Maquina de refrigerante

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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO
ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO
PROJETO MODELO PARA O CURSO DE AUTOMAÇÃO DE
PROJETOS DE CIRCUITOS INTEGRADOS
PROJETO DE UMA MÁQUINA DE
VENDER REFRIGERANTES
Elaborado por:
JENER TOSCANO LINS E SILVA
Recife, novembro de 2008.
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FUNCIONALIDADE DO PROJETO
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Foi implementado um circuito controlador de uma máquina de vender refrigerante
em VHDL, utilizando aplataforma MAXPLUS II da Altera. A máquina trabalha com
quatro tipos de refrigerante de mesmo preço (R$ 0,80) no qual aceita moedas de R$ 0,10;
R$ 0,50 e R$ 1,00. Um sinal de entrada indica a entrada de moedas, enquanto a outra
entrada indica a solicitação do tipo de refrigerante, o qual deve ser previamente
escolhido através da entrada de seu código. Embora as entradas de estoque dosrefrigerantes sejam fornecidas por um circuito que não depende da máquina, esta será
considerada entrada acessível pelo usuário.
A máquina esta preparada para devolução do troco, caso o valor da(s) moeda(s)
exceda o valor de R$ 0,80 (preço do refrigerante), ou caso valor seja inferior ao seu
preço. Para isso foram implementados os sinais de saída: “libera troco”, “troco” e “libera
refrigerante”.
Oprojeto baseado na hierarquia foi dividido em módulos de modo a facilitar a
implementação. O diagrama em blocos a seguir mostra estes aspectos:
A ULA possui quatro operações que variam como o valor colocado na “setula”:
[00] A saída corresponde ao valor do registrador REGULA;
[01] Subtrai o valor de entrada da ULA do valor do registrador REGULA (ulaout = ulainreg –
ulainmux);
[10] Soma o valordo registrador REGULA ao valor de entrada da ULA
(ulaout = ulainreg + ulainmux);
[11] Verifica se o valor do registrador REGULA é igual ao valor de entrada da ULA (se a
igualdade acontecer, status = 1).
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No bloco de controle foram incrementados sinais de reset específicos para o registrador da
ULA e para o registrador do troco para que a mesma tivesse um funcionamento contínuo.
O modulo daunidade de controle foi implementada usando o diagrama de estados,
ilustrado a seguir:
EM, PD, ST, ER / SM, LR, LT, CT, RL, DD, RU, RT
Entradas: Saídas
EM – Indica moeda SM - Seta mux de moedas RL – Libera refrigerante
PD – Pede refrigerante LR – Load do reg. da ULA DD – Devolve dinheiro
ST – Status LT – Load do reg. do troco RU – Reset do reg. da ULA
ER – Estoque do refrigerante CT –Controle da ULA RT – Reset do reg. do troco
A máquina de vender refrigerante funciona de seguinte maneira:
Resetada a máquina o controle gera os sinais de reset para os registradores. No próximo
pulso de clock o controle irá para o estado E0, enquanto o sinal “indica moedas” estiver alto os
valores de entrada das moedas serão somados, ficando o diagrama de estados nos estados E0 e E1.
Quando osinal “pede refrigerante” for acionado, a máquina irá verificar se existe estoque do
refrigerante solicitado, caso não haja, a máquina irá para o estado Ei, enviando o sinal “libera
dinheiro”. No pulso seguinte irá para o estado E0 devolvendo o valor depositado. Caso haja
estoque de refrigerante a máquina irá para o estado E2, onde verificará se o valor depositado das
moedas é menor que o preçodo refrigerante. Se o valor depositado for menor que o valor do
refrigerante, a máquina vai para o estado Ei e no próximo pulso de clock para o estado E0
liberando o valor depositado. Caso contrário, se o valor do deposito for maior ou igual que o preço
do refrigerante, a máquina irá para o estado E3, onde fará a comparação, caso seja igual irá para o
estado Ei, liberando o refrigerante e indopara o estado E0 no próximo pulso de clock. Caso o
valor depositado seja maior do que o valor do refrigerante a máquina irá para o estado Ei,
liberando o refrigerante e o troco no próximo pulso de clock, ou seja, estado E0.
O projeto foi compilado para implementação em um FPGA da família FLEX 10K da
Altera. Para facilitar a montagem e verificação padronizou-se seus pinos conforme tabela a...
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