自動(dòng)售水機(jī)控制器的設(shè)計(jì)

題目：自動(dòng)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(qǐng)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(duì)于卡內(nèi)余額的顯示和處理。但是由于目前掌握的知識(shí)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)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(duì)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(duì)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(hào)，對(duì)選定的購水量做出對(duì)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(hào)，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(hào)（模擬3個(gè)不同檔位水量選擇）2.刷卡輸入信息（模擬刷卡信息確認(rèn)）3.機(jī)身水量信息（模擬檢測(cè)儲(chǔ)水量是否足夠）4.凈水裝置正常運(yùn)作（模擬檢測(cè)凈水裝置是否正常）5清零信號(hào)（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(hào)（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(hào)（模擬通知維修人員的信號(hào)）六、整體設(shè)計(jì)框圖初始狀態(tài)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)十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)modulecontrol(clk,nrst,flow,money,jssl,zc,chus,bj,tz);inputclk;//系統(tǒng)時(shí)鐘inputnrst;//復(fù)位信號(hào)，即取卡信號(hào)input[2:0]flow;//水量選擇inputmoney;//余額是否充足inputjssl;//機(jī)身水量是否充足inputzc;//飲水機(jī)是否正常工作output[2:0]chus;//出水outputbj;//報(bào)警信號(hào)outputtz;//通知維修十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)reg[2:0]chus;regbj,tz;//將輸出定義為reg型，可以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)reg[3:0]cs;//當(dāng)前狀態(tài)reg[3:0]ns;//下一個(gè)狀態(tài)parameter[3:0]idle=4'b0000,weixiubaojing=4'b0001,zhengchang=4'b0010,baojing=4'b0100,weixiu=4'b1000;//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@(posedgeclk,negedgenrst)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，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:begincase({money,jssl,zc}) 3'b111:ns=zhengchang; 3'b110,3'b101,3'b100:ns=weixiu; 3'b011:ns=baojing; 3'b010,3'b001,3'b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)zhengchang:begincase({money,jssl,zc}) 3'b111:ns=zhengchang; 3'b110,3'b101,3'b100:ns=weixiu; 3'b011:ns=baojing; 3'b010,3'b001,3'b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)zhengchang:begincase({money,jssl,zc}) 3'b111:ns=zhengchang; 3'b110,3'b101,3'b100:ns=weixiu; 3'b011:ns=baojing; 3'b010,3'b001,3'b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)weixiu:begincase({money,jssl,zc}) 3'b111:ns=zhengchang; 3'b110,3'b101,3'b100:ns=weixiu; 3'b011:ns=baojing; 3'b010,3'b001,3'b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)weixiubaojing:begincase({money,jssl,zc}) 3'b111:ns=zhengchang; 3'b110,3'b101,3'b100:ns=weixiu; 3'b011:ns=baojing; 3'b010,3'b001,3'b000:ns=weixiubaojing; endcase end十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)baojing:begincase({money,jssl,zc}) 3'b111:ns=zhengchang; 3'b110,3'b101,3'b100:ns=weixiu; 3'b011:ns=baojing;3'b010,3'b001,3'b000: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(hào)always@(posedgeclk,negedgenrst)beginif(!nrst){chus[2:0],bj,tz}<=5'b11111;elsebegin{chus[2:0],bj,tz}<=5'b11111;十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)case(cs)idle:{chus[2:0],bj,tz}<=5'b11111;weixiubaojing:beginchus<=3'b111;{bj,tz}<=2'b00;endzhengchang:beginchus<={~flow[2],~flow[1],~flow[0]};{bj,tz}<=2'b11;endbaojing:beginchus<=3'b111;{bj,tz}<=2'b01;endweixiu:beginchus<=3'b111;{bj,tz}<=2'b10;endendcaseendendendmodule十三、RTL圖十四、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)插卡水量輸出報(bào)警維修水量選擇刷卡水量正常十五、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?！緝H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、演示照片退卡，機(jī)器復(fù)位~十六、