自动售货机控制系统(VHDL开发)

这周完成一个课程任务，用VHDL语言写一个自动售货机的控制系统。使用的仿真器是MAX+plus。

设计说明

根据要求可自动出售两种货物，这里的自动售货机可销售cola和pepsi两种饮料：售货机可识别1元和0.5元两种货币，在一次购买过程中，可购买一个或者多个商品，系统会自动计算所需钱数和找零的钱数并自动找零。另外有3个发光二极管、6个LCD数码管：两个用来显示所需金额，两个用来显示已付金额，两个用来显示找零数。

流程说明

这里设计的自动售货机当通电时，表示一次销售的开始。顾客选择一种商品或多种商品后就进入投币状态。若不投币，则自动返回初始状态。投币后，系统自动计算所投钱数。若投币够，则出货并找零。若投币不够，如果顾客没有继续投币，则退币并回到初始状态。本系统的投币销售流程图如图所示：

各模块说明

本文设计的自动售货机总体分四个模块：总控模块、二进制译码模块、BCD码译码模块和顶层模块。

总控模块：总控模块是本系统最重要的模块，该模块大体有5个输入端口和6个输出端口。其输入端口包括clk、coin1（投入一元货币）、coin5（投入0.5元货币）、cola（选择cola）、pepsi(选择pepsi)，输出端口有paid（已投入多少钱）、needed（还需多少钱）moneyout（找零）、success（灯亮表示交易成功）、failure（灯亮表示交易失败）、showmoneyout（灯亮表示正在找零）。该模块实现了本系统最重要的交易过程，包括选择商品、投入货币，计算剩余金额，找零出货等。

二进制译码模块：该模块有一个输入端口和两个输出端口。输入端口是一个8位的二进制数输出端口bcd0、bcd1是两个4位的BCD码。该模块的主要的功能是实现将主控模块输出的二进制数（paid、needed、moneyout）转换成BCD码，以便输出到七段数码管上显示出来。该模块的原理是将一个8位的二进制转换成2个4位的BCD码，分为高四位和低四位。

BCD码译码模块：该模块有一个输入端口和一个输出端口

顶层模块：该模块有五个输入和九个输出端口。其输入口包括clk1、P2（选择pepsi）、P1_5（选择cola）、C5（投入5毛）、C1（投入1块），输出端口有shuwout(退币指示灯)、s（交易成功指示灯）、f（交易失败指示灯）、paid_lcd0、paid_lcd1（已付金额）、needed_lcd0、needed_lcd1（需付金额）、mout__lcd0、mout_lcd1（退币金额）。

程序设计

主控模块完整程序 BCD译码模块完整程序 顶层模块完整程序 具体的代码见我的github网站（1自动售货机文档）.

各模块连接

售货机主控系统和译码器模块图：

售货机顶层模块：

波形仿真

主控模块的波形方真

上图表示顾客选择了pepsi饮料后，且投了2个一元的硬币。Success为高电平，代表售货机有饮料售出。且余额为0.

上图表示顾客选择了cola饮料后，且投2个一元的硬币。Success为高电平，代表有饮料售出，且找回顾客0.5元。

BCD译码仿真

上图表示自动售货机的译码系统，上图表示将8位数字转换成４位BCD码。

TOP文件的仿真

上图表示顾客选择了pepsi饮料后，且投了2个一元的硬币。Success为高电平，代表售货机有饮料售出。且余额为0。

总结

其实这个自动售货机控制系统老师很早之前就要我弄了，我自己一直拖，直到老师要考核才重视起来。 这个项目很多都是在网上找资料借鉴的别人的东西，自己就是把别人的代码读懂了，再将整个的流程走了一遍。收货还是很多的。自己为了第二天老师考核（答辩）的时候能够顺利通过，前一天晚上熬夜到三点。也算是体会到了做项目的艰辛。 在答辩的过程中，老师的一些问题，一些话语也是让我受益匪浅。做项目真的是让我收益很多。这里也希望这篇博客能给大家带来帮助，但是希望只是作为一个参考，更多的部分还是要自己去做，这才您才能真正学习到知识。