簡易自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)

1、14沈陽航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)沈陽航空航天大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)（說明書）簡易自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)班級 / 學(xué)號(hào) 04070102/2010040701053 學(xué) 生 姓 名 郭 明 闖 指 導(dǎo) 教 師 曹 陽 沈陽航空航天大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課 程 名 稱 電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì) 院（系） 自動(dòng)化學(xué)院 專業(yè) 自動(dòng)化專業(yè) 班級 04070102 學(xué)號(hào) 2010040701053 姓名 郭明闖 課程設(shè)計(jì)題目 簡易自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)時(shí)間: 2012 年 12 月 24 日 至 2013 年 01 月 06 日課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：一、設(shè)計(jì)說明設(shè)計(jì)一臺(tái)簡易自動(dòng)售貨機(jī)。二、技術(shù)指標(biāo)1、用模擬或數(shù)

2、字電路設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，所用電源為220V交流市電。2、可以實(shí)現(xiàn)收款，找零，出貨，顯示的功能。3、用數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示所選購商品的種類，共5種價(jià)位1至5元。4、可收貨幣為一元、五元、十元三種 。三、設(shè)計(jì)要求1. 在選擇器件時(shí)，應(yīng)考慮成本。2. 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)通過分析計(jì)算確定電路形式和元器件參數(shù)。3. 畫出電路原理圖（元器件標(biāo)準(zhǔn)化，電路圖規(guī)范化）。四、實(shí)驗(yàn)要求1根據(jù)技術(shù)指標(biāo)制定實(shí)驗(yàn)方案；2. 仿真及硬件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電路。3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析。五、推薦參考資料1戴伏生主編 . 基礎(chǔ)電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐 . M北京：國防工業(yè)出版社，2002年 2童詩白、華成英主編者 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). M北京

3、：高等教育出版社，2006年指導(dǎo)教師 年 月 日負(fù)責(zé)教師 年 月 日學(xué)生簽字 年 月 日成績評定表評語、建議或需要說明的問題：指導(dǎo)教師簽字： 日期：成 績6、 按照要求撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告：1、 概述本設(shè)計(jì)是一套結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，性能可靠的自動(dòng)飲料售賣機(jī)產(chǎn)品。自動(dòng)飲料售賣機(jī)電路設(shè)計(jì)采用選擇商品電路、投幣累加電路、統(tǒng)計(jì)賣出商品電路等四個(gè)基本電路構(gòu)成。自動(dòng)售貨機(jī)在接受投入錢幣后，通過與商品價(jià)格比較，確定是否能夠售出商品和把算出剩余的錢找回。當(dāng)商品輸出后售貨機(jī)自動(dòng)把上次賣出商品的價(jià)格和投入的錢幣的總和清零，這時(shí)才可以進(jìn)行下次交易。自動(dòng)售貨機(jī)還應(yīng)滿足商家查看銷售商品的總和及使其清零，和控制該售貨機(jī)進(jìn)行整

4、體復(fù)位。該售貨機(jī)可以幫助商家更好的銷售商品，并且節(jié)省人力，獲得更大的利潤自動(dòng)飲料售賣機(jī)是能夠根據(jù)投入的錢幣自動(dòng)取出飲料的機(jī)器，它是商業(yè)自動(dòng)化的常用設(shè)備，不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，能節(jié)省人力、方便交易。現(xiàn)代的自動(dòng)飲料售賣機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)和功能依出售的飲料種類而異。錢幣裝置是自動(dòng)飲料售賣機(jī)的核心，其主要功能是確認(rèn)投入錢幣的真?zhèn)危诌x錢幣的種類，計(jì)算金額。如果投入的金額達(dá)到購買物品的數(shù)值即發(fā)出售貨信號(hào)，并找出余錢。自動(dòng)飲料售賣機(jī)自動(dòng)輸出顧客所要的商品。因此，自動(dòng)售貨機(jī)在商業(yè)，食品行業(yè)越來越普及，更方便消費(fèi)者購買自己所需的商品。自動(dòng)售賣機(jī)是本世紀(jì)70年代在日本、歐美發(fā)展起來的高新技術(shù)現(xiàn)代應(yīng)用產(chǎn)品，被稱為24

5、小時(shí)營業(yè)的微型超市，售貨領(lǐng)域已擴(kuò)展至小食品、小用品、香煙、電話卡、車票、郵票等。目前在40多個(gè)國家已經(jīng)廣泛使用，日本平均每23人一臺(tái)，美國平均每40人一臺(tái)，歐洲平均每60人一臺(tái)。在鄰國日本，70%份額的罐裝飲料市場是通過自動(dòng)售貨機(jī)售出的；美國可口可樂公司擁有五十余萬臺(tái)飲料自動(dòng)售貨機(jī)分布在世界各地。通過自動(dòng)售貨機(jī)銷售將成為商品零售業(yè)不可分割的重要組成部分。2、 方案論證設(shè)計(jì)一個(gè)簡易自動(dòng)售貨機(jī)可以實(shí)現(xiàn)收款，找零，出貨，顯示的功能用數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示所選購商品的種類，共5種價(jià)位1至5元?？墒肇泿艦橐辉⑽逶?、十元三種 。方案一： 此方案的主要芯片為74283N，它的功能是先將商品金額轉(zhuǎn)換為補(bǔ)碼，再將補(bǔ)碼

6、與投入金額相加，來達(dá)到計(jì)算找零金額的目的。商品價(jià)格 出貨譯碼投幣信號(hào)輸入與處理 74283N補(bǔ)碼加法器 計(jì) 算 找 零 顯示找零圖1.簡易自動(dòng)售貨機(jī)的原理圖方案二：此方案的主要芯片為74LS192減法器芯片，此芯片的功能為將投入金額逐次減1，直到剩余的數(shù)值與商品金額相等為止，以此來達(dá)到找回零錢的目的。商品價(jià)格 出貨譯碼投幣信號(hào)輸入與處理 74LS192減 法 器 計(jì) 算 找 零 顯示找零圖2.簡易自動(dòng)售貨機(jī)的原理圖（2）方案分析：經(jīng)過對比，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)方案基本差別不大，但方案一更加直觀故選擇方案一進(jìn)行如下的分析。3、 電路設(shè)計(jì) 1.直流穩(wěn)壓電源電路圖3.直流穩(wěn)壓電源電路 直流穩(wěn)壓電源的作用在于將2

7、20V市電轉(zhuǎn)換為5V實(shí)驗(yàn)室電壓，以提供給實(shí)驗(yàn)儀器工作。電源轉(zhuǎn)換電路原件參數(shù)的選擇： 輸入為220V，50Hz的單相交流電源，連接一個(gè)25：1的變壓器，型號(hào)為TS_MISC_25_TO_1，由橋式整流電路將正弦波轉(zhuǎn)換為饅頭波，整流之后變?yōu)楹薪涣鞒煞值膯我环较螂妷?，圖中用于抵消輸入線較長時(shí)的電感效應(yīng)，以防止電路產(chǎn)生的自激振蕩，其容量較小，一般選擇小于1uF故電路中選100nF。電容用于消除輸出電壓中的高頻噪聲，在LM7805的輸入端和輸出端之間跨接一個(gè)二極管，防止放電損壞穩(wěn)壓管。最后經(jīng)過穩(wěn)壓管LM7805KC得到穩(wěn)定準(zhǔn)確的直流穩(wěn)壓電源。2. 商品價(jià)格輸入電路：圖4.商品價(jià)格輸入電路商品價(jià)格輸入電

8、路的作用在于將顧客所選購的商品的價(jià)格顯示在數(shù)碼管中，且設(shè)定了一個(gè)確認(rèn)按鍵，一經(jīng)確認(rèn)，運(yùn)算器即給出顧客投幣是否滿足商品價(jià)格要求。此程序中模擬了20種商品的購買，分別為15元五種價(jià)位的商品，每種價(jià)位中還有4種不同類型的商品，共20種，但是因?yàn)榧夹g(shù)原因，每次只能購買一種商品。3. 投入金錢計(jì)數(shù)電路：圖5.投入金錢計(jì)數(shù)電路 投入金錢計(jì)數(shù)電路作用在于記錄投入金錢的數(shù)量，且用數(shù)碼管顯示，其中包含了一個(gè)補(bǔ)碼加法器，用于投入金額與商品金額的大小的比較。同樣由于技術(shù)原因，只能投入1元、5元和十元三種面值的錢幣。4. 找回零錢處理電路：圖6.找零處理電路找零處理電路的作用是將顧客投入的金額與商品金額比較，若商品金

9、額大于投入金額，則不能夠出貨，若商品金額小于投入金額，則可以輸出商品，并實(shí)現(xiàn)找零。找零是通過一個(gè)加法器，將商品價(jià)格的補(bǔ)碼加上投入金額來實(shí)現(xiàn)兩者的相減的。5. 自動(dòng)售貨機(jī)LED電路： 圖7.確認(rèn)出貨的LED燈電路 當(dāng)顧客選擇好商品并且投幣后，LED等將會(huì)點(diǎn)亮，來確認(rèn)商品已經(jīng)出售給顧客。圖8.使用狀態(tài)LED指示電路 當(dāng)售貨機(jī)通入電源可以使用時(shí)，此LED點(diǎn)亮。當(dāng)有顧客來購物時(shí)，在顧客投幣的瞬間此LED將會(huì)滅掉，以此來表示售貨機(jī)正在使用中。四、性能的測試： 1.直流穩(wěn)壓電源電路的測試：圖9.直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓顯示圖10.直流穩(wěn)壓電源的輸出參數(shù)及波形2. 商品價(jià)格輸入電路測試：圖11.商品價(jià)格輸入電

10、路的顯示 由于模擬儀器具有局限性，所以選擇開關(guān)、四線輸入與或門、異或門、鎖存器與數(shù)碼管作為顯示電路。當(dāng)將開關(guān)“4”和開關(guān)“確定”閉合時(shí)，數(shù)碼管將會(huì)顯示商品的價(jià)格為4元。3. 投入金錢計(jì)數(shù)電路測試： 圖12.投入金額計(jì)數(shù)電路 此部分同樣采用開關(guān)、異或門與數(shù)碼管的組合。當(dāng)將“5元”的開關(guān)閉合時(shí)，數(shù)碼管將顯示投入金額5元。五、結(jié)論： 本次設(shè)計(jì)目的在于設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)售貨機(jī)電路來模擬自動(dòng)售貨機(jī)的工作原理。其實(shí)這個(gè)課題對我來說還是有一定難度的。因?yàn)樾枰\(yùn)用大量的電子技術(shù)知識(shí)，但是課堂上的書本知識(shí)根本滿足不了這次課程設(shè)計(jì)的要求。所以自己還是花費(fèi)了相當(dāng)大的功夫的。但最后還是有一些功能不是很完善，以至于這個(gè)電路還

11、有很多缺陷所以根本難以應(yīng)用到實(shí)際中去。大部分的功能還是可以完成的。所以這次課設(shè)到這里就算是結(jié)束了。6、 性價(jià)比：本次設(shè)計(jì)中使用的原件多為開關(guān)、電阻、電容等小器件，見本上沒有大型電子元件，所以成本應(yīng)該會(huì)很低。但是性能總體來說還是不夠完善，所以性價(jià)比應(yīng)該一般。7、 課設(shè)體會(huì)及合理化建議： 轉(zhuǎn)眼之間，我已是大三的學(xué)生了，大學(xué)生活已經(jīng)過去了兩年半了，兩年半來很少有機(jī)會(huì)自己動(dòng)手做點(diǎn)東西，一直都是在學(xué)習(xí)課本上的理論知識(shí)，能自己親自用自己學(xué)過的知識(shí)做些東西的機(jī)會(huì)很少，正所謂“紙上談兵終覺淺，覺知此事要躬行?！睂W(xué)習(xí)任何知識(shí)，僅從理論上去求知，而不去實(shí)踐、探索是不夠的，所以在模電、數(shù)電剛學(xué)完之際，緊接著來一次電

12、子電路課程設(shè)計(jì)是很及時(shí)、很必要的。這樣不僅能加深我們對電子電路的認(rèn)識(shí)，而且還及時(shí)、真正的做到了學(xué)以致用。入學(xué)以來，這是我的第一次電子課程設(shè)計(jì)。我心中充滿了高興與期望。從最初的高興到迷茫到失敗再到最后的成功。在這兩周我學(xué)會(huì)了很多。特別是課堂上學(xué)不到東西。 起初拿到課題時(shí)，我覺得很茫然，因?yàn)榇蠹业恼n題多多少少都會(huì)和資料中的課題有點(diǎn)類似或者有的更是一摸一樣，而我卻很難找到與我的題目類似的課設(shè)資料，因此一度很是沮喪。但是經(jīng)過問同學(xué)，我發(fā)現(xiàn)我的題目還是有規(guī)律可循的，經(jīng)過漫長的電路圖設(shè)計(jì)過程，終于將功能慢慢的實(shí)現(xiàn)，并且在同學(xué)的指導(dǎo)下我掌握了測試的方法。于是我開始在設(shè)計(jì)軟件上開始初步連接電路圖，對Multi

13、sim的接線進(jìn)行初步的試探，然后逐步進(jìn)行仿真測試，最后整個(gè)電路圖連通了。但是又有一個(gè)新的問題產(chǎn)生了，邏輯功能不正確，經(jīng)過仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)是加法器將輸入金額與商品金額的補(bǔ)碼相加時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，因此我在重新調(diào)整電路的連線就可以解決問題了。在做完這些測試和修改后，重新搭接電路運(yùn)行后電路正常工作。當(dāng)看到自己設(shè)計(jì)的電路正常工作時(shí)，心里有說不出的喜悅。 在兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)中，我曾失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時(shí)滿富盛激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無不令我回味無長。 生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動(dòng)是人類生存生活永恒不變的話題。通過實(shí)習(xí)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才

14、意識(shí)到老一輩電子設(shè)計(jì)為我們的社會(huì)付出。我想說，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中，很少有機(jī)會(huì)能有實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但我們可以通過這次課程設(shè)計(jì)好好挺高一下自己的實(shí)際動(dòng)手能力，為以后出來找工作奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。

15、通過這次設(shè)計(jì)，我對以前學(xué)過的的模電和數(shù)電知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)，回顧；又通過自動(dòng)售飲料機(jī)的設(shè)計(jì)深入學(xué)習(xí)了Multisim軟件的使用，對數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的邏輯關(guān)系、線路搭接問題等有了一定的認(rèn)識(shí)，對以前學(xué)的數(shù)字電路又有了一定的新認(rèn)識(shí)，溫習(xí)了以前學(xué)的知識(shí)，但在設(shè)計(jì)的過程中，遇到了很多的問題，有一些知識(shí)都已經(jīng)不清楚了，但是通過一些資料又重新的溫習(xí)了一下數(shù)字電路部分的內(nèi)容。在這次設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。最后我也要感謝老師能給我這次鍛煉的機(jī)會(huì)，感謝老師對我的細(xì)心教導(dǎo)。希望今后類似這樣課程設(shè)計(jì)、類似這樣的鍛煉機(jī)會(huì)能更多些！參考文獻(xiàn)1閻石著. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M. 北京：高等教育出版社，2005年2 童詩白、華成英主編者. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M. 北京：高等教育出版社，2006年3 趙淑范、王憲偉主編.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)M. 北京：清華大學(xué)出版社，2006年4孫肖子、鄧建國主編.電子設(shè)計(jì)指南M. 北京：高等教育出版社，2006年5謝自美. 電子線路設(shè)