自动售饮料机控制电路的设计.doc

一、设计任务及要求： 设计任务： 设计一种自动售饮料机控制电路。 要 求： 1. 电路需三输入口，一个投一元，一个投五毛，另一个为复位端； 2.饮料为0.5元，投入0.5元就会自动输出饮料，投人两个一元的就回退五毛； 3.采用基本逻辑运算器与D触发器构成此控制电路； 4. 采用Multisim 10.0进行仿真验证并且完善电路设计。 指导教师签名： 2011 二、指导教师评语： 指导教师签名： 2011 年 月 日 三、成绩 验收盖章 2011 年 月 日 自动售饮料机控制电路的设计 1 设计目的 （1）熟悉数字电路的应用。 （2）掌握常用逻辑运算器及D触发器的逻辑功能及使用方法。 （3）熟悉电路仿真软件Multisim 10.0使用。 （4）了解自动售饮料机控制电路的组成及工作原理。 （5）熟悉直流稳压源的形成过程。 2 设计思路 自动售饮料机的基本功能就是对投入的钱币数进行计算，然后根据结果做出相应的判断，看看是否足够购买饮料。当按A键一次时，模拟投入一元硬币，用绿灯A显示；当按B键一次时，模拟投入五角硬币，用绿灯B显示。空格键作清零。Y表示售出一瓶饮料，用红灯显示。Z表示找回1枚五角硬币，用蓝灯显示。 3 设计过程 3.1方案论证 投币数（既按下开关键A或 B） 投币数（既按下开关键A或 B） 逻辑运算电路 功能指示灯 输出饮料并找零 5V直流稳恒电压输入 按下space键 清零 图1 系统流程图 如图1所示，接通电源后，若按下开关键A或B，则电路输入电压，经过逻辑运算器及D触发器处理后A灯亮或B灯亮，随即系统输出饮料及找出零钱；若按下开关键space，则系统自动清零。 3.2电路设计 5V直流稳压电源电路如图2所示，该电路由电源变压器、整流桥堆、滤波电容C6、C7、三端稳压集成电路LM7815、限流电阻器和电源指示发光二极管组成。 图2 5V直流稳压电源电路 工作原理及过程：当接通电源，交流220V电压经变压器降压，整流桥堆整流，C6滤波及C7稳压，经三端稳压集成电路LM7815后，产生5V直流电压，作为系统的工作电源。经限流电阻限流降压后将发光二极管点亮。 系统控制电路如图3所示，此电路由一刀双掷开关、基本逻辑运算器（既与、或、非门）、D触发器、电灯、脉冲信号发生器组成。该电路即可完成自动售饮料的功能。 工作原理：用1表示高电平，用0表示低电平，且各电灯只有输入高电平时才能亮灯。若按下开关键A，则电路从A端输入高电平，开关A指示灯亮，电流一路经逻辑运算电路及触发器后给A电灯输入高电平，B电灯输入低电平，所以灯A亮而灯B不亮，另一路经过基本逻辑运算器将高电平输入到灯Y及灯Z,从而导致灯Y和灯Z都亮，即输出饮料并找出零钱；若断开开关A而按下开关B，A开关指示灯熄灭而B开关指示灯亮，电流经电路输入电灯A、B、Y、Z，根据逻辑关系得电灯B及Y输入高电平，而电灯B及Y输入低电平，所以系统输出饮料而不找出零钱；若同时按下开关键A和B，则经逻辑电路输入到A、B、Y、Z都为高电平，所以都亮灯；若按下开关键space键使其接地，则系统进行清零。根据上分析得系统的真值表如下所示； Space键 A键 B键 灯 A 灯 B 灯 Y 灯 Z 0 * * 灭 灭 灭 灭 1 0 0 灭 灭 灭 灭 1 0 1 灭 亮 亮 灭 1 1 0 亮 灭 亮 亮 1 1 1 亮 亮 亮 亮 工作过程：若投入五毛硬币，则灯B亮，灯Y亮，输出饮料；若投入一元硬币，则灯A亮，灯Y及灯Z都亮，系统输出饮料并找出零钱五毛硬币；若按下按键space键，则系统进行清零工作。 图3 自动售货机控制电路原理图 4系统调试与仿真结果 （1）按照图2组装与调试5V直流稳压电源和自动售饮料机控制电路。 （2）仿真结果 ①当space键接电源，按下开关键A时，各电灯工作情况入下图a所示： 图a 模拟投入一元硬币 ②当space键接电源，按下开关键B时，各电灯工作情况入下图b所示： 图b 模拟投入五毛硬币 ③当space键接电源，同时按下开关