如输入15 时要先输入1，再输入5。
（3）顾客选择完商品后，可以选择需要的数量。
然后可以继续选择商品及其数量，每次可以选择最多三个商品。
然后显示出所需金额。
顾客此时可以投币，并且显示已经投币的总币值。
当投币值达到或超过所需币值后，售货机出货，并扣除所需金额，并找出多余金额。
在投币期间，顾客可以按取消键取消本次操作，钱币自动退出。
二、课题分析1）进行购物时，顾客依次选择商品种类和对应的商品数量。
一共有16种商品，编号分别为1-16，顾客通过（0-9按键）小键盘输入商品编号和对应的商品数量。
若顾客继续选择商品则按下“继续购物”按钮，继续选择下一商品的种类和数量。
最多可以选择三种商品，每种商品最多可选择三个。
若在商品选择过程中顾客按下“取消”按钮，则回到初始化状态，顾客重新进行选择。
2）完成选择后，自动售货机显示所需金额，编号1-16的商品价格分别为1-16元。
顾客根据所需金额继续投币，可以连续多次投入1元的硬币和5 元，10 元，20，50 元，100元的纸币。
当投币总额大于所需金额时，自动售货机出货并找出零钱。
若在投币过程中顾客按下“取消”按钮，则自动售货机自动退出顾客已经投入的钱币。
3）根据按键的数值范围（0-9）和商品数量（1-3）的选择范围，设置三个端口，分别用于接收商品编号的个位（4位）、商品编号的十位（4位）、商品数量（2位）。
基于FPGA的自动售货机控制系统
基于FPGA的自动售货机控制系统摘要伴随着我国现代化进程的不断深入以及生活节奏的不断加快，如何能够快速、高效、便捷的购物也成为了商家和顾客不得不面临的一个问题。
自动售货机作为一种不同于传统的零售方式，以其不受时间地点限制、省时省力的优点，迅速的成为了人们的首选。
本课题主要是用EDA技术来实现对自动售货机控制系统的设计。
EDA技术以其特有的有开发周期短、设计成本低、运行速度快等天然优势，使开发出的产品可以迅速的投放到市场上去。
该课题主要是基于FPGA内部电路的编程设计，使用硬件描述语言（VHDL）对自动售货机控制系统进行描述，以Altera公司的EP1K30QC208-3芯片为目标器件详细阐述了自动售货机控制系统整体的设计思路以及工作原理，并且对自动收货机控制系统实现的货物信息的存储、进程控制、硬币处理、余额计算和显示功能加以仿真调试。
通过仿真调试，基于可编程器件FPGA 的自动售货机控制系统的设计基本达到了预期目标。
关键词：EDA，FPGA，自动售货机，VHDLVending machine control system based onFPGAAbstractWith the deepening of China's modernization process and the accelerating pace of life, it has become a problem for businesses and consumers to face that how to fast, efficient, convenient shopping. As a way different from the traditional retail, vending machines are not restricted by time and place, So vending machines quickly became the first choice for shopping election. The main topic is the use of EDA technology to achieve the vending machine control system design. EDA technology has a short development cycle, lower design costs, faster running speed, etc. That products can be developed rapidly to market upswing.The main topic is programming based on FPGA. Using hardware description language (VHDL) to describe the vending machine control system. Altera's EP1K30QC208-3 chip as the target device elaborated vending machine control system as well as the overall design concept works, and automatic control of receipt storing cargo information system implementation, process control, coin handling, balance calculation and display capabilities to simulation debugging. Through simulation debugging FPGA-based programmable device vending machine controller design basically achieve the desired goals.Key Words：EDA; FPGA; Vending machine; VHDL目录摘要 (1)Abstract (2)第一章引言 (1)1.1 自动售货机的发展历史 (1)1.2 自动售货机的发展现状 (1)1.3 自动售货机控制系统研究的目的和意义 (2)1.4 课题主要研究工作 (2)第二章关键技术 (3)2.1 EDA技术简介 (3)2.2 FPGA简介 (3)2.3 VHDL简介 (3)第三章系统硬件介绍 (5)3.1 KH310实验箱简单介绍 (5)3.2 时钟单元 (5)3.3 数码管显示单元 (5)第四章程序设计 (7)4.1 功能要求 (7)4.2 系统内部模块设计 (7)4.3 系统外部界面设计 (7)4.4 工作流程图 (8)4.5 系统各功能模块 (9)4.5.1 分频模块 (9)4.5.2 显示模块 (12)4.5.3 扫描模块 (14)4.5.4 主控模块 (16)第五章仿真调试 (21)5.1 顶层模块 (21)5.2 管脚分配.............................................................................................. 错误！未定义书签。
基于PFGA的自动售货机的设计开题报告
题 目: 基于PFGA的自动售货机的设计
学 院:
专业:
学生姓名:
指导教师:
一、研究的现状及其意义
自动售货机是能够根据投入的钱币自动复活的机器, 它是商业自动化的常用设备, 不受时间、地点的限制, 能节省人力、方便交易。现代的自动售货机的种类、结构和功能依出售的商品而异。钱币装置是售货机的核心, 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。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。使用方便、可靠、节省人力的自动售货机将在社会生活中成为一种趋势。
（3）主控制器, 各种外设获取的信息加以处理, 对于售货机的整个销售流程进行控制；
（4）数据存储功能模块。售货机中的系统配置数据需要通过非易失性存储器进行存储, 非易失性数据主要包括机器货物价格, 机器配置等；
（5）电机控制动模块。控制器通过电机带动弹簧转动实现货物出售。售货机中供出售的货物放置在托盘上,一台整机装配有5-7个托盘,每个托盘又包含一定数目的货道,每个货道安装一根与电机相连的弹簧,货物即摆放在弹簧的圈之间,控制器就是通过控制电机带动弹簧转动一圈来售货。
以自动售货机的设计为切入点, 研究基于FPGA为核心的自动售货机控制器的软、硬件设计, 主要进行了下面几个方面的工作：
（1）人机交互设备。主要用于客户操作、工作人员维护。FPGA与键盘/显示模块采用SPI(Serial Peripheral Interface)通信接口；
（2）通信接口。主要纸币器、硬币器、调货检测系统等通信。控制器的几个最主要的通信对象是纸币器、硬币器、掉货检测子系统等。控制器通过MDB/ICP协议和这些设备进行异步通信, 就像在多任务的操作系统中任务的并发性；
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4．使用此开题报告模板填写完毕，可直接粘接复制相应的内容到毕业设计网络系统。
内核，一次只能执行一个指令，且基于处理器的系统时刻面临着严格限时的任务相互取占的风险。
而FPGA不使用操作系统，拥有真正的并行执行和专注于每一项任务的确定性硬件，可减少稳定性方面出现问题的可能。
4、长期维护——FPGA芯片是现场可升级的，无需重新设计ASIC所涉及的时间与费用投入。
举例来说，数字通信协议包含了可随时间改变的规范，而基于ASIC的接口可能会造成维护和向前兼容方面的困难。
可重新配置的FPGA芯片能够适应未来需要作出的修改。
随着产品或系统成熟起来，用户无需花费时间重新设计硬件或修改电路板布局就能增强功能。
1.3FPGA实现自动售货机控制系统的基本原理
如图1所示，本次设计的售货机是由四个模块组成的，分别为：分频模块、扫描模块、主控模块、显示模块。
图1 自动售货机内部模块
分频模块的作用是对外来的时钟信号进行分频以达到自己所需的频率。
扫描模块采用的是实验箱上的4X4矩阵键盘对商品的单价进行手动的输入。
显示模块的作用是对商品的单价、数量以及投币的金额进行显示。
主控模块是自动售货机控制系统的核心模块，主要实现存储商品信息、控制购物进程、处理投币金额、控制商品出货、计算余额以及控制LED灯显示等功能。
其主要分五个步骤来完成：
1、信息存储——信息存储是初始设置，对任务所需要的四种商品的价格和数量进行手动的输入并保存，保存完之后系统执行第二个步骤。
2、投币选择——顾客可以投入0.5元、1元、5元、10元四种类型的货币，投币完
2.毕业设计任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：
（1）毕业设计任务要研究或解决的问题
研究基于FPGA的自动售货机控制系统问题，要求：
①阅读FPGA相关的论文和书籍，系统地了解FPGA相关知识和原理的目的。
②了解自动售货机的工作原理和运行流程。
③掌握VHDL语言，并熟练运用描述相关硬件结构。
④掌握Quartus II 软件平台的应用和操作。
⑤通过分析、仿真和调试实现货物的计数、计价、找零及出货等功能。
（2）预期成果：
通过研究现有的自动售货机，了解自动售货机的基本原理和实现步骤，并分析出程序结构框图和程序运行过程，分析各关键参数对自动售货过程中的影响。
利用VHDL硬件描述语言实现自动售货机控制系统，完成仿真与调试。
（3）拟采用的研究方法
N
Y
N
Y
图2 自动售货机工作流程图
设计总体思路：
自动售货机运行流程如图2所示：自动售货机在运行之后，首先由售货员对商品的数量和单价进行设置，设置之后等待顾客投币并且选择商品。
在顾客选择商品之后系统会自动的对比顾客投入的金额以及物价，如果投币金额大于物价，自动售货机会出货并且找零。
如果金额小于物价则会直接退出。