数电课程设计 (修复的)

山东科技大学信息学院

数字电子技术基础课程设计报告

题目：自动售货机

专业、班级：电子信息科学与技术2011-01 学生姓名：

学号：

指导教师：

指导教师评语：

成绩：

教师签名：

任务书

（1）设计一个自动售货机，此机能出售1元、2元、5元、10元的四种商品。

出售哪种商品可有顾客按动相应的一个按键即可，并同时用数码管显示出

此商品的价格。

（2）顾客投入硬币的钱数也是有1元、2元、5元、10元四种，但每次只能投入其中的一种硬币，此操作通过按动相应的一个按键来模拟，并同时用数码管将投币额显示出来。

（3）顾客投币后，按一次确认键，如果投币额不足时则报警，报警时间3秒。

如果投币额足够时自动送出货物（送出的货物用相应不同的指示灯显示来模拟），同时多余的钱应找回，找回的钱数用数码管显示出来。

（4）顾客一旦按动确认键3秒后，自动售货机即可自动恢复到初始状态，此时才允许顾客进行下一次购货操作。

（5）售货机还应具有供商家使用的累加卖货额的功能，累加的钱数要用数码管显示，显示2位即可。此累加器只有商家可以控制清零。

（6）此售货机要设有一个由商家控制的整体复位控制

摘要

随着当前城市规模的增大，很多公共场合都放置有自动售货机，极大地满足了人们的即时性需求，为人们进行简单物品的采购提供了一种便利。

这次数电课程设计设计的自动售货机，自动售货机最主要的是清零电路。顾客使用售货机要先选定购买的商品，然后投币，投币完成之后按确认键即可，投币累计的金额将会用数码管显示出来，售货机有自动找零功能，按完确认键找零金额会在相应数码管显示出来。如果金额不足会有蜂鸣器报警，顾客可以继续投币完成购买，购买成功后自动售货机将在3秒后恢复到初始状态。

本次设计主要有累加器、锁存器、计数器、定时器、数码管显示等几部分电路。累加器是使用的74LS283四位超前进位加法器，锁存器使用的是74LS273，计数器使用的74LS160，定时器使用的是555定时器，数码管显示用的是DCD_HEX。数电课程都有学过这些芯片，单部分电路连接使用都比较简单，但是把这些模块接到一起使用之后就有很多细节问题，很多时候同样的信号经过一根导线跟经过一个与非门的传输速度是不一样的。为了让这个信号同时到达两个地方，要加一点延时，但是这个问题在理论分析上是不会存在的，所以理论跟实践还是有一定差距的。在设计的过程中遇到过一些问题，但是在同学和老师的帮助下都解决了。

关键词：自动售货机、清零电路、555定时器、累加器

目录

1数电课程设计概述 (6)

1.1设计背景 (6)

1.2设计目的 (6)

1.3设计任务要求 (6)

1.4 设计时间 (7)

1.5开发环境Multisim 11.0简要介绍 (7)

2.设计方案选取与论证 (8)

2.1工作流程图 (8)

2.2 累加器模块 (9)

2.2.1 总额累加模块 (9)

2.2.2 投币累加、找零模块 (9)

2.3锁存器模块 (10)

2.4 计数器模块 (11)

2.5 定时器模块 (12)

2.6 蜂鸣器及显示电路 (12)

2.7 整体电路图 (13)

2.8 方案可行性及与缺点 (14)

2.8.1可行性 (14)

2.8.2 缺点 (14)

3.仿真过程 (14)

4.仿真结果 (15)

5.结论故障分析及解决 (17)

6. 致谢 (18)

7．参考文献 (18)

1数电课程设计概述

1.1设计背景

现在商场、超市购物已经成为一种习惯，但是刚运动完、刚下班、逛街的时候口渴买一瓶饮料的话还是自动售货机比较方便，自动售货机的出现给广大群众提供了便利，也是商家的一个商机。在学完数电课程后，需要自己做一个设计来把知识融会贯通，把学到的知识得以应用，给数电这门课程画一个完满的句号。

1.2设计目的

1）培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。

2）锻炼学生自学软件的能力及分析问题、解决问题的能力。

3）通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。

4）巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。

5）为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。

1.3设计任务要求

（1）设计一个自动售货机，此机能出售1元、2元、5元、10元的四种商品。

出售哪种商品可有顾客按动相应的一个按键即可，并同时用数码管显示出此商品的价格。（如果选择商品之后想要换也是可以更改的）

（2）顾客投入硬币的钱数也是有1元、2元、5元、10元四种，但每次只投入其中的一种硬币，此操作通过按动相应的一个按键来模拟，并同

时用数码管将投币额显示出来。

（3）顾客投币后，按一次确认键，如果投币额不足时则报警，报警时间3秒。报警后虽然按了清零件，但系统不能清零要继续工作。如果投币

额足够时自动送出货物（送出的货物用相应不同的指示灯显示来模

拟），同时多余的钱应找回，找回的钱数用数码管显示出来。

（4）顾客一旦按动确认键3秒后，自动售货机即可自动恢复到初始状态，此时才允许顾客进行下一次购货操作。

（5）售货机还应具有供商家使用的累加卖货额的功能，累加的钱数要用数码管显示，显示2位即可。此累加器只有商家可以控制清零。

（6）此售货机要设有一个由商家控制的整体复位控制

1.4 设计时间

课程设计时间：一周，其中3天设计电路图，2天写论文

1.5开发环境Multisim 11.0简要介绍

NI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。作为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具，NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。NI Multisim软件绝对是电子学教学的首选软件工具。

直观的图形界面

整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的；

丰富的元器件

提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件，同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能，创建自己的元器件。

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