自动售票机电路设计报告

河南城建学院

电子技术基础课程设计报告

自动售票电路

姓 名： 尹祖亮

学 号： 091410147 专业班级： 电气工程及其自动化 指导老师： 樊晓红 所在院系：电气与电子工程系

2012年6月 21 日

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一、指导教师评语:

二、成绩：

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摘要

本设计是自动售票机，该电路的第一部分的作用即是产生邮票和发出少钱信号。首先，就是用74HC148的8线—3线编码器来级连成16线—4线制的编码器来把1角，两角，五角，一元的邮票钱数转化成一个二进制代码的0或1，然后，通过输出组成或非门来控制寄存器的时钟信号，同时，输出与寄存器相连，经过寄存器来寄存邮票的钱数，之后和数值比较器相连与投币的钱数比较，得出是否出邮票。同时把输出的信号经过与非电路连回到寄存器的复位端，并且给出一个找钱信号。投币的电路用级连转化成二进制代码并与全加器相连，二者可以连续的相加，之后把相加的信号寄存到寄存器中，再通过数值比较器进行比较。同时把累加得到的钱用数码管显示出来。在经过找钱信号发出，邮票的钱数与累加得到的钱数进行相减，得到一个二进制代码，然后借到数码管上显示找出的钱数。

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目录

1 概述……………………………………………………………………………… 4 1.1设计目的…………………………………………………………………… 4 1.2任务计划…………………………………………………………………… 4 1.3设计要求…………………………………………………………………… 4 2 系统总体方案及硬件设计……………………………………………………… 5

2.1电路的总体原理框图……………………………………………………… 5

2.2 工作原理…………………………………………………………………… 5 2.3 所需器件…………………………………………………………………… 6 3 各模块设计…………………………………………………………………… 7 3.1数字电子设计的部分结构图……………………………………………… 7 3.2投币及累加部分的结构图………………………………………………… 7 3.3找钱电路设计的部分结构图……………………………………………… 8 4课程设计体会…………………………………………………………………… 10 参考文献…………………………………………………………………………… 10 附1：系统原理图…………………………………………………………………

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1 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

⒈ 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。

⒉ 学习EDA电路设计方法，能熟练掌握理论电路应用实际。 ⒊ 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。

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2 设计总体方案及硬件设计

1. 电路的总体原理框图

选票电路 报警显示电路 ↘ ↗↗ ↘

→ → →

比较电路

识别电路 累加电路 找钱电路 显示电路

↓

2. 工作原理

显示电路 图2—1总体电路框图

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。

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3. 所需器件

型号 功能 数量 74AS08N 反相器 9 74LS283 加法器 1 74LS183 全加器 1 DCD-HEX 数码显示器 3 LED 发光二极管 5 74LS85 数值比较器 1 74LS02 或非门 10 74LS08 与门 13 74LS175 寄存器 2 DIPSW 开关 8

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3 各模块设计

3.1 数字电子设计的部分结构图：

首先是邮票的产生的结构图以及他们之间的发生关系，如下图所示：

图3—1出邮票与报警电路部分

分析所示，该电路图是产生有票的以及钱数少时会产生自动报警信号，电路的组成部分，有8线-3线的编码器，或非门与非门以及二极管和175寄存器，以及283的数字比较器，发光二极管等器件组成。该功能可以表述成邮票的钱数与寄存器之间的关系，如果邮票的钱数比投进来的钱数大时就会自动报警，否则，就会出邮票并且会伴随着找钱现象。 这种情况下会发生下一种情况。

3.2 投币及累加部分的结构图

该电路图是投币的装置以及钱数之间的叠加功能和叠加到的钱用数码管来表示出来，其电路设计图如下图所示：

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图3—2投币及累加部分电路图

该电路的组成可以有283的全加器，和175组成寄存器，数码管显示器以及电源和电容和电阻，外加一个反相器，其结果组成就是这样。

该电路的结构功能所完成的是投入钱币的叠加之后通过相应的电路来完成其逻辑功能，投入钱的数目，首先会同投入的钱进行相加，之后经过寄存器把它们寄存到寄存器中来，然后通过数码管把累加到的钱显示出来，并且通过控制电路来实现寄存器的清零行动，使其回到初始的状态。并且通过此电路还会产生一个找钱的信号，这样的话就可以用数码管来显示找出多余的钱。 3.3 找钱电路设计的部分结构图

该电路使用来找钱的，所以应用到减法器，该电路图如下：

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图3—3找钱部分电路图

分析其电路图我们不难看出，此电路图其实是一个全加器所组成的，其电路图是通过反相器来实现其逻辑功能的，首先是通过反相器把原码变换成补码的形式来进行相加减的，从而来实现其加法的工作原理的，其工作过程可以分成如下几步：当提示灯亮时，会发出一个低电平的信号使其所有的工作全部被低电平封住不能够正常的工作，使其不会产生一个找钱的信号，避免发生错误的信号，另一种情况就是那提示灯不会亮时会给出一个高电平的信号使其找钱电路可以完全的工作，不会受其他的信号影响。

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4 课程设计体会

经过三天的课程设计，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。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。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。

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。通过课程设计，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。

参考文献

⑴ 清华大学电子学教研组 阎石，等《数字电子技术基础》（第五版） 高等教育出版社 ⑵ 赵淑范 ，王宪伟《电子技术实验与课程设计》清华大学出版社 ⑶ 清华大学电子学教研组 童诗白，华成英，等《模拟电子技术基础》（第四版）高等教育出版社

⑷《电工与数字电子技术实验》河南城建学院出版

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