电子技术自动售票机十进制课程设计报告书.docx
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电子技术自动售票机十进制课程设计报告书
电子设计课程设计
电气与信息工程学院建筑电气与智能化专业
题目:
自动售票机电路
姓名:
学号:
指导教师:
正文:
一.设计目的
本课程设计是在前导验证性认知实验基础上,进行更高层次的命题设计实验,要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。
培养学生利用模拟、数字电路知识,解决电子线路中常见实际问题的能力,使学生积累实际电子制作经验,目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。
二.设计要求
1.以电子技术基础的基本理论为指导,将设计实验分为基础型和系统型两个层次,基础型指基本单元电路设计与调试,系统型指若干个模拟、数字基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试;
2.熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法;
3.学习计算机软件辅助电路设计方法,能熟练应用电子线路CAD进行电路设计和印刷电路板的设计制作;
4.学习电子系统电路的安装调试技术;
5.拓展电子电路的应用领域,能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。
三.总体设计方案
1.设计任务
1.设计一个自动售票机,此机只售1角、2角、5角和1元四种邮票。
售哪一种邮票按票额指令即可。
每按一次只能售出一张邮票。
如果投入硬币钱数不足,则报警提示。
如果投入硬币足够则自动送出一张邮票,并用不同颜色指示灯显示出来,多余的钱数可以找回,找回的钱数同时用数码管显示出来。
2.售票机应有累加钱数的功能,累加的钱数用数码管显示出来。
2.电路的总体原理图
图1
3.工作原理
本设计的自动售票机由数据比较器,报警电路,累加电路,加法器,十进制计数器,单稳态触发器,传感器及各种控制电路组成。
判断电路用数字比较器组成,它会输出三种结果中的一种,第一种结果,当投入硬币面值小于所选邮票面值时,该端连接的报警器会自动报警,这里接红灯;第二种结果,当投入硬币面值等于所选邮票面值时,该端输出的信号分别和前面的邮票选择信号接与门,最后分别接一种颜色的指示灯;第三种结果,当投入硬币面值大于所选邮票面值时,在用不同的指示灯显示不同的邮票的同时,系统还要完成找钱功能。
把投币信号接在4位全加器74LS283的A端,同时把选邮票信号连到B端,然后把四位输出信号接一个BCD-七段显示译码器,而译码器的输出端连着数码显示器。
为最后要实现累加卖钱数功能,使用两个十进制计数器,以及三个555定时器来完成累加从1到99之间的数。
4.所需器材
反相器、74LS283加法器、DCD-HEX显示屏、彩色指示灯、74LS85比较器、74LS02或非门、74LS08与门、555定时器、74LS160计数器、开关。
器件名
功能
74LS28N加法器
用来实现两个四位二值信号的加法运算,并有进位、借位功能
74LS8N比较器
用来比较两个四位二值信号数值的大小
74LS160D计数器
十进制计数器,用来实现对时钟脉冲计数,还可以用于分频﹑定时﹑产生节拍脉冲序列以进行计数
555定时器
利用它可以方便构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器
四.各部分电路设计
1.数字比较器及其出邮票电路
目的:
用来比较投入硬币面值和所选邮票面值
原理:
由74LS85N组成四位数值比较器,上面的开关代表投入邮票的钱数用B表示,下面的开关表示所要购买的邮票面值用A表示。
当投的钱数小于所购买的邮票的面值时,金额不足!
下的红灯亮起来提示金额不足,当B大于等于A即投的钱数够买邮票时电路向右方的电路进行
电路图如下:
图2
2.找钱电路
目的:
用来显示当投入硬币面值大于所选邮票面值时,需要找钱数目
原理:
用加法器构成减法器,对被减数非后与减数求和加1完成减法运算
电路图如下:
图3
3.累加卖钱数电路
目的:
用来累加两位数内的卖出去的邮票面值
原理:
用两片74LS160D组成百进制计数器
电路图如下:
图4
五.整体电路图
图5
图6
六.仿真
1.投入8角购买1元邮票时提示红灯金钱不足
图7
2.投入8角购买5角邮票显示找回3角累计挣5角
图8
七.设计总结
1.设计过程中遇到的问题及解决方法
找钱功能如何实现,在电路设计的过程中由于找钱需要使用减法功能,我上学期学的不是很好,有点忘记了。
故在此部分电路的设计过程中耽误了许多时间,后来复习了去年的书里面的知识,才决定采用补码来实现减法功能,首先将邮票价格信号取反,之后利用4位全加器让其与0001相加,然后再将其输出信号与投入钱币信号利用4位全加器相加,其输出即为找钱数值,最后将其输出与七段数码管相连以实现对找钱数值的显示。
电路元器件找不到怎么办?
在进行仿真时有时会发现自己设计的电路途中的元器件软件中没有,我就通过在网上寻找答案,比如比较其找不到,我就先搜索比较器的型号,然后再找与其相似的,然后再在软件商进行查找。
2.设计体会
经过五天的课程设计,我受益匪浅,学习到了很多在以后的工作中会用到的东西。
刚拿到设计任务时,心里一片茫然。
就硬着头皮开始在网上查找资料,通过观摩人家的电路图,心里有了些自己的想法。
设计好电路后并用下载的仿真软件Multisim13.0进行仿真,本来觉得电路比较复杂,一根根导线看得头皮发麻。
但是用软件一步一步慢慢仿真时发现其实并没有想象的复杂,当最后仿真成功后心中非常激动,毕竟这是我通过自己的努力得到的成功。
后来又通过仿真软件进行了小尝试改变了一些电路并得到了成功,通过这次的课程设计我不仅巩固和复习了书上有的知识,还学会了用Multisim13.0仿真软件进行仿真,并学习到了与同伴一起讨论研究,整个过程虽然很痛苦但充满了意义,对自己各方面的能力也都有所提高。
感谢学校给我们这次课程设计的机会,感谢老师对我们的辅导让我们的动手和思考能力得以提高。
我通过网上学习学会了许多查找问题的方法,为以后离开校园工作以后独立解决工作中的问题积累了宝贵经验。
八.参考文献
1.《电路》(第五版)邱关源主编,高等教育出版社
2.《电工电子技术》秦曾煌主编,高等教育出版社
3.《电子技术基础实验》赵顺珍编,科学出版社
4.《电子技术实验与课程设计》赵淑范王宪伟编,清华大学出版社
5.《Multisim13.0电路设计及仿真应用》熊伟侯传教,清华大学出版社