Automat de Împachetat Chibrituri

- Tema proiectului: Realizarea unui circuit secvential sincron pentru un automat de împachetat chibrituri. Numarul de chibrituri dintr-o cutie trebuie sa fie de 50 de bucati, si se vor împacheta 12 cutii mici într-o cutie mare.

Implementarea circuitului secvential

În implementarea circuitului secvential se vor folosi elemente bistabile de tip JK. Starile automatului vor fi:

q1 - avans cutie mica goala;

q2 - testeaza daca exista chibrit pe linia de alimentare;

q3 - pune un chibrit în cutia mica;

q4 - închide cutia mica;

q5 - avans cutie mica plina;

q6 - avans cutie mare goala;

q7 - pune cutie mica în cutie mare;

q8 - închide cutia mare.

Reprezentarea stãrilor cu ajutorul bistabilelor se face conform tabelului urmãtor:

În starea q1 se asteapta confirmarea avansarii cutiei mici pe banda de încarcare de la un senzor a1. În starea q2 se testeaza daca exista chibrituri pe linia de alimentare cu ajutorul unui senzor t. Daca raspunsul este negativ se semnaleaza eroare pâna când sunt aduse chibrituri pe linia de alimentare. În starea q3 se pune un chibrit în cutie si se numara aducând transportul numaratorului N la 1. Comparatorul furnizeaza comanda c1 care impune trecerea în starea q4 sau în starea q2. În starea q4 senzorul i1 valideaza închiderea cutiei mici cu chibrituri. În starea q5 se asteapta confirmarea avansarii cutiei mici pline pe banda de încarcare de la un senzor a2, iar în starea q6, de la un senzor a3, se asteapta confirmarea avansarii cutiei mari goale. În starea q7 se pune o cutie de chibrituri mica, plina, în cutia mare si se numara aducând transportul numaratorului N la 1. Comparatorul furnizeaza comanda c2 care impune trecerea în starea q8 sau în starea q1. În starea q8 senzorul i2 valideaza închiderea cutiei mari.

Pentru implementarea functiilor J si K asociate fiecarui bistabil se folosesc tabele Karnaugh si tabela tranzitiilor specifica unui bistabil de tip JK:

O tabela de tranzitii simplificata si mult mai practica corespunzatoare unui bistabil de tip JK este urmatoarea:

Algoritmul de succesiune al starilor automatului de împachetat chibrituri se exprima folosind o organigrama ASM:

Circuitul secvential va fi compus din 3 bistabile de tip JK cu ajutorul carora se va face codificarea starilor, un circuit combinational, un numarator, 6 elemente bistabile de tip D echivalente unui registru pe 6 biti, un comparator si un generator de tact.

Schematic, circuitul secvential arata astfel: