自動售水機(jī)控制器的設(shè)計(jì)

1、題目：自動售水機(jī)控制器的設(shè)計(jì)一、大作業(yè)摘要 該項(xiàng)目主要解決直飲水銷售機(jī)在銷售過程中的銷售處理和故障報(bào)警，維修報(bào)警通知等問題。主要用于學(xué)校和小區(qū)內(nèi)直飲水的銷售終端機(jī)。甚至于延伸進(jìn)入用戶家庭的一種銷售終端處理器。 在制作過程中，存在很多問題，例如編譯錯(cuò)誤，而自己無法找到錯(cuò)誤，最終在請教老師以及與同學(xué)討論后才找出錯(cuò)誤。還有一部分問題時(shí)暫時(shí)解決不了。例如在設(shè)計(jì)時(shí)，有一些非常好的想法，如在錯(cuò)誤狀態(tài)下控制器的自我判斷與處理，對于卡內(nèi)余額的顯示和處理。但是由于目前掌握的知識和能力有限，并不能很好的設(shè)計(jì)這樣的裝置。所以只能暫時(shí)擱淺，選擇較為簡單的方式。不過在以后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中，一定能解決這些問題。二、設(shè)計(jì)

2、的背景、目的和意義背景：人居環(huán)境和生活水平的提高，居民對飲用水的安全關(guān)注度逐漸提高，一些飲水安全問題的曝光也激發(fā)了人們對安全飲用水需求的突增。目的和意義：現(xiàn)有飲用水機(jī)器控制器不能準(zhǔn)確選擇水量，出現(xiàn)故障后無法及時(shí)報(bào)修，易長時(shí)間陷入癱瘓狀態(tài)。故此設(shè)計(jì)目的在于優(yōu)化飲水機(jī)控制系統(tǒng)，使其更加人性化，能及時(shí)處理和排除故障。三、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 處理輸入信號，對選定的購水量做出對應(yīng)的操作。 能夠判斷但前狀態(tài)是否正常，是否能夠滿足售水要求，并給出錯(cuò)誤報(bào)警。 在機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，能輸出通知信號，通知維修人員進(jìn)行檢修。四、確定輸入和輸出變量 輸入： 1.選擇水量3個(gè)輸入信號（模擬3個(gè)不同檔位水量選擇） 2.刷卡輸入信

3、息（模擬刷卡信息確認(rèn)） 3.機(jī)身水量信息（模擬檢測儲水量是否足夠） 4.凈水裝置正常運(yùn)作（模擬檢測凈水裝置是否正常） 5清零信號（數(shù)據(jù)清零，進(jìn)入初始狀態(tài)，模擬退卡） 輸出 1.出水 3個(gè)輸出信號（模擬不同出水量檔位） 2.報(bào)警1個(gè)信（模擬錯(cuò)誤報(bào)警） 3.通知1個(gè)信號（模擬通知維修人員的信號）六、整體設(shè)計(jì)框圖數(shù)據(jù)輸入與處理正常狀態(tài)三檔位輸出水量異常狀態(tài)報(bào)警異常狀態(tài)通知維修十、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)（狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖）十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)VCCclkINPUTVCCnrstINPUTVCCflow2INPUTVCCflow1INPUTVCCflow0INPUTVCCmoneyINPUTVCCjsslINPUTVCCzc

4、INPUTchus0OUTPUTchus2OUTPUTchus1OUTPUTbjOUTPUTtzOUTPUTidle0000 Unsigned Binaryweixiubaojing 0001 Unsigned Binaryzhengchang0010 Unsigned Binarybaojing0100 Unsigned Binaryweixiu1000 Unsigned BinaryParameter ValueTypeclknrstflow2.0moneyjsslzcchus2.0bjtzcontrolinstflow2.0chus2.0chus0chus1chus2flow0flow1

5、flow2十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)module control(clk,nrst,flow,money,jssl,zc,chus,bj,tz);input clk; /系統(tǒng)時(shí)鐘input nrst; /復(fù)位信號，即取卡信號input 2:0flow; /水量選擇input money; /余額是否充足input jssl; /機(jī)身水量是否充足input zc; /飲水機(jī)是否正常工作output 2:0chus; /出水output bj; /報(bào)警信號output tz; /通知維修十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)reg 2:0chus;reg bj,tz; /將輸出定義為reg型，可以儲存數(shù)據(jù)reg 3:0cs; /

6、當(dāng)前狀態(tài)reg 3:0ns; /下一個(gè)狀態(tài)parameter 3:0 idle=4b0000,weixiubaojing=4b0001,zhengchang=4b0010,baojing=4b0100,weixiu=4b1000;/四個(gè)狀態(tài)，空閑，正常工作，報(bào)警狀態(tài)（余額不足），通知維修（飲水機(jī)水量不足或故障），報(bào)警并通知維修（余額不足且飲水機(jī)水量不足或故障）十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)/第一個(gè)always語句塊，順序狀態(tài)轉(zhuǎn)化always(posedge clk , negedge nrst)beginif(!nrst)cs=idle;elsecs=ns;end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)/第二個(gè)always語句塊，

7、根據(jù)不同的輸入轉(zhuǎn)換到不同的狀態(tài)always(nrst,cs,flow,money,jssl,zc) begincase (cs)idle:begin case(money,jssl,zc) 3b111:ns=zhengchang; 3b110,3b101,3b100:ns=weixiu; 3b011:ns=baojing; 3b010,3b001,3b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)zhengchang: begin case(money,jssl,zc) 3b111:ns=zhengchang; 3b110,3b101,3b100:ns=we

8、ixiu; 3b011:ns=baojing; 3b010,3b001,3b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)zhengchang: begin case(money,jssl,zc) 3b111:ns=zhengchang; 3b110,3b101,3b100:ns=weixiu; 3b011:ns=baojing; 3b010,3b001,3b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)weixiu:begin case(money,jssl,zc) 3b111:ns=zhengchang; 3b110,

9、3b101,3b100:ns=weixiu; 3b011:ns=baojing; 3b010,3b001,3b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)weixiubaojing:begin case(money,jssl,zc) 3b111:ns=zhengchang; 3b110,3b101,3b100:ns=weixiu; 3b011:ns=baojing; 3b010,3b001,3b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)baojing:begin case(money,jssl,zc) 3b111:n

10、s=zhengchang; 3b110,3b101,3b100:ns=weixiu; 3b011:ns=baojing; 3b010,3b001,3b000:ns=weixiubaojing; endcase endendcaseend /第二個(gè)always結(jié)束十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)/第三個(gè)always模塊，狀態(tài)機(jī)的輸出，根據(jù)狀態(tài)不同輸出不同的信號always(posedge clk ,negedge nrst)beginif(!nrst) chus2:0,bj,tz=5b11111;elsebeginchus2:0,bj,tz=5b11111;十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)case(cs)idle:chus2:

11、0,bj,tz=5b11111;weixiubaojing:begin chus=3b111;bj,tz=2b00;endzhengchang:begin chus=flow2,flow1,flow0;bj,tz=2b11;endbaojing:begin chus=3b111;bj,tz=2b01;endweixiu:begin chus=3b111;bj,tz=2b10;endendcaseendendendmodule十三、RTL圖clkDecoder0:OUT3Decoder0:OUT7resetWideOr0WideOr1weixiubaojingzhengchangbaojingw

12、eixiuDENAQPRECLRDENAQPRECLRDENAQPRECLRDENAQPRECLRIN2.0OUT7.0DECODERDENAQPRECLRSELDATAADATABOUT0MUX21bj0chus1reg0chus2reg0WideOr1chus2.03 h7 -clknrstbjtzchus2.0tz0flow2.0csWideOr0bjreg0Decoder0chus0reg0tzreg0moneyjsslzc十四、仿真時(shí)序圖機(jī)器故障正常缺水報(bào)警報(bào)修十五、演示照片初始狀態(tài)插卡水量輸出水量輸出報(bào)警報(bào)警 維修維修水量選擇水量選擇刷卡刷卡 水量水量 正常正常十五、演示照片3種正常狀態(tài)輸出十五、演示照片錯(cuò)誤狀態(tài)：讀卡信息錯(cuò)誤，余額不足。 【僅報(bào)警】十五、演示照片水量不足，通知維修人員機(jī)身故障，通知維修人員十五、演示照片故障情況下插卡購水，報(bào)警提示并且通知維修人員。十五、演