自动售票机电路.docx

目录1 概述 21.1 设计目的 21.2 任务计划 21.3 设计要求 22 设计总体方案及硬件设计 32.1电路的总体原理框图 32.2工作原理 32.3所需器件 43 数字电子设计的部分结构图 53.1选票电路的设计 53.2投币电路的设计 53.3累加钱电路的设计 63.4复位电路的设计 63.5报警，给票电路的设计 73.6找钱电路的设计 84 仿真 95 课程设计心得 95.1 设计中遇到的问题及解决方案 95.2 设计体会 95.3 对设计的建议 9参考文献 10附录： 111 概述1.1设计目的1. 学会应用数字电路课程的理论知识独立完成一个课程设计2. 能够通过设计掌握独立分析和解决实际问题的能力3. 通过设计掌握数字电路设计和制作的一般方法4. 学会使用和查找设计有关的书籍和资料5. 通过对实际电路的方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试环 节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计6. 学会撰写课程设计总结报告，培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态 度1.2任务计划1. 以数字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 基本单元组成并完成特定功能的电路设计、调试。

2. 学习 EDA 电路设计方法，能熟练掌握理论电路应用实际3. 学习电子系统电路的安装调试技术1.3设计要求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2. 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，3. 找回的钱数同时用数码管显示出来4. 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设计总体方案及硬件设计2.1 电路的总体原理框图图 1 总体电路框图2.2 工作原理 本设计的自动售票机原理电路采用软硬件相结合的方法，其原理框图如图1 所示它由数据比较器，报警电路，累加电路， 4 位串行加法器，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位串行加法器的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2.3 所需器件表 1 器件表型号功能74AS08N反相器74LS283加法器74LS183全加器DCD-HEX数码显示器LED发光二极管74LS85数值比较器74LS02或非门74LS08与门74LS175寄存器DIPSW开关3 数字电子设计的部分结构图3.1 选票电路的设计该电路是由门电路，寄存器（74HC175N）等兀件组成通过开关的是否闭 合转化成选票信号通过门电路存入寄存器中该寄存器中的复位端是由图 2中 的复位输入信号控制的该寄存器将选票信号以二值代码形式寄存以便和图 2 电路中输出的投币总金额通过数值比较器进行比较LLU174HC175N_6V一元嘛寸计教岷冲轲入图 2 选票电路图3.2 投币电路的设计1．投币电路的设计是应用一个普通编码器2. A3A2A1A0表示投入1角，2角（两个一角），5角，1元（10角）的投币信 号.Y3Y2Y1Y0表示其输出的转化成的二进制代码3. 其输入输出的关系（真值表）如下图所示表2 真值表输 入 输 出A3A2A1A0Y3Y2Y1Y00000000000010001001000100100010110001010通过卡诺图化简将真值表写成相应的逻辑函数式得到:Y3=A3; Y2=A2; Y1=A1+A3; Y0=A0+A2;3.3 累加钱电路的设计该电路是由门电路，加法器（74LS283D）,寄存器（74LS183D）和数码管显示器 等元件组成。

投入钱币的面值为1角,2角,5角,和一元.分别由四个开关通过是否闭合输 入信号的.闭合开关,通过门电路把对应的数值（二值代码）输入加法器进行累 加,输出数值后由寄存器保存前一次输入,待有下一个数值输入,即可再次累加, 通过显示电路显示出来.用门电路实现数制转换显示电路. 售票机有累加钱数的 功能，累加的钱数用数码管显示出来（有效数额在一元以内）.投币总金额用 2 个数码管显示出来.输出为数码管显示的投币总金额3.4 复位电路的设计该电路是由门电路，电容，开关等元件组成通过复位信号的输入来控制用来寄存累加钱的寄存器和用来寄存选票脉冲 信号的寄存器是否工作当成功给出票后,通过复位信号的输入来使电路清零 控制信号的输入作为寄存累加钱的寄存器的时钟脉冲信号投币电路，累加钱电路，复位控制电路的模块如下图所示：任币二用图 3 复位电路3.5 报警，给票电路的设计 该电路是由门电路，数值比较器，蜂鸣器，译码器，发光二极管等元件构 成图2和图3中寄存器输出的二值代码输入进数值比较器中进行比较，（数 值比较器的 5 端口表示票价大于投币总金额，6 端口表示票价等于投币总金额 7 端口表示票价小于投币总金额）如果图 2 中寄存器输出的数值（票价）大于 图3中寄存器输出的数值（投币总金额），那么给票电路将不会工作，同时报 警电路将会工作，报警。

如果图 2中寄存器输出的数值（票价）小于或等于图 3 中寄存器输出的数值（投币总金额），那么报警电路不工作，给票电路将会 发出给票信号数值比较器输出的二进制代码通过译码器输出一组与输入代码 一一对应的高低电平信号当输出为高电平信号时，发出给票信号，输出为低 电平信号时，不发出给票信号1. 当买1角的邮票成功后，发光二极管会发出蓝色亮光2. 当买2角的邮票成功后，发光二极管会发出绿色亮光3. 当买5角的邮票成功后,发光二极管会发出橙色亮光4. 当买一元（10角）的邮票成功后,发光二极管会发出红色亮光 当投币总金额大于或等于票价总金额时，找钱信号控制输出端会发出信号Jl3 orucrs1 3S 0RZ134 Ax ■-32 aAl at- ...ko74LS85N30 ■ ■ ■报警鬆w:<更.7二-74HC13BD_6V74HC133D,fiV.沖沖沖A A A At .」MO二甬慕指示灯 书勇麴裁r五甬崇指示杠二碍捋埶 事3.6 找钱电路的设计该电路是由门电路，减法器，译码器，数码管显示器等元件组成的主要 实现找钱的功能当投币总金额大于或等于票价时，需要找回多余的钱，并通 过数码管显示器显示出来。

多余的钱是由投币总额减去票价所得图 5 中有 74LS283 四位加法器芯片，而要实现减法并利用 74LS283 芯片，可以用投币总 金额的二进制代码加上票价的二进制代码得补码首先用对票价的二进制代码 用非门求其反码再加上1.为实现投币超额时加法器才能正常工作，图5中将图 4中数值比较器中的投币总金额大于或等于票价的信号（即数值比较器端口6,7 输出的信号）引入，用与非门控制并把这个高电平信号作为票价的二进制代 码反码上加 1 的信号接入加法器进位输入端，这避免了直接在进位输入端加高 电平引入的错误当投票总金额小于票价时，数值比较器端口 5 输出的信号作 为译码器的控制信号，使找钱电路不能工作则数码管显示器显示出低电平 0 从加法器输出的二进制代码经过译码器通过译码器输出一组与输入代码一一对 应的高低电平信号输出的高低电平信号则通过图 5 中的找钱数码管显示器显图 5 找钱电路4 仿真根据自动售票机电路的结构图和各单元电路的设计，实现了自动售票机电 路的整体电路图在软件界面中搭建好所设计的电路，设置好相关的参数，仿 真结果见附图5课程设计心得5.1 设计中遇到的问题及解决方案在设计过程中，由于对电子芯片的了解较匮乏，在选择芯片的问题上花费 了不少时间，在翻阅有关资料和上网搜索后，才确定了要选择那些器件，不过 通过对这些资料的查看，也了解了很多课本上没有的东西，通过和同组人员的 共同努力，我们终于设计好了各个模块的电路。

在实验过程中，根据任务书的 要求，查找资料，设计了电路方案，在差额计算模块、投币模块、选票模块， 有几种预想方案，和同组人员仔细分析后确定了一套简单实用的方案5.2 设计体会经过五天的课程设计，我受益匪浅，我想这对于自己以后的学习和工作都 会有很大的帮助，我学到了很多，收获了很多，我觉得课程设计是一个从理论 到实际应用的过程，也是和同组人员配合的实践，独自一人来设计一个东西是 很困难的对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更可喜，挫折是一份 财富，经历是一份拥有5.3 对设计的建议在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理 论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入 地理解，而且要不断地更正以前的错误思维一切问题必须要靠自己一点一滴 的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升参考文献[1] 阎石.《数字电子技术基础》（第五版）[M].北京；高等教育出版社，2005[2] 赵淑范.《电子技术实验与课程设计》[M].北京；清华大学出版社，2010[3] 童诗白.《模拟电子技术基础》[M].北京；高等教育出版社，1999[4] 邱关源.《电路》（第五版）[M].哈尔滨；哈尔滨工业大学出版社，2000附录1211LM1C1L» 土土壬工亠・-mi i==s=的-I T i' ■ - ■V>>> »>> >-元，选两角邮票，找回八角t__0 ,ratiL：■ I——q" - " J— ——-"— "J —i-J-J-J-S-F !-!- J■"叶卩叶—iWTWif投入五角，选两角邮票，找回三角。