自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)

1緒論1.1研究背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,傳統(tǒng)的固定地點(diǎn)人員銷售模式暴露了許多缺點(diǎn):人力資源需求;所需的服務(wù)位置,地理?xiàng)l件;而不是服務(wù)時(shí)間的最大服務(wù)給消費(fèi)者。自動(dòng)售貨機(jī)解決了問題。各種生活、覆蓋面廣的自動(dòng)售貨,效率高,可以24小時(shí)不間斷運(yùn)行,容易和方便的位置,改變網(wǎng)站;全職運(yùn)作,也可以是兼職(副業(yè)業(yè)務(wù);)作為廣告載體,可以使高外塊。投資風(fēng)險(xiǎn)低,高收入。把錢商品添加員工只需要做。如此多的優(yōu)勢,自動(dòng)售貨機(jī)在世界上被廣泛使用。智能自動(dòng)售貨機(jī)自動(dòng)控制裝置通過單片機(jī)為核心,它設(shè)置鍵選擇技術(shù),單片機(jī)技術(shù)和顯示技術(shù)于一體,具有強(qiáng)大的特點(diǎn)功能,可靠性高,使用方便,維護(hù)簡單等。因此,已廣泛應(yīng)用于商業(yè)和生活中。一些智能自動(dòng)售貨機(jī)不僅可以自動(dòng)識別1元,5毛錢,還可以自動(dòng)識別20元,10元,5元指出,將自動(dòng)變化,應(yīng)用人機(jī)對話來提高自動(dòng)售貨機(jī)在國內(nèi)大面積推廣成為可能。智能自動(dòng)售貨機(jī)越來越多的人性化設(shè)計(jì)將很快占領(lǐng)中國市場1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（1）發(fā)達(dá)國家現(xiàn)狀日本：各種自動(dòng)售貨機(jī)保有量超過600萬臺，平均20人一臺，世界普及率第一。1990年通過自動(dòng)售貨機(jī)實(shí)現(xiàn)的銷售額即已達(dá)到5兆日元（約3000億人民幣）。美國：總的機(jī)器保有量大致和日本相當(dāng)，2000年通過自動(dòng)售貨機(jī)實(shí)現(xiàn)的銷售額達(dá)到250億美元，其中OCS(OfficeCoffeeService）的銷售額排第六位。韓國：自動(dòng)售貨機(jī)的使用歷史要遠(yuǎn)短于其它發(fā)達(dá)國家，僅有25年，但據(jù)2001年的統(tǒng)計(jì)，總保有量已超過80萬臺。在2001年韓國生產(chǎn)的自動(dòng)售貨機(jī)中OCS占32.7%，排第一位，咖啡自動(dòng)售貨機(jī)占18.1%，排第三位，僅次于18.6%的充電自動(dòng)售貨機(jī)。瓶罐飲料自動(dòng)售貨機(jī)和復(fù)合型自動(dòng)售貨機(jī)（同機(jī)銷售瓶罐飲料和熱咖啡）都僅占8.6%，并列第四位。（2）國內(nèi)現(xiàn)狀保有量約2萬臺，且品種單一，主要以瓶飲料售貨機(jī)為主，技術(shù)質(zhì)量還未完全過關(guān)，生產(chǎn)和運(yùn)營成本較高，收益也不高。導(dǎo)致此現(xiàn)狀的主要原因是中國有關(guān)的自動(dòng)售貨機(jī)企業(yè)未能有效解決成本，質(zhì)量，運(yùn)營等諸多問題。但由于隨中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的巨大進(jìn)步，自動(dòng)售貨機(jī)的實(shí)際需求已相當(dāng)大。1.3研究目的與意義1.3研究目的與意義在自動(dòng)售貨機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展的過程中，自動(dòng)售貨機(jī)的出現(xiàn)是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對生活勞動(dòng)的感悟的結(jié)果。隨著生產(chǎn)方式的改變，消費(fèi)模式的轉(zhuǎn)變，需要一種全新的消費(fèi)模式來適應(yīng)人們快節(jié)奏的生活方式。超市和百貨中心的大量密集造成了人工費(fèi)用不斷上升，場地也受到制約。自動(dòng)售貨機(jī)作為一種便利快捷的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可以銷售商品，大大的節(jié)約了消費(fèi)者的時(shí)間并且方便了消費(fèi)者購物滿足消費(fèi)者的好奇新，自動(dòng)售貨機(jī)可以充分補(bǔ)充人力資源的不足，適應(yīng)消費(fèi)環(huán)境和消費(fèi)模式的變化，更省力，資本少、面積小。1.4本章小結(jié)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對大學(xué)所學(xué)基礎(chǔ)知識以及專業(yè)知識的一次綜合運(yùn)用和實(shí)踐的過程。在電路的設(shè)計(jì)中，用理論結(jié)合實(shí)物，發(fā)揮自己的動(dòng)手能力，解決實(shí)物制作中的問題，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、電腦繪圖例如CAD繪圖的鞏固提高以及protues設(shè)計(jì)仿真電路圖，還包括我們的基礎(chǔ)課程《自動(dòng)控制原理》，《電力電子》，《單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》等。通過這次的設(shè)計(jì)我學(xué)會(huì)了通過查閱圖書館的文獻(xiàn)資料來彌補(bǔ)自己專業(yè)知識以外的不足。2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)。自動(dòng)售貨機(jī)是集光、機(jī)、電一體化的獨(dú)立機(jī)構(gòu)，它只需要顧客投幣和按購物鍵選擇即可自動(dòng)售貨及退找零錢，其工作程序如下圖所示顧客投入貨幣顧客投入貨幣機(jī)器自動(dòng)計(jì)數(shù)機(jī)器自動(dòng)計(jì)數(shù)顧客按動(dòng)按鈕顧客按動(dòng)按鈕機(jī)器送出選定商品機(jī)器送出選定商品顧客取出商品顧客取出商品機(jī)器將余幣送出機(jī)器將余幣送出顧客取出余幣顧客取出余幣2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案方案一：安裝接觸行程開關(guān)

售完檢測系統(tǒng)，在自動(dòng)售貨機(jī)商品存儲存道下方安裝有接觸行程開關(guān)，當(dāng)存儲存道有商品時(shí)，壓下行程開關(guān)，自動(dòng)售貨機(jī)正常工作；當(dāng)商品出售完畢時(shí)，行程開關(guān)被釋放，向CPU發(fā)出無貨信號，經(jīng)過檢測通過串行擴(kuò)展接口向相應(yīng)的售完指示燈發(fā)出信號，使機(jī)身“售完”指示燈亮，此種商品自動(dòng)停售，即使投幣金額達(dá)到該道商品預(yù)設(shè)價(jià)格數(shù)值，可售按鈕仍然無法啟動(dòng)信號，金額累計(jì)存儲器也不清零。

2.2.1方案二：紅外線對射

在自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)最后一個(gè)商品的兩側(cè)，放置紅外線。當(dāng)有商品時(shí)，商品擋住紅外線使其無法對射，自動(dòng)售貨機(jī)正常工作；當(dāng)商品出售完畢時(shí)，紅外線對射，向CPU發(fā)出無貨信號，經(jīng)過檢測通過串行擴(kuò)展接口向相應(yīng)的售完指示燈發(fā)出信號，使機(jī)身“售完”指示燈亮，此種商品自動(dòng)停售，即使投幣金額達(dá)到該道商品預(yù)設(shè)價(jià)格數(shù)值，可售按鈕仍然無法啟動(dòng)信號，金額累計(jì)存儲器也不清零。1.1設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一臺銷售袋裝小零食的自動(dòng)售貨機(jī)，具有硬幣識別、幣值累加、自動(dòng)售貨等功能?；疽螅孩倏勺R別5角、1元的硬幣。并進(jìn)行累加。②②有貨物選擇按鍵，根據(jù)選擇自動(dòng)出售對應(yīng)貨物。③具有防盜報(bào)警功能。2.2.2推進(jìn)設(shè)計(jì)方案一：步進(jìn)電機(jī)推進(jìn)

采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的精度很高，可實(shí)現(xiàn)精確的步距角運(yùn)動(dòng)，由其組成的位置控制系統(tǒng)定位準(zhǔn)確，穩(wěn)定時(shí)間短，采用單片機(jī)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，控制信號為熟悉信號，不再需要數(shù)/摸轉(zhuǎn)換，具有快速起停功能，延時(shí)短、定位準(zhǔn)確、精度高和可操作性強(qiáng)。與驅(qū)動(dòng)控制器匹配使用時(shí)，控制起來也十分方便，很容易構(gòu)成數(shù)字位置控制系統(tǒng)。但步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)相對復(fù)雜，價(jià)格比直流電動(dòng)機(jī)高。制步進(jìn)電機(jī)作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。很明顯脈沖的總數(shù)決定了移動(dòng)量，指令的頻率決定了移動(dòng)的速度。因此，指令脈沖可否被可靠的執(zhí)行，基本上取決于步進(jìn)電機(jī)的性能。三相步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示步進(jìn)電機(jī)又叫脈沖電機(jī)，它是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)化為角位移的機(jī)電數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器。在開環(huán)數(shù)字程序控制系統(tǒng)中，輸出控制部分常用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元器件。步進(jìn)電機(jī)的控制電路接受計(jì)算機(jī)發(fā)來的指令脈沖。圖3三相步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

本設(shè)計(jì)是由單片機(jī)直接控制，步進(jìn)電機(jī)可以直接接受的數(shù)字信號不需要數(shù)/模轉(zhuǎn)換，具有快速起停功能，延時(shí)短、定位準(zhǔn)確、精度高和可操作性強(qiáng)。與驅(qū)動(dòng)控制器匹配使用時(shí)控制起來方便，在銷售移動(dòng)距離較小的商品的時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生誤差。

步進(jìn)電機(jī)又叫脈沖電機(jī)，它是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)化為角位移的機(jī)電數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器。在開環(huán)數(shù)字程序控制系統(tǒng)中，輸出控制部分常用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元器件。步進(jìn)電機(jī)的控制電路接受計(jì)算機(jī)發(fā)來的指令脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。很明顯脈沖的總數(shù)決定了移動(dòng)量，指令的頻率決定了移動(dòng)的指令脈沖可否被可靠的執(zhí)行，基本上取決于步進(jìn)電機(jī)的性能。80518051PA0PA1PA2PB2PB0PB1驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路X軸步進(jìn)電機(jī)Y軸步進(jìn)電機(jī)圖4步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)機(jī)接口圖4步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)機(jī)接口售完檢測系統(tǒng)，在自動(dòng)售貨機(jī)商品存儲存道下方安裝有接觸行程開關(guān)，當(dāng)存儲存道有商品時(shí)，壓下行程開關(guān)，自動(dòng)售貨機(jī)正常工作；當(dāng)商品出售完畢時(shí)，行程開關(guān)被釋放，向CPU發(fā)出無貨信號，經(jīng)過檢測通過串行擴(kuò)展接口向相應(yīng)的售完指示燈發(fā)出信號，使機(jī)身“售完”指示燈亮，此種商品自動(dòng)停售，即使投幣金額達(dá)到該道商品預(yù)設(shè)價(jià)格數(shù)值，可售按鈕仍然無法啟動(dòng)信號，金額累計(jì)存儲器也不清零。2.3本章小結(jié)(1)

計(jì)幣系統(tǒng)：顧客在買飲料時(shí)，可以直接投入1元或者5元等面值不等的紙幣。投入的錢幣會(huì)經(jīng)過識別機(jī)構(gòu)，記錄個(gè)數(shù)然后累加數(shù)值，并將數(shù)據(jù)存放在D9（數(shù)據(jù)寄存器）中。

(2)

比較系統(tǒng)：投入錢幣完畢后，系統(tǒng)會(huì)把D9內(nèi)的錢幣數(shù)據(jù)和可以購買飲料的價(jià)格進(jìn)行比較，當(dāng)投入的錢幣是三元時(shí)，可樂指示燈亮；當(dāng)投入的錢幣2.5元時(shí)，綠茶指示燈亮；當(dāng)投入的錢幣4元時(shí)，芬達(dá)指示燈都亮。(3)

選擇系統(tǒng)：比較電路完成后選擇電路指示燈亮，當(dāng)按下西瓜汁或綠茶選擇按鈕時(shí)，相應(yīng)的指示燈轉(zhuǎn)為1

秒為周期的閃爍。當(dāng)相應(yīng)的飲料供應(yīng)完畢后，閃爍同時(shí)停止。此時(shí)可以按繼續(xù)購買按鈕，繼續(xù)購買飲料，實(shí)現(xiàn)循環(huán)購買。

(4)

飲料供應(yīng)系統(tǒng)：當(dāng)按下選擇按鈕時(shí)，相應(yīng)的電機(jī)Y3—Y7啟動(dòng)。在飲料輸出的同時(shí)，減去相應(yīng)的購買錢幣數(shù)，當(dāng)飲料輸出達(dá)到10秒時(shí)，電機(jī)停機(jī)。

(5)

退幣系統(tǒng)：當(dāng)顧客購?fù)觑嬃虾螅嘤嗟腻X幣只要按下退幣按鈕，系統(tǒng)就會(huì)把數(shù)據(jù)寄存器D9中的錢幣退回。3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中，中央控制元件采用MCS-51系列單片機(jī)中的89C52。89C52單片機(jī)是Intel公司生產(chǎn)的MCS-51系列單片機(jī)中的一種，其特性與MCS-51單片機(jī)基本一樣。89C52單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu):89c52MCS-51系列單片機(jī)是英特爾公司的基本產(chǎn)品,它使用ATMEL公司可靠的CMOS工藝技術(shù)生產(chǎn)的高性能8位單片機(jī),屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了高速、高密度的CMOS技術(shù)和低功耗CMOS的特點(diǎn),它是基于MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和指揮系統(tǒng),屬于89c51單片機(jī)增強(qiáng)版本,集成時(shí)鐘輸出和向上/向下計(jì)數(shù)器更多特性,適用于電機(jī)控制等應(yīng)用程序。89c52內(nèi)部八中央處理單元,內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM256字節(jié),8k程序內(nèi)存(ROM)在32雙向輸入/輸出(I/O),3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和5級兩個(gè)中斷結(jié)構(gòu),一個(gè)全雙工串行通信端口,芯片時(shí)鐘振蕩電路。此外,89c52也可以在低功耗模式下工作,可以選擇通過兩種軟件自由和權(quán)力模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU和RAM計(jì)時(shí)器,串口中斷系統(tǒng)保持其功能。掉電模式,節(jié)省內(nèi)存數(shù)據(jù),時(shí)鐘振蕩停止,停止芯片在同一時(shí)間內(nèi)其他功能。89c52PDIP(40銷)和PLCC(44銷)兩種包裝形式。MCS-51的引腳圖3.1.1外圍電路設(shè)計(jì)89C51系列單片機(jī)功能特點(diǎn)1.主要特性①與MCS-51兼容②4K字節(jié)可編程閃爍存儲器③壽命：1000寫/擦循環(huán)④數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年⑤全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz⑥三級程序存儲器鎖定⑦128*8位內(nèi)部RAM⑧32可編程I/O線⑨兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路⑩5個(gè)中斷源、可編程串行通道、低功耗的閑置和掉電模式。3．管腳說明—VCC：供電電壓?！狦ND：接地?！狿0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每個(gè)管腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳寫“1”時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部電位必須被拉高?！狿1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入“1”后，電位被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。3.1.2調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)電機(jī)調(diào)速控制模塊(1)采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)整電動(dòng)機(jī)的分壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。(2)采用繼電器對電動(dòng)機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過開關(guān)的切換對小車的速度進(jìn)行調(diào)整。采用由達(dá)林頓管組成的H型PWM電路。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路，如圖11所示。圖11調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路3.1.3檢測電路設(shè)計(jì)檢測電路原理圖，如圖12所示3.1.4報(bào)警電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一種利用振動(dòng)傳感器檢測環(huán)境變化，進(jìn)而完成報(bào)警功能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)方便、穩(wěn)定。振動(dòng)報(bào)警框圖，如圖14所示。遭到破壞遭到破壞振動(dòng)聲音報(bào)警手動(dòng)復(fù)位圖14振動(dòng)報(bào)警框圖系統(tǒng)由人為啟動(dòng)，接通電源后，進(jìn)入警戒狀態(tài)，檢測到有破壞時(shí)，立即發(fā)出報(bào)警聲，聲響延遲一段時(shí)間后，再次進(jìn)入警戒狀態(tài)。為達(dá)到良好的實(shí)際使用效果，系統(tǒng)還應(yīng)具備開機(jī)延時(shí)功能：用來防止主人在接通電源后，由于操作過程中的某些振動(dòng)引起誤報(bào)。振動(dòng)系統(tǒng)原理圖，如圖15所示該電路由電阻、PNP三極管和一個(gè)揚(yáng)聲器組成。把Xi端和單片機(jī)的輸出端P0.7相連。單片機(jī)工作時(shí)低電平有效，利用PNP三極管作為開關(guān)，當(dāng)三極管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)斷開狀態(tài)。當(dāng)三極管處于深飽和狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)閉合，高電平變化為低電平，單片機(jī)工作，三極管驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲音，只有人為的復(fù)位，才結(jié)束報(bào)警。3.2自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)程序流程圖3.2.1自動(dòng)售貨機(jī)貨幣識別系統(tǒng)程序流程圖 IEIE、TMOD置初值，使T0為計(jì)數(shù)工作方式0，T1為定時(shí)工作方式0TH0TH0、TL0、TH1、TL1置初值，啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)器、T1定時(shí)器，循環(huán)計(jì)數(shù)R0置初值601是否完成？是否完成？YN檢測檢測T0是否有脈沖？NYT0T0、T1開始計(jì)數(shù) T1T1計(jì)數(shù)是否溢出？NYTH1TH1、TL0重新設(shè)置計(jì)數(shù)初值將TL0將TL0計(jì)的數(shù)值存入R1、MONEY單元，然后TL0清零識別貨幣識別貨幣、累加計(jì)數(shù)結(jié)束自動(dòng)售貨機(jī)的按鈕裝置，其特征在于備有操作按鈕和基板，操作按鈕設(shè)置在面板上，基板設(shè)置在操作按鈕側(cè)的相反側(cè)，具有顯示部分和檢測機(jī)構(gòu)，顯示部分顯示與操作按鈕對應(yīng)的信息，檢測機(jī)構(gòu)用于檢測操作按鈕的操作，顯示部分設(shè)在基板上的與操作按鈕不相向的位置。3.2.2自動(dòng)售貨機(jī)的貨物選擇系統(tǒng)流程圖3.2.3自動(dòng)售貨機(jī)的出貨和顯示花錢系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)設(shè)置了價(jià)格分別為1元、2元、3元不等的貨物，一共12種。在通過按鍵選擇物品后，將會(huì)把產(chǎn)生的信號輸入給8255A的P1的引腳上，8255接收信號后，經(jīng)過處理后，將會(huì)在貨物輸出端產(chǎn)生與其相對應(yīng)的信號輸出，控制所選貨物的掉出液晶顯示器(LCD)是現(xiàn)在非常普遍的顯示器,廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品，具有體積小、重量輕、省電、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。液晶顯示器（LCD）的原理與陰極射線管顯示器（CRT）大不相同，LCD是基于液晶電光效應(yīng)的顯示器件，包括段顯示方式的字符段顯示器件，矩陣顯示方式的字符、圖形、圖像顯示器件，矩陣顯示方式的大屏幕液晶投影電視液晶屏等。液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在通電時(shí)導(dǎo)通，使液晶排列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時(shí)，排列則變得混亂，阻止光線通過。3.2.4出錯(cuò)報(bào)警系統(tǒng)流程圖由找錢系統(tǒng)1圖（圖見附錄）我們可以看到該芯片8255A的CS與8751的P2.6相連，A0、A1分別與74LS373的3Q、4Q相連。這個(gè)已經(jīng)在上一章中已經(jīng)說過了，在這里就不再畫了。當(dāng)?shù)?Q、4Q輸出不同組合時(shí)，則控制選擇了8255A的PA、PB、PC口，當(dāng)取10時(shí)對應(yīng)PC口輸入輸出；由于也受到P2.6的控制，只有當(dāng)P2.6輸出為0時(shí)，才能片選到該芯片8255A。最后我們可以計(jì)算得出PA、PB、PC及控制口對應(yīng)的地址分別為BFF3H、BFF7H、BFFBH、和BFFFH。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1主程序4.1.1I/O分配表，如表1所示表1I/O分配表輸入輸出P1.0~P1.7鍵盤P00~P06二極管T0P2.0~P2.7LCD控制P0.7揚(yáng)聲器4.2顯示子程序控制子系統(tǒng)由以下四個(gè)部分組成:

1）售貨價(jià)格系統(tǒng)

自動(dòng)售貨機(jī)的商品價(jià)格提前存儲在程序中，可樂，芬達(dá)，綠茶分別對應(yīng)不同的價(jià)格。消費(fèi)者可以通過按鍵的方式選擇商品和商品的價(jià)格，并將價(jià)格存儲在寄存器中。此外，在簡易型售貨機(jī)中，由于出售商品種類少，價(jià)格變化小，使用幣種單一，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。（2）累計(jì)、可售指示系統(tǒng)

當(dāng)有紙幣或者硬幣投入時(shí)，控制系統(tǒng)對識幣檢測及購貨信號檢查，當(dāng)有識幣信號后，將金額數(shù)值進(jìn)行累計(jì)，并通過串行擴(kuò)展口進(jìn)行顯示，通過串行接口使可售指示燈亮，提示購貨。此時(shí)可按下購貨按鈕，由CPU檢測到購貨信號后，并將金額累計(jì)存儲器清零，完成一次售貨過程。3）檢測系統(tǒng)

在自動(dòng)售貨機(jī)的商品存儲方式與下面接觸形成開關(guān)。按下開關(guān)，自動(dòng)售貨機(jī)正常工作，當(dāng)商品出售，開關(guān)釋放，信號不是可用CPU，通過串行接口擴(kuò)展到相應(yīng)的光信號，機(jī)身外部顯示“售貨”指示。（4）累計(jì)及自測功能系統(tǒng)

自動(dòng)售貨機(jī)CPU在每次售出商品后，向售出累計(jì)存儲器中累計(jì)售出數(shù)據(jù)，通過售貨機(jī)內(nèi)部的按鍵可在金額顯示窗中讀到累計(jì)結(jié)果。此外，在按下自測功能鍵后，出現(xiàn)自測功能信號，由外部按鍵操作，可檢測各商品貯存道的驅(qū)動(dòng)商品功能。。4.3報(bào)警子程序紅外探測報(bào)警器的優(yōu)點(diǎn):

本身不發(fā)任何類型輻射，器件功耗很小，隱蔽性較好，價(jià)格低廉

。但也有一定的局限性：容易受各種熱源、陽光源干擾；

紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探測器接收；易受射頻輻射的干擾；

環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測和靈敏度明顯下降，有時(shí)造成短時(shí)失靈。報(bào)警系統(tǒng)流程圖，如圖所示cc=p0^7D=0?YNf=0f=1c=1c=0蜂鳴器工作蜂鳴器不工作結(jié)束d=p3^2開始4.4本章小結(jié)主要是對指令要準(zhǔn)確地理解，正確地使用。各種單片機(jī)指令多有類似之處，但還有些差異。對于有單片機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)的人，當(dāng)選用另一種不太熟悉的型號進(jìn)行編程設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對新型號單片機(jī)的指令重新理解一遍，否則容易出錯(cuò)。簡短的程序可以節(jié)省內(nèi)存，簡化調(diào)試，而且還可節(jié)省執(zhí)行指令的時(shí)間，提高對輸入的響應(yīng)速度。要使所編的程序簡短，就要注意編程方法，用好指令，用巧指令，還要能優(yōu)化結(jié)構(gòu)。要實(shí)現(xiàn)某種功能，一般而言，在達(dá)到目的的相同時(shí)，用功能強(qiáng)的指令比用功能單一的指令，程序步數(shù)可能會(huì)少些。這樣既便于程序的調(diào)試、修改或補(bǔ)充，也便于別人了解和讀懂程序。要想使程序清晰，就要注意程序的層次，講究模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。特別是在編制復(fù)雜的程序時(shí)，更要注意程序的層次，可積累自己的與吸收別人的經(jīng)驗(yàn)，整理出一些標(biāo)準(zhǔn)的具有典型功能的程序，并盡可能使程序單元化，像計(jì)算機(jī)中的常用的一些子程序一樣，移來移去都能用，這樣，設(shè)計(jì)起來簡單，別人也易了解。單片機(jī)的工作特點(diǎn)是循環(huán)反復(fù)、不間斷地運(yùn)行同一程序。它的運(yùn)行從初始化后的狀態(tài)開始，待控制對象完成了工作循環(huán)（完整程序執(zhí)行一次），則又返回初始化狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。因?yàn)橹挥羞@樣才能使控制對象在新的工作周期中也得到相同的控制5聯(lián)調(diào)與測試5.1硬件調(diào)試在整個(gè)程序的調(diào)試過程中，我們一步步發(fā)現(xiàn)了好多問題，因?yàn)樽畛醯淖詣?dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)比較簡單，只是考慮了投幣和購買的過程，而沒有將購買之后自動(dòng)機(jī)械手送貨的過程加進(jìn)設(shè)計(jì)的方案中。而且在設(shè)計(jì)，程序剛開始時(shí)的投幣累加也有沒有做到準(zhǔn)確相加，有錢投入，并且投幣金額超過了所需購買商品的價(jià)格，但是找錢指示燈卻不亮。最在實(shí)驗(yàn)老師不厭其煩的指導(dǎo)下，我們終于解決了遇到的所有問題，完成了自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)。5.2軟件調(diào)試單片機(jī)的控制程序的編寫，是運(yùn)用專門的編程軟件keil，程序通過步進(jìn)梯形圖方式（ladder）編寫，由于步進(jìn)梯形圖程序的直觀性，在設(shè)計(jì)中，用此編寫程序。在keil軟件中，可以方便地對PLC程序進(jìn)行剪切、復(fù)制、粘貼、插入等。編寫好的程序下載到單片機(jī)，單片機(jī)上電后掃描執(zhí)行程序。調(diào)試單片機(jī)程序時(shí)，可以通過模擬的撥動(dòng)開關(guān)、復(fù)位按鈕和指示燈來測試程序的正確性,由于本設(shè)計(jì)的I/O點(diǎn)數(shù)很多，不可能對各個(gè)I/O點(diǎn)都設(shè)置相應(yīng)的撥動(dòng)開關(guān)，所以對實(shí)現(xiàn)類似功能的程序只需對一部分進(jìn)行調(diào)試:

首先，對一個(gè)典型的輸入硬幣進(jìn)行調(diào)試，給復(fù)位按鈕信號來表示硬幣的輸入及飲料的選擇，用發(fā)光二極管來顯示飲料選擇提示、飲料送出、送出時(shí)間和退幣提示，然后，對制冷部分進(jìn)行調(diào)試，只需給相應(yīng)的輸入端口信號，然后相應(yīng)的指示燈變亮即可。

在程序調(diào)試過程中，往往會(huì)碰到許多小問題，需不斷地進(jìn)行修改和測試。最后達(dá)到設(shè)計(jì)要求。5.3系統(tǒng)PCB圖PCB板又稱印刷電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。它的發(fā)展已有100多年的歷史了；它的設(shè)計(jì)主要是版圖設(shè)計(jì)；采用電路板的主要優(yōu)點(diǎn)是大大減少布線和裝配的差錯(cuò)，提高了自動(dòng)化水平和生產(chǎn)勞動(dòng)率。PCB板的設(shè)計(jì)目的在于規(guī)范設(shè)計(jì)作業(yè)，提高生產(chǎn)效率和改善產(chǎn)品的質(zhì)量。采用印制板的主要優(yōu)點(diǎn)是：1.由于圖形具有重復(fù)性（再現(xiàn)性）和一致性，減少了布線和裝配的差錯(cuò)節(jié)省了設(shè)備的維修、調(diào)試和檢查時(shí)間。2．設(shè)計(jì)上可以標(biāo)準(zhǔn)化，利于互換。3．布線密度高、體積小、重量輕，利于電子設(shè)備的小型化。4．利于機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率并降低了電子設(shè)備的造價(jià)5.4本章小結(jié)1.

編制的依據(jù)

①工藝規(guī)程編制的技術(shù)依據(jù)是全套設(shè)計(jì)文件、樣機(jī)及各種工藝標(biāo)準(zhǔn)；

②工藝規(guī)程編制的工作量依據(jù)是計(jì)劃日（月）產(chǎn)量及標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)定額；

③工藝規(guī)程編制的適用性依據(jù)是現(xiàn)有的生產(chǎn)條件及經(jīng)過努力可能達(dá)到的條件。

2.

編制應(yīng)掌握的原則:

①既要具有經(jīng)濟(jì)上的合理性技術(shù)上的先進(jìn)性，又要考慮企業(yè)的實(shí)際情況，具有適用性。

②必須嚴(yán)格與設(shè)計(jì)文件的內(nèi)容相符合，應(yīng)盡量體現(xiàn)設(shè)計(jì)的意圖，最大限度的保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。

③要嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍，力求文件內(nèi)容完整正確，表達(dá)簡潔明了，條理清楚，用詞規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)。并盡量采用視圖加以表達(dá)。要做到不用口頭解釋，根據(jù)工藝規(guī)程，就可正常的進(jìn)行一切工藝活動(dòng)。

④要體現(xiàn)質(zhì)量第一的思想，對質(zhì)量的關(guān)鍵部位及薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)重點(diǎn)加以說明。技術(shù)指標(biāo)應(yīng)前緊后松，有定量要求，無法定量要以封樣為準(zhǔn)結(jié)論與展望現(xiàn)在，自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在一步步走向成熟。例如通過電話系統(tǒng)將自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)的庫存信息及時(shí)地傳送各營業(yè)點(diǎn)的電腦中，從而確保了商品的及時(shí)補(bǔ)充以及商品出售的順利進(jìn)行。并且，自動(dòng)售貨機(jī)的開發(fā)朝著致能源的節(jié)省方向，能型清涼飲料自動(dòng)售貨機(jī)成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費(fèi)高峰時(shí)，這種機(jī)型的自動(dòng)售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫。在我國的安放和使用也已有10多年的時(shí)間，但一直沒有全面普及。目前的國內(nèi)市場僅僅屬于市場導(dǎo)入期，中國的自動(dòng)售貨機(jī)擁有量約為4萬臺相對于13億人口，這是個(gè)微不足道的數(shù)字。即使是按現(xiàn)在中國城市的人口3.9億人計(jì)算，平均每10000城市人口中才有一臺自動(dòng)售貨機(jī)。在日本是每25人一臺，美國是40人一臺，歐洲則是50到120人一臺。在中國一些中大型城市自動(dòng)售貨機(jī)的速度也在以每年10%的速度遞增。在國內(nèi)市場已經(jīng)吸引了生產(chǎn)商10余家，市場運(yùn)營商40余家。因經(jīng)濟(jì)日益發(fā)達(dá)，社會(huì)對擴(kuò)大就業(yè)與工作場所提供的方便、快捷的自動(dòng)事業(yè)更為關(guān)注。自動(dòng)售貨機(jī)不僅保障了愜意的工休時(shí)間，也是最廉價(jià)、提高職工工作效率最有效的手段。特別是在24小時(shí)無休工作狀態(tài)中的辦公場所，使用獨(dú)具魅力的迷你型自動(dòng)售貨機(jī)，可以包含冷熱飲料、食品、以及一些日常用品，給人們帶來很大的方便，這種服務(wù)正好符合現(xiàn)代人快節(jié)奏生活的標(biāo)志，也是自動(dòng)化信息時(shí)代的一種標(biāo)志。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時(shí)也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。。致謝參考文獻(xiàn)【1】康萬新

畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)及案例剖析（應(yīng)用電子技術(shù)方向）[M].清華大學(xué)出版社.2007.5

【2】臧春華、邵杰、魏小龍

綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2009.11

【3】馬建國

電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社.2004.1

【4】付家才

應(yīng)用電子工程實(shí)踐技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2005.1

【5】陳光明、施金鴻、桂金蓮

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn)[J].北京航空航天大學(xué)出版社.2007.5

【6】楊路明

C語言程序設(shè)計(jì)教程[M].北京郵電大學(xué)出版社.2005.1

【7】王振營、李滿、楊君

ProtelDXP2004電路設(shè)計(jì)與制版實(shí)用教程[M].中國鐵道出版社.2006.6

【8】胡漢才

單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社.2006.3

【9】吳金戌

8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用研究[M].清華大學(xué)出版社.2002.9

【10】劉小春、首珩

無刷直流電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)附錄A：系統(tǒng)原理圖附錄B：系統(tǒng)PCB圖附錄C：系統(tǒng)源程序#include<STC12C5A60S2.h>#include<intrins.h>#include"lcd1602.h"sbitRS=P2^7;sbitRW=P2^6;sbitLCDE=P2^5;sbitBF=P0^7; //忙標(biāo)志位voiddelay1ms(uint8ms)//誤差0us{uint8a,b,c;for(b=222;b>0;b--)for(a=12;a>0;a--) for(c=ms;c>0;c--);}/*************1602讀忙函數(shù)*******************/voidread_busy(){ RS=0; RW=1; LCDE=1; BF=1; while(BF==1); LCDE=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();}/********************************************//*************1602寫指令函數(shù)*******************/voidwrite_cmd(uint8cdata){ read_busy(); RS=0; RW=0; LCDE=0; P0=cdata; LCDE=1; _nop_(); LCDE=0; _nop_(); _nop_();}/**********************************************//**************1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)******************/voidwrite_data(uint8ddata){ read_busy(); RS=1; RW=0; LCDE=0; P0=ddata;