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基于Verilog语言的自动售货机的设计
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2023-10-02
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(1)设计一个自动售货机,能够提供4种不同价格的货物; (2)要求投币金额的面额数至少为2种以上(5元,10元等); (3)在交易过程中,如果投币金额高于所购买商品的价格,则交易成功,售货机出货,并可以选择找零或者继续购买;若投币金额低于购买商品的价格,则提示购买金额不足; (4)整个交易流程使用LED灯对各阶段进行描述(出货指示灯、交易成功指示灯等)。(20分)
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课程设计专用纸
第页
课程设计任务书
1. 题目
自动售货机的设计
2. 课程设计目的
本课程设计是专业课学习过程中一个非常重要的实践性环节,为综合应用
所学的专业知识提供了一次很好的实践机会。通过课程设计培养学生现状调研
与分析能力、问题发现与解决能力、书面表达与口头答辩能力、个人分工与团
队合作能力,培养理论联系实际的能力和严谨求学的科学作风。
3. 课程设计任务
一、自动售货机设计
设计一个自动售货机控制系统,该系统能够完成售货进程控制、硬币处
理、找零计算、金额显示等功能。
二、自动售货机的设计要求
1、基本功能。(80 分)
(1) 设计一个自动售货机,能够提供 4 种不同价格的货物;(20 分)
(2) 要求投币金额的面额数至少为 2 种以上(5 元,10 元等);(20 分)
(3) 在交易过程中,如果投币金额高于所购买商品的价格,则交易成功,售货
机出货,并可以选择找零或者继续购买;(10 分)若投币金额低于购买商
品的价格,则提示购买金额不足;(10 分)
(4) 整个交易流程使用 LED 灯对各阶段进行描述(出货指示灯、交易成功指
示灯等)。(20 分)
2、扩展功能。(20 分)
(1) 使用数码管实时显示投入货币的金额,并能够累加;(10 分)

课程设计专用纸
第页
(2) 使用数码管实时显示所选商品的价格。(10 分)
注:若开发板资源不够,可对部分功能分别实现,然后分次展示。
三、设计报告的要求
1、报告的内容:
1)设计一个自动售货机,并运用 Verilog 语言进行编程,使自动售货机系
统能够完成设计要求中的功能;
2)根据设计要求确定总体设计方案,画出框图和逻辑电路图或状态转换
图;
3)使用 Verilog 语言进行编程,并在仿真软件中进行仿真,得到符合逻辑
的波形;
4)在开发板上进行调试,最终得到正确的实验现象。
2、报告的要求:
1)查阅 5~10 篇相关文献资料,论述国内外自动售货机控制系统的现状和
发展,以及最新技术。
2)运用所学课程知识,提出自动售货机系统的设计方案并进行方案比较,
确定技术方案。同时进行技术经济比较,市场竞争力分析。
3)选择使用恰当的现代工程工具,对设计方案进行分析和总结,考虑社
会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。
4)结果分析,对设计结果进行分析和总结。
4. 课程设计要求
(1)课程设计要求 1 组 1 题,独立按时完成设计任务。
(2)课程设计说明书按照格式要求完成,格式不合格者将不予答辩、无成
绩。
(3)按时参加课程设计答辩,无故不参加答辩,课程设计无成绩。
5. 考核方式及成绩组成
(1)考核方式

课程设计专用纸
第页
指导教师以课程设计要求为依据,根据学生的平时表现的情况,学生设计
方案的合理性、可行性和经济性情况,实际电路的测试情况,以及设计说明书
的撰写质量及答辩情况进行综合考核,评定最终课程设计成绩。
(2)成绩组成
序号
成 绩 组 成
比例
1
团队协作
10%
2
实验成绩
40%
3
课程设计说明书
30%
4
答辩成绩
20%
总计
100%

课程设计专用纸
第页
目录
1 绪论 ............................................................1
1.1 国内自动售货机发展现状..........................................................................................................1
1.2 自动售货机的系统........................................................................................................................1
1.3 自动售货机的最新技术...............................................................................................................2
2 设计方案 ........................................................3
2.1 设计目标...........................................................................................................................................3
2.2 系统框图..........................................................................................................................................3
3 电路设计与仿真 ..................................................4
3.1 Verilog 代码..................................................................................................................................4
3.2 RTL 电路图 ......................................................................................................................................9
3.3 仿真结果与分析..........................................................................................................................10
4 实验板运行与调试 ...............................................11
4.1 引脚连接........................................................................................................................................12
4.2 实验结果.........................................................................................................................................13
5 实验总结 .......................................................15
参考文献 ..........................................................16

1 绪论
1.1 国内自动售货机发展现状
中国自动售货机市场处于发展的初期阶段,没有达到规模化、秩序化的程度。
自动售货机点位的分布多位于经济发达的沿海地区;贩卖的商品种类有限,能
给予大众的方便有待拓展。近几年出现的无人货架、无人超市丰富了自动售货
机发展的形式与功能。
我国人口众多,相应的所需的便利设施也很多。在此基础上,自动售货机市场
则有很大的发展空间。随着社会的发展与进步,高等教育的大众化,人们对新
鲜事物的接受程度有所提高,高铁自助售票系统、银行等商业自助取号系统的
使用,使自动售货机更为平常化。
1.2 自动售货机的系统
自动售货机是集光、机、电一体化的独立机构,它只需要顾客投币和按购物键
选择即可自动售货及退找零钱。
售货机的工作原理是:
(1)从投币口送入货币,然后通过传感器采集数据、识别器判断货币的真伪并
判别面值。
(2)识别器把信息数据传给通信模块。
(3)通信模块与售货机的主控系统通信,主控系统显示面值,启动售货机的面
板键,显示出哪个货道有货,哪个货道已经售完,并等待顾客按键选择商品。
(4)顾客选择商品后,售货机自动把商品送出,等待顾客取走。
(4)显示余额,如果金额足够多,顾客可以选择找币或者继续买商品;如果款
额不够,售货机经过延时予以退币。
(6)系统复零,完成售货
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