自動售水機(jī)控制器的設(shè)計

題目：自動售水機(jī)控制器的設(shè)計

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警，維修報警通知等問題。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，例如編譯錯誤，而自己無法找到錯誤，最終在請教老師以及與同學(xué)討論后才找出錯誤。還有一部分問題時暫時解決不了。例如在設(shè)計時，有一些非常好的想法，如在錯誤狀態(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)計這樣的裝置。所以只能暫時擱淺，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)故障后無法及時報修，易長時間陷入癱瘓狀態(tài)。故此設(shè)計目的在于優(yōu)化飲水機(jī)控制系統(tǒng)，使其更加人性化，能及時處理和排除故障。三、設(shè)計任務(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，并給出錯誤報警。在機(jī)器出現(xiàn)故障時，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個輸入信號（模擬3個不同檔位水量選擇）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個輸出信號（模擬不同出水量檔位）2.報警——1個信（模擬錯誤報警）3.通知——1個信號（模擬通知維修人員的信號）六、整體設(shè)計框圖初始狀態(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)報警異常狀態(tài)通知維修十、狀態(tài)機(jī)設(shè)計（狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖）十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計modulecontrol(clk,nrst,flow,money,jssl,zc,chus,bj,tz);inputclk;//系統(tǒng)時鐘inputnrst;//復(fù)位信號，即取卡信號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;//報警信號outputtz;//通知維修十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計reg[2:0]chus;regbj,tz;//將輸出定義為reg型，可以儲存數(shù)據(jù)reg[3:0]cs;//當(dāng)前狀態(tài)reg[3:0]ns;//下一個狀態(tài)parameter[3:0]idle=4'b0000,weixiubaojing=4'b0001,zhengchang=4'b0010,baojing=4'b0100,weixiu=4'b1000;//四個狀態(tài)，空閑，正常工作，報警狀態(tài)（余額不足），通知維修（飲水機(jī)水量不足或故障），報警并通知維修（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//第一個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//第二個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always結(jié)束十二、狀態(tài)機(jī)設(shè)計//第三個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@(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、仿真時序圖機(jī)器故障正常缺水報警報修十五、演示照片初始狀態(tài)插卡水量輸出報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、演示照片錯誤狀態(tài)：讀卡信息錯誤，余額不足?！緝H報警】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、