基于FPGA自动饮料售货机【实用文档】doc.doc
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1、基于FPGA自动饮料售货机【实用文档】doc文档可直接使用可编辑,欢迎下载自动饮料售货机 目录1. 前言.。.。.。.。.。.。.。.。.。.12. 设计流程图.。.。.。.。.。.。.23. 源代码编写.。.。.。.。.。.。.。.。.。34. 仿真时序图。.。.。.。.。.。.。.。.。.。65. 分析与总结.。.。.。.。.。.。.。.。.76. 参考文献。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。71. 前言本人在本科阶段自学了一部分PC,并运用PLC完成了本科的毕业设计,同在毕业设计课题组的同学选做基于PC自动饮料售货机的设计,当时对自动饮料售货机的控制系统了解仅限于基于单片机与PL的
2、控制没有亲自动手去尝试设计.在本学期,全新的接触和学习了FGA课程,正处于一个PG的入门阶段,基于以前的兴趣,该次尝试基于PG简单设计自动饮料售货机的一部分控制.本次是采用uartu II 3。0sp1进行了程序源代码的编写和时序仿真。图11自动饮料售货机内部结构图图12自动饮料售货机内部结构图2. 设计流程图3源代码编写/*信号定义: cl: 表示时钟输入; st_n: 为系统复位信号; hlf_yun: 代表投入5角钱币; one_yuan: 代表投入1元钱币; haf_ut: 代表找零信号; dispense: 代表机器售出一瓶饮料; ole: 用于提示投币者取走饮料。 eg1: LDA
3、数码管显示; e2: CDB数码管显示; seg3: LCDC数码管显示;/ oleSCD(haf_yn ,oneyn,h_ot,olec,dsene,rs_n,ck,seg1,seg,g3); paraet le=0,half=1,one=2,two3,hee=4; / d,alf,one,tw,thee代表投入钱币的几种状态 ipt half_yuan,neya,rtn,lk; out colc,lfut,ipee,eg1,seg2,se3; reg2:0D; /D代表当前时刻投币的状态 reg tep1,tep2; reg cllt,half_ut,dipens; re 3:0sg1;
4、re3:0seg2; reg7:0seg; alays (psdg l egegestn) begn if(!st_n) egn ispense=;olec=0; half_ot=;=ie;temp1=;emp20; eg1,se2=b000_0000;seg38b11110;end lse egi emal_yn;tep2=one_yun; 初始状态赋值 case(D) id: f(tem,hlfyuan=210) /0元状态下检测下降沿 bein Dlf; seg1,sg2b00_0101;g=8b1111_1101; /数码管显示dspense=0;colct=0;half_ou=;nd
5、 /循环时输出置ele if (temp2,one_yuan=2b) ben Doe; se,eg28b0100;g111_11; dipene 0;collct=0;alfout=0;endalf: i (em1,half_an=210) /0。5元状态下检测下降沿 beinD=oe; se1,seg2=8b0001_000;eg3=811110;end s f (tmp2,neyuan=2b10) gi Dtw; seg,seg2=0001011;seg=8b111110;en ne: if (tmp,haf_yun=10) /1元状态下检测下降沿 begiD=tw; e1,e28b010
6、101;seg38b111101;ese f(emp2,one_u=2b10) egi Dtee; sg,eg2=8010_000;se3=8b111111;e two: (te,hlf_yuan=2b0) /1.5元状态下检测下降沿 begin =hre; seg1,seg2=8b00_0;seg38b1111101;ed le if(temp2,one_yuan=2b10) bgin dipense=1;collec1;D=ile; seg1,seg2=8b0011;sg3=8b1111111;end /售出饮料 hee: i (tep1,haua=2b1) /2元状态下检测下降沿 beg
7、in dien=1;ollect=1;Dide; se1,seg=8b0010101;seg3=8111101;en /售出饮料 else if (tem2,ne_yuan=2b10) bgin dpense;cllct=;hal_ot=1;Did seg,seg2=b001_0000;sg38b1011010;d /售出饮料 endas ed en enmdule图3-1Verilo HD设计图32 Verilg HDL设计4.仿真时序图 图4-1仿真时序图图4仿真时序图5. 分析与总结 首先对该控制系统基于PLC和PGA软件控制方面做简单比较,LC采用的梯形图的编程,个人认为LC的类似“积
8、木式的电路结构图”梯形图较简单明了,对程序的调试也方便了些,FG的erilog L也可以认为是对象电路的实现的描述,虽然是基于C语言,大部分人有语言的基础,但是一般人调试很困难。 该课程设计只完成了一部分的程序控制,可作为主程序源代码的一部分,主要功能是投币显示取饮料找零。虽然参考了几本书和网上的资料,多数的不够完善,该设计虽然也可以完成一部分的功能,但是很粗糙,在找零数码管显示设计中虽然在源代码中可以通过测试分析,但是对于功能的实现是未实现。 由衷的感谢莫老师的教导,基于本人现在处于的入门阶段,能独立尽可能的完善一个设计,还需要一定的时间,需深入思考,再接再励.6. 参考文献1潘松主编。ED
9、A技术实用教程第四版M.北京:科学出版社,20,66-96 王金明主编D技术与rilog设计M。北京:科学出版社,20,2283 夏宇闻编Verig数字系统设计教程北京:北京航空航天大学出版社,208,358 学 号:17820018 班 级:1学生姓名:李有强摘要随着科技的不断发展,PL在工程中的应用大家有目共睹,LC在各个领域已占得一席之地,并将有更好的发展。我国人口数量庞大,自动售货机在人们的生活中扮演越来越重要的角色,从长远来看其具有广阔的发展空间。本次设计的自动售货机为饮料自动售货机,贩卖的商品性质明确,适于放置在短时间人口流动比较大的地方,比如餐厅。首先通过与单片机和液压等控制的对
10、比,确定采用PLC来控制自动售货机,然后分析自动售货机的结构和工作原理,明白自动售货机的贩卖过程,以便为硬件的选择做准备。通过自动售货机的功能分析作出硬件框图,根据硬件框图选择所需要的PLC、货币识别器、电动机和接触器。根据I/分配表对PL选型,并画出外部接线图。根据控制系统流程图编写符合自动售货机功能的程序。如果购物后有剩余金额,则可按退币按钮退币。梯形图的编写通过GX Developer来完成,完成梯形图后可以在三菱PLC仿真软件 GX imlator 6进行调试和仿真.最后用CGS作出组态效果。组态仿真图中自动售货机包括按钮、指示灯、投币口、取物口、退币口等部分。关键词:自动售货机;LC
11、;梯形图; MGSABTCTWihe delopme ofcienc a tenogy, te application of PLC in ngineeringeveybo obvus topepl, PL aoccuied a pafor onepesn nevery ld, ad wil have abeelopmet。Bcaue of thelarge umbr f pultion, the vending ace i payingmoe nd mor mprtat roleineopes ife,in the ln t as broa space fr eveoet. he esign
12、 ofte autoticvding machine forbeverag endin machne, the natur of he goods sol in he cear, adapted plac n a sorttmppulatinfw ofelativy large areas, such asreurat.Fr,by compang wth th sigle hipmicrocompter andhralic contrl, an aopt PLto onto the vendig mhine, hn aalyzes the struur ad workngprinciple f
13、 automtic ingmchie ligpres,understa thevn acine, torear for te slection hrdwarhouh vndng macinefuncon anyss to make hdaelock dira, ccoding to te arware l diagram, seec the desid PLC urrecy rcgnizer, moto ad conactorAccrdig o I/ ditrbutio ist h P section,d daw the extenawiring dagm Acrng to te flwcha
14、r f contolsytemrare wthendngacie progra. Ite sopping afte the remaiin mount, hn press he coinbtn on。raeoidl cha cmiltndoebyGX Devle, comlete laddediagramcn b ebugged and simuated in Mitubishi PLC siulatin otwre GXSiuator c. Fnly, MCG made t cnfigutn effect. onfigurato smuation diagam of he vending m
15、achn mprses abutton, idiatr ligt, thslt,fetching rt,a con rfun part.Keywors: nding mine; PLC; ladediagam; MCG目录1 绪论111 自动售货机的研究背景及意义1.2 研究自动售货机的目的。3本设计研究的内容22 自动售货机的功能分析2.1 自动售货机主控单元的确定32.。1PL的部分功能32.。2 确定自动售货机的主控单元为P2 自动售货机的售货方法52自动售货机的空间结构2.4 自动售货机的功能62.5自动售货机的购物使用流程83 自动售货机的硬件部分93.1控制电路硬件组成框图9。2
16、确定自动售货机使用的LC类型103货币识别器选型23.3。1 硬币的识别原理133.3.2 纸币的识别原理134自动售货机电机及其它选择14 自动售货机的软件设计164。1 自动售货机的控制系统流程图142自动售货机的程序部分174.2.1 程序中用到的部分指令14。2.2 自动售货机的控制程序843 程序的调试部分264.3. G evoper264。32程序调试264。4 基于MCGS组态的自动售货机仿真84。1建立组态画面284。4.2设置各元件的参数2结论34参考文献35致谢6附录系统硬件连接图371 绪论1. 自动售货机的研究背景及意义自动售货机最早出现在20世纪60年代的欧美,当时
17、在美国的地铁系统中。人们可以用美分在自动售货机上购买到一块口香糖.这便是最早的自动售货机。作为一种全新的零售方式,20世纪80年代以来,自动售货机在美、日等发达国家得到了迅速的普及和发展.其产品特点是科技含量高,集光、机、电、防伪识别、数字密码、智能软件等技术于一体;24小时服务,售货便利,无需专人盯守,省人工,省成本;售货范围广,人们通过自动售货机不仅可以买到食品、香烟、饮料、报纸、票、卡,甚至鲜花和小宠物等物品;此外它还是一种新颖独特的广告媒体。目前,自动售货机已经在许多个国家和地区使用。根据美国自动世代统计,日本每23人拥有一台自动售货机、美国每人一台、欧洲每60人一台.在邻国日本,全国
18、市场7的罐装饮料是通过自动售货机售出的,每个人一年投入自动售货机用于购物的货币高达40多美元;根据日本麒麟啤酒公司调查,一台自动售货机每年可售出上万罐清凉饮料,比一般不太繁忙的小商品销量还要大,美国可口可乐公司则拥有分布于世界各地的几十万饮料售货机;在西班牙,全国通过自动售货机售出的商品销售额占全国零售业的六成以上,并以每年1的速度递增。全世界约有180万台自动售货机处于运营中,包括自动售货机制造与运营在内的整个行业年销售额超过200亿美元,自动售货业已成为零售业增长最快的行业之一.近几年,自动售货机在我国的大中城市发展势头非常迅猛,车站、码头、酒店宾馆、大学校园、繁华的街道等地方随处可见自动
19、售货机的身影。据统计,广州市区就摆放了各种品牌的自动售货机,而这还不足以满足地铁和公交车站的需要。自动售货机不但给人们的生活带来了极大的方便,而且也成为现代化城市的一道亮丽的风景线。随着我国零售业态的不断发展和0年上海世博会举行的过程中,我国无店铺销售业态的发展获得了良好的环境和契机。尤其是跨国企业的加入,进一步刺激和带动我国自动售货机产业的发展。1.2研究自动售货机的目的从自动售货机的发展趋势来看,它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化,要求出现新的流通渠道;而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生,人工费用也不断上
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