数电课设自动电子售票机.docx

1、数电课设自动电子售票机课 程 设 计 课程名称电子技术综合设计与实践题目名称 自动电子售票机 _ 学生学院 自动化学院 专业班级 学 号 学生姓名_ 指导教师_ 2014 年 6 月 6 日广东工业大学课程设计任务书题目名称自动电子售票机的设计学生学院自动化学院专业班级姓 名学 号一、课程设计的内容设计一个自动电子售票机。二、课程设计的要求与数据设计要求包括： 1. 售卖的票共有3种（自拟票价，比如2元、3元、5元）， 用3个按键分别代表这3种 面额的票，按下按键就表示选中该种票，同时用一个数码管显示所选中的票价；2. 用1个按键表示购票的数量，按1次数量加1，同时有一个数码管显示出购票的数量

2、，另再有两个数码管显示出票价总额；3. 用3个按键，分别代表投入的钱币的面值，共有3种情况：1元，2元，5元，每个按键可以按多次，表示投入此种面值钱币的数量；4. 当投入的钱不够的时候，用1个红灯亮来表示，前面用来显示票价总额的数码管此时显示所缺的钱数额；当投入的钱达到或者超过所需的金额时，用1个绿灯亮来表示，同时用扬声器发出短暂的声响，声响持续时间为0.5秒，同时用LED显示应找回给用户的钱数额。5.设置一个清零按钮，用于清除上一次的售票的显示，高电平清零。三、课程设计应完成的工作1. 先确定设计方案，画出系统方框图，再进行各单元电路的设计，确定元器件的参数及型号，最后画出电路总图； 2.

3、利用DE2板对所设计的电路进行验证；3.用实验板或自制的PCB板完成电路的安装及调试；4. 总结电路设计及测试结果，撰写课程设计报告。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1Quartus II 入门学习，熟悉设计流程，讲解各设计任务及其要求，分配设计任务，实2-2145.262进一步学习Quartus II，查阅相关书籍和文献资料，画系统框图实2-2145.273独立完成电路设计，在Quartus II上进行仿真及修改设计实2-2145.28-294在DE2板上实现设计，演示和验收实2-2145.305电路制作、调试、功能验证，制作验收工2-5046.2-6.56完成设计报告6.

4、6 五、应收集的资料及主要参考文献1.现代电子技术实践课程指导，谢云 等 主编，机械工业出版社2.数字电子技术基础(第五版)清华电子学教研组 编 阎石主编 高等教育出版社3.电子技术课程设计指导 彭介华编 高等出版社出版发出任务书日期： 2014 年 5 月 26 日 指导教师签名：计划完成日期： 2014 年 5 月 26 日 基层教学单位责任人签章：主管院长签章：1 设计任务及要求1.1设计的主要任务 1. 售卖的票共有3种（自拟票价，比如2元、4元、6元）， 用3个按键分别代表这3种 面额的票，按下按键就表示选中该种票，同时用一个数码管显示所选中的 票价；2. 用1个按键表示购票的数量，

5、按1次数量加1，同时有一个数码管显示出购票的数量，另再有两个数码管显示出票价总额；3. 用3个按键，分别代表投入的钱币的面值，共有3种情况：1元，2元，5元，每个按键可以按多次，表示投入此种面值钱币的数量；4. 当投入的钱不够的时候，用1个红灯亮来表示，前面用来显示票价总额的数码管此时显示所缺的钱数额；当投入的钱达到或者超过所需的金额时，用1个绿灯亮来表示，同时用LED显示应找回给用户的钱数额。5.设置一个清零按钮，用于清除上一次的售票的显示，高电平清零。1.2设计任务目的为了加深学生对数字电子技术的认识，提高学生的课程设计水平，加强学生的实验能力，学校开了“电子技术综合设计与实践”课程。设计

6、的任务为：（1）利用各种器件设计自动电子售票机（2）利用DE2板对所设计的电路进行验证2 原理与模块介绍2.1 功能概况电路共分三大模块，每个模块分别设有2-3个功能，总体功能框架如图1所示：图1 总体功能框图“购票模块”使用了三个拨码开关实现选票，票的单价分别为2元、4元和6元，通过74279和7447来显示票价，一个按钮开关实现购票数量的增加，另外通过74160和7447显示购票数量，最后通过8fadd,74175和之前记录标价的74279来计算票的总价。“投币模块”使用了三个按钮、8fadd加法器、74175寄存器来计算投入钱币总额。“比较模块”使用了两片74LS85接成的8位数值比较器

7、、8fadd加法器、和门电路，实现了比较投入钱币总额和选票总额并给予提示等功能。最后通过用8fadd，74185和7447来显示最后欠款或者找零（红灯欠款，绿灯找零）.2.2 功能实现的原理2.2.1 整体电路图自动电子售票机整体电路图如图2所示：图2 自动电子售票机电路2.2.2 购票模块“购票模块”电路如图3所示。图3 “购票模块”电路2.2.3 投币模块“投币模块”电路。如图4所示图4 “投币模块”电路2.2.4比较模块“比较模块”电路。如图5所示 图5 “比较模块”电路需用指示灯显示的购买结果有两种：欠费和找零。此时要用到数值比较器来判断票总额和钱总额的大小。当票总额比投入的钱总额小时

8、，用付费总额减去票价总额（加上票价总额的补码）；当票价总额比投入的付费总额大时，用票价总额减去付费总额（加上付费总额的补码）。同时，使用数值比较器的输出端驱动欠费提示灯（绿灯）和找零提示灯（红灯）。3 方案的实现3.1 设计思想自动电子售票机，设计要求的功能包括，显示：已选票的数量、票价的总额、投入钱币数量、欠费提醒和显示、余额和找零提醒和显示。选择和显示数值，需要编码器和显示器；计算票和钱的总额，需要加法器和寄存器；显示购买结果，需要数值比较器、加法器和显示译码器；找零闪烁提示，需要分频器和计数器。查找74系列的各种芯片，找出适合芯片的逻辑功能和管脚排布，在纸上画出电路草图，逐个模块进行理论

9、验证。3.2 设计流程3.2.1 做好准备工作认真阅读设计任务要求，列出需要实现的功能，并结合成模块，列出各个模块框图（图1）。统计每个模块所需使用到的芯片，了解各个芯片管脚的接法和用途。3.2.2 分模块进行设计遵循操作顺序来设计电路。由输入操作分析计算输出，把芯片的管脚一一连接起来。检查各连线是否有误，再把芯片排列整齐。最后，把各模块的输出和输入连接起来。3.3.3 上机画图在实验室应用Quartus软件，将完整电路输入进行检查，修正，主要是连线（结点）问题。检查无误后编译和分配管脚。4 实验结果与数据分析 4.1 利用quartus II 进行模拟仿真如同图6波形所示， 首先清零(cle

10、ar)，然后选定票价2元，票额(j1j7)显示2，购买(BUY)1张，总额(y1y14)欠费(红灯亮）2元，票数(m1m7)显示1；再选定票价4元，票额显示4，购买1张，总额欠费6元，票数显示2；再选定票价6元，票额显示6，再购买1张，总额显示欠费12元，票数显示3；投入钱币5元(5yuan),总额欠费7元，投入钱币2元(2yuan),总额欠费5元，投入钱币1元(1yuan),总额显示欠费4元，投入钱币2元，总额显示欠费2元，投入钱币5元，总额显示找零(绿灯亮)3元.清零，数码管全部归零，红绿灯不亮，黄灯亮.4.2测试步骤把整体电路编译并下载到DE2，输入多组票值和钱币值，对照课程设计要求检查

11、输出值。4.3 实验现象1、自动电子售票机总共使用了八个数码管，显示的数值类型如图7所示：图6 数码管分配图2、自动电子售票机总共使用了4个拨码开关和4个按钮，功能如图8所示：SW14SW13SW12SW11 SW17SW16SW15SW10(注以sw代替key) 图7 开关和按钮的功能选票(SW14)买票(BUY)2元4张，选票(SW13)买票(BUY)4元2张，选票(SW12)买票(BUY)6元2张，共28元（票数显示“8”路灯亮，差额显示“28”，红灯亮表示欠费。）。投币1元（SW17）7个，投币2元（SW16）5，投币5元（SW15）3个，共32元(差额显示“4”，绿灯亮表示找零。)。

12、清零(SW10)数码管全部归零.实验结果符合预期。5 结论与问题讨论5.1 完成设计要求的程度该设计完整完成了设计要求的功能，操作简便人性化5.2 存在的不足及改进思路不足：电路连线繁杂紊乱，不便于制造人员阅读制造电路结构。改进：尽量采用对称结构，在今后的实践学习中不断探索，简化连线，精简结构。5.3 收获及心得体会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）。认识到课程整体关联性的概念。增加了课程学习的趣味性。6 实物制作6.1简化电路图6.2 单元电路的实现通过74279和7447来显示票价通过74160和7447显示购票数量，通过8fadd,74175和之前记录标价的74279来计算票的总价通过用8fadd，74185和7447来显示最后欠款或者找零6.3 实物图6.4 焊接过程中遇到的问题及处理方式问题： 1.焊接过程中焊锡受热飞溅; 2.焊接时熔池里面出现黑色块状物。解决：从新购买新的焊锡.参考文献现代电子技术实践课程指导，谢云 等 主编，机械工业出版社数字电子技术基础(第五版)清华电子学教研组 编 阎石主编 高等教育出版社电子技术课程设计指导 彭介华编 高等出版社出版