1、沈阳航空航天大学课程设计 - 0 - 沈阳航空航天大学 课 程 设 计 （说明书） 简易自动售货机的设计 班级 / 学号 04070102/2010040701053 学 生 姓 名 郭 明 闯 指 导 教 师 曹 阳 沈阳航空航天大学 沈阳航空航天大学课程设计 1 1 课 程 设 计 任 务 书 课 程 名 称 电子技术综合 课程设计 院（系） 自动化 学院 专业 自动化 专业 班级 04070102 学号 2010040701053 姓名 郭明闯 课程设计题目 简易自动售货机的设计 课程设计时间 : 2012 年 12 月 24 日 至 2013 年 01 月 06 日 课程设计的内容及要
2、求： 一、设计说明 设计一台简易自动售货机。 二、技术指标 1、用模拟或数字电路设计一台自动售货机，所用电源为 220V 交流市电。 2、可以 实现收款，找零，出货，显示的功能。 3、用数码管实时显示所选购商品的种类，共 5 种价位 1 至 5 元。 4、可收货币为一元、五元、十元三种 。 三、设计要求 1. 在选择器件时，应考虑成本。 2. 根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。 3. 画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 四、实验要求 1根据技术指标制定实验方案； 2. 仿真及硬件实验 验证所设计的电路。 3进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1戴伏生主编 .
3、 基础电子电路设计与实践 . M北京：国防工业出版社，2002 年 沈阳航空航天大学课程设计 2 2 2童诗白、华成英主编者 . 模拟电子技术基础 . M北京：高等教育出版社，2006 年 指导教师 年 月 日 负责教师 年 月 日 学生签字 年 月 日 成绩评定表 评语、建议或需要说明的问题： 指导教师签字： 日期： 成 绩 沈阳航空航天大学课程设计 3 3 六、 按照要求撰写课程设计报告 ： 一、 概述 本设计是一套结构简单，操作方便，性能可靠的自动饮料售卖机产品。自动饮料售卖机电路设计采用选择商品电路、投币累加电路、统计卖出商品电路等四个基本电路构成。自动售货机在接受投入钱币后，通过与商
4、品价格比较，确定是否能够售出商品和把算出剩余的钱找回。当商品输出后售货机自动把上次卖出商品的价格和投入的钱币的总和清零，这时才可以进行下次交易。自动售货机还应满足商家查看销售商品的总和及使其清零，和控制该售货机进行整体复位。该售货机可以帮助商家更好的销售商品，并且节省人力，获得更大的利 润 自动饮料售卖机是能够根据投入的钱币自动取出饮料的机器，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。现代的自动饮料售卖机的种类、结构和功能依出售的饮料种类而异。钱币装置是自动饮料售卖机的核心，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
5、发出售货信号，并找出余钱。自动饮料售卖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。 自动售卖机是本世纪 70 年代在日本、欧美发展起来的高新技术现 代应用产品，被称为 24 小时营业的微型超市，售货领域已扩展至小食品、小用品、香烟、电话卡、车票、邮票等。目前在 40 多个国家已经广泛使用，日本平均每 23 人一台，美国平均每 40 人一台，欧洲平均每 60人一台。在邻国日本， 70%份额的罐装饮料市场是通过自动售货机售出的；美国可口可乐公司拥有五十余万台饮料自动售货机分布在世界各地。通过自动售货机销售将成为商品零售业不可分割的重要组成部
6、分。 二、 方案论证 设计一个简易自动售货机可以实现收款，找零，出货，显示的功能用数码管实时显示所选购商品的种类，共 5 种价位 1 至 5 元。可收货 币为一元、五元、十元三种 。 沈阳航空航天大学课程设计 4 4 方案一： 此方案的主要芯片为 74283N，它的功能是先将商品金额转换为补码，再将补码与投入金额相加，来达到计算找零金额的目的。 图 1.简易自动售货机的原理图 方案二：此方案的主要芯片为 74LS192 减法器芯片，此芯片的功能为将投入金额逐次减 1，直到剩余的数值与商品金额相等为止，以此来达到找回零钱的目的。 商品价格 出 货 译码 投币信号输入与处理 74283N 补码加法
7、器 计 算 找 零 显示 找零 沈阳航空航天大学课程设计 5 5 图 2.简易自动售货机 的原理图（ 2） 方案分析：经过对比，发现两个方案基本差别不大，但方案一更加直观故选择方案一进行如下的分析。 三、 电路设计 1.直流稳压电源电路 图 3.直流稳压电源电路 商品价格 出货 译码 投币信号输入与处理 74LS192 减 法 器 计 算 找 零 显示 找零 沈阳航空航天大学课程设计 6 6 直流稳压电源的作用在于将 220V 市电转换为 5V 实验室电压，以提供给实验仪器工作。 电源转换电路原件参数的选择： 输入为 220V， 50Hz 的单相交流电源，连接一个 25： 1 的变压器，型号为
8、TS_MISC_25_TO_1，由桥式整流电路将正弦波转换为馒头波，整流之后变为含有交流成分的单一方向电压，图中 1C 用于抵消输入线较长时的电感效应，以防止电路产生的自激振荡，其容量较小，一般选择小于 1uF 故电路中选 100nF。电容 2C 用于消除输出电压中的高频噪声，在 LM7805 的输入端和输出端之间跨接一个二极管，防止 2C 放电损坏稳压管。最后经过稳压管 LM7805KC 得到稳定准确的直流稳压电源。 2. 商品价格输入电路： 图 4.商品价 格输入电路 商品价格输入电路的作用在于将顾客所选购的商品的价格显示在数码管中，且设定了一个确认按键，一经确认，运算器即给出顾客投币是否
9、满足商品价格要求。此程序中模拟了 20 种商品的购买，分别为 1 5 元五种价位的商品，每种价位中还有 4 种不同类型的商品，共 20 种，但是因为技术原因，每次只能购买一种商品。 沈阳航空航天大学课程设计 7 7 3. 投入金钱计数电路： 图 5.投入金钱计数电路 投入金钱计数电路作用在于记录投入金钱的数量，且用数码管显示，其中包含了一个补码加法器，用于投入金额与商品金额的大小的比较。同样由于技术原因，只能投入 1 元、 5 元和十元三种面值的钱币。 4. 找回零钱处理电路： 图 6.找零处理电路 沈阳航空航天大学课程设计 8 8 找零处理电路的作用是将顾客投入的金额与商品金额比较，若商品金
10、额大于投入金额，则不能够出货，若商品金额小于投入金额，则可以输出商品，并实现找零。找零是通过一个加法器，将商品价格的补码加上投入金额来实现两者的相减的。 5. 自动售货机 LED 电路： 图 7.确认出货的 LED 灯电路 当顾客选择好商品并且投币后， LED 等将会点亮，来确认商品已经出售给顾客。 图 8.使用状态 LED 指示电路 当售货机通入电源 可以使用时，此 LED 点亮。当有顾客来购物时，在顾客投币的瞬间此 LED 将会灭掉，以此来表示售货机正在使用中。 沈阳航空航天大学课程设计 9 9 四、 性能的测试 ： 1.直流稳压电源电路 的测试： 图 9.直流稳压电源的输出电压显示 图 10.直流稳压电源的输出参数及波形
