Laboratorio 20 - Máquina expendedora
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Facultad de Ingeniería
Ingeniería Electrónica
Laboratorio Fundamentos de Circuitos Digitales
Máquina expendedora de café
Gerson Tovar
Código: 20162005461
Y tendrá salidas:
-Bit que indica si se dispensa el producto
El funcionamiento de los motores M1 y M2 se emula con un contador conectado a la selección de operación.
Luego se añaden las entradas de los pulsadores con su Debouncer para evitar el rebote en el flanco el pulso.
Por último se conecta un LUT que decodific las salidas que llevan los flip flop, y los envía al circuito Secuencial de la máquina de estados que a su vez va conectada al decodificador del Display 7 segmentos.
La conexión del circuito se hace bajo la siguiente configuración:
Como antes se mencionó, el orden de las monedas es:
100-->SW3
200-->SW4
500-->SW5
1000-->SW6
De derecha a izquierda se encuentran los leds de salida para M1, M2, Cambio y Salida expendedora.
Y el display de 7 segmentos nos muestra la cantidad de monedas de 100 que la máquina expendedora arroja como cambio.
En
éste laboratorio se implementará el circuito de procesamiento de una máquina expendedora de café (Tinto). Para esto hacemos uso de las máquinas de estado, las cuales son muy útiles para diseñar dispositovs mecánicos que deban cumplir con procesos definidos por el ejercicio propuesto más adelante.
Materiales.
Materiales.
-PSoC 5LP
-Psoc creator
-Display 7 segmentos cátodo común.
-Jumpers para conexión.
Metodología.
Se desea implementar una máquina de estados para una máquina expendedora de tintos que debe cumplir con las restricciones:
- La máquina expendedora servirá el tinto una vez se hayan introducido 500 pesos a la máquina.
- Si la máquina recibe más del dinero dado (por ejemplo una secuencia $200, $200, $200) deberá dar su cambio en monedas de 100 para no tener que hacer más operaciones de las necesarias.
- Se debe tener en cuenta el valor de la primera moneda introducida para poder ver cuál sería la secuencia indicada. Se debe implementar la moneda de 1000, la de 500 y tres secuencias más de elección propia, las cuales serán:
--> 200-100-100-100
--> 200-200-100
--> 200-100-200
- La máquina expendedora servirá el tinto una vez se hayan introducido 500 pesos a la máquina.
- Si la máquina recibe más del dinero dado (por ejemplo una secuencia $200, $200, $200) deberá dar su cambio en monedas de 100 para no tener que hacer más operaciones de las necesarias.
- Se debe tener en cuenta el valor de la primera moneda introducida para poder ver cuál sería la secuencia indicada. Se debe implementar la moneda de 1000, la de 500 y tres secuencias más de elección propia, las cuales serán:
--> 200-100-100-100
--> 200-200-100
--> 200-100-200
Una vez implementado el sistema, este se compondrá de las entradas:
-Moneda de 100
-Moneda de 200
-Moneda de 100
-Moneda de 200
-Moneda de 500
-Moneda de 1000
Y tendrá salidas:
-Bit que indica si se dispensa el producto
-Bit que indica si se devuelve cambio
-Cantidad de monedas de 100 a devolver (con 4 Bits)
-Los dos Bits que activan los motores de la máquina expendedora
-Cantidad de monedas de 100 a devolver (con 4 Bits)
-Los dos Bits que activan los motores de la máquina expendedora
Así, el diseño parte de un estado inicial de 2 Bits que nos indican:
--> 00 Estado inicial.
--> 01 Saldo de 200. Esto debido a que los estados requeridos inician siempre con saldo de $200.
--> 10 Saldo de 300.
--> 11 Saldo de 400.
Luego se debe codificar las monedas bajo las mismas condiciones del sistema, para esto se toma el mínimo valor de moneda y partimos de ahí.
00-->100
01-->200
10-->500
11-->1000
--> 00 Estado inicial.
--> 01 Saldo de 200. Esto debido a que los estados requeridos inician siempre con saldo de $200.
--> 10 Saldo de 300.
--> 11 Saldo de 400.
Luego se debe codificar las monedas bajo las mismas condiciones del sistema, para esto se toma el mínimo valor de moneda y partimos de ahí.
00-->100
01-->200
10-->500
11-->1000
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| Máquina de estados. |
Una vez implementada la máquina de estados base para el funcionamiento de la máquina expendedora,
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| Selección de operación. |
Luego se añaden las entradas de los pulsadores con su Debouncer para evitar el rebote en el flanco el pulso.
Por último se conecta un LUT que decodific las salidas que llevan los flip flop, y los envía al circuito Secuencial de la máquina de estados que a su vez va conectada al decodificador del Display 7 segmentos.
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| Circuito completo en PSoC Creator. |
La conexión del circuito se hace bajo la siguiente configuración:
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| Conexión del circuito. |
100-->SW3
200-->SW4
500-->SW5
1000-->SW6
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| Numeración switches. |
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| Barra de Leds superior. |
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| Display 7 segmentos. |
Análisis de resultados.
-Para las salidas del sistema que son de transición es más sencillo usar este tipo de máquina.
-La reducción de estados no fué necesaria porque al usar una máquina Mealy, los estados son distintos entre sí, así que no es recomendable según el libro Fundamentos de circuitos digitales Floyd.
-La reducción de estados no fué necesaria porque al usar una máquina Mealy, los estados son distintos entre sí, así que no es recomendable según el libro Fundamentos de circuitos digitales Floyd.
Conclusiones.
-La máquina expendedora funciona correctamente con su configuración de los 3 estados escogidos. Para añadir los demás estados, sólo se debe añadir otra máquina de estados más compleja que contenga todas las combinaciones posibles.
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